Das Tool IOBroker hält zusammen mit dem RasPi die Fäden bei der Hausautomatisierung in der Hand.
Der Artikel “Dirigent” in RPG 09-10/2020 [1] beschrieb die Grundlagen, die Funktionsweise und die Installation von IOBroker. An diesen Artikel knüpfen wir nun an und zeigen, wie Sie IOBroker in einer realen Umgebung einsetzen und wie weitreichend sich dabei die Möglichkeiten gestalten, zusätzliche Geräte und Dienste einzubinden. Da IOBroker viele Schnittstellen und Funktionen mitbringt, verteilen wir die einzelnen Themen auf mehrere Artikel.
Hardware
Bevor wir mit dem eigentlichen Aufbau der vollautomatisierten Umgebung für die eigenen vier Wände beginnen, sollten wir uns ein paar Gedanken um die Betriebssicherheit machen. Der Einsatz von IOBroker führt Sie dabei schon einmal in die richtige Richtung. Da die Software lokal läuft, entfallen schon einmal alle Fehlerquellen, die mit dem Internet an sich oder mit obskuren Cloud-Lösungen von Geräteherstellern zusammenhängen. Ein späterer Artikel widmet sich präziser mit den Risiken cloudbasierter Systeme in der Gebäudeautomation.
Bei der Auswahl der Hardware, auf der Sie IOBroker installieren, sollten Sie durchaus kritisch zu Werke gehen. So ein smartes Home gerät schnell zum Alptraum, wenn die zentrale Steuerkomponente ausfällt. Daher verwenden wir in diesem Artikel nicht nur den Standard-RasPi, sondern zeigen auch eine erheblich betriebssicherere industrietaugliche Alternative, den Revolution Pi. Beim RevPi handelt es sich um eine auf dem Compute-Modul basierende Industrievariante des RasPi, die sich beliebig mit I/O-Modulen erweitern lässt [2].
Erster Test
Für einen ersten Test verwenden wir einen normalen RasPi 3, auf dem der IOBroker wie im Artikel “Dirigent” beschrieben läuft. Um einige Experimente am laufenden System vorzunehmen, bauen wir uns zunächst eine kleine Platine mit LEDs, Tastern und einem DS18B20 auf (Abbildung 1).
Um den RasPi mit dem IOBroker zu verbinden, gibt es den Adapter RPI-Monitor. Er erlaubt es, auf Statusinformationen sowie die GPIOs des Mini-Rechners zuzugreifen. Um den Monitor zu installieren, klicken Sie auf Adapter, wählen die Listenansicht aus und geben in den Filter Raspberry ein. Um die Installation des Adapters zu starten, klicken Sie nun auf das Pluszeichen (Instanz hinzufügen). Es dauert einige Zeit, bis der Adapter installiert und eine Instanz erzeugt ist.
Nach Abschluss der Installation öffnet sich automatisch die Adapterkonfiguration. Die Haupteinstellungen belassen Sie in der Grundeinstellung, die GPIOs passen Sie an das Test-Board an. Sie müssen die Ein- und Ausgänge entsprechend des Schaltplans definieren. Denken Sie daran, die verwendeten GPIOs auch als aktiv zu markieren. Der Adapter verwendet hierbei die BCM-Notation der GPIOs.
Auf dem Schaltplan aus Abbildung 1 stehen neben der BCM-Notation auch die physischen Nummern der Header-Pins. Den Pin, an dem der DS18B20 hängt, konfigurieren und aktivieren Sie nicht. Nach dem Anpassen der GPIOs auf das Test-Board Speichern und Schließen Sie die Konfigurationsoberfläche. Den Adapter finden Sie nun in der Liste Instanzen, von wo aus er sich verwenden lässt.
Werfen Sie nun einen Blick in die Objekte. In einer Baumstruktur sehen Sie die von allen Instanzen erzeugten Objekte. Für unsere RasPi-Instanz existiert für jeden aktivierten GPIO-Port ein solches (Abbildung 2). Bei den Eingängen sehen Sie, dass sich der Status ändert, sobald Sie die entsprechenden Taster drücken. Setzen Sie die GPIOs mit den LEDs auf true, leuchten die entsprechenden Lämpchen. Bei jeder Statusänderung blinken die Werte kurz grün auf.
Wenn bis hierher alles soweit klappt, ist es an der Zeit, das erste Skript in IOBroker zu erstellen. Auch hierfür gibt es einen Adapter; er heißt Scriptausführung. Zu seiner Installation gehen Sie analog zur Einrichtung von RPI-Monitor vor.
In Sachen Installation wirkt IOBroker gut durchdacht, das Einrichten läuft bei allen Adaptern nach demselben Schema ab. Nach erfolgreicher Installation schließen Sie das Konfigurationsfenster. Die Standardeinstellungen genügen für die ersten Versuche vollkommen. In der Navigation finden Sie jetzt den Punkt Scripte – falls nicht, aktualisieren Sie mit [F5] die Seite.
Blockly
Die Skripte erstellt Blockly grafisch. Alternativ lassen sich aber auch mit Java- oder Typescript kleine Programme zum Steuern schreiben. Um ein neues Skript zu erstellen, klicken Sie in der Navigation auf Scripte und danach auf das kleine Pluszeichen. In unseren Beispielen erstellen wir ein Skript mit Blockly, das genauso arbeitet wie Scratch.
Unser erstes Skript soll eine LED mithilfe eines Tasters an- und ausschalten sowie ein Stromstoßschalter (Eltako: elektrischer Tastkontakt) verwenden. Um das zu erreichen, setzen wir einen Trigger ein, der auf das GPIO-Objekt 3 reagiert. Als Parameter geben wir dem Block ist größer als letztes mit.
