Raspberry Pi als Smart-Home-Zentrale

Smart Home sieht die elektronische Vernetzung von Gegenständen des Alltags mit selbständigem Informationsaustausch ohne menschliches Zutun vor. Damit ist Smart Home faktisch die Umsetzung von Internet of Things (Internet der Dinge).

Smart Home

In einem Smart Home bildet eine Smart-Home-Zentrale die Grundlage für die Zusammenarbeit unterschiedlicher Geräte, Komponenten und Dienste.
Ein einfaches smartes Gerät kann auch ohne Smart-Home-Zentrale funktionieren. Wenn aber Abhängigkeiten und Wenn-dann-tue-das-Lösungen gewünscht sind, dann bedarf es einer Zentrale, auf der das eingerichtet werden kann und die es dann anwendet und ausführt.

Manchmal ist keine Steuerung oder Automatisierung erforderlich, sondern einfach nur die schöne Darstellung von Werten und Zuständen für den Benutzer. Auch dann braucht man eine zentrale Stelle, an der alle Verbindungen und jegliche Kommunikation im Smart Home zusammenlaufen. Und das ist in der Smart-Home-Zentrale.

Kommerzielle Smart-Home-Zentralen

Kommerzielle Smart-Home-Lösungen verschiedener Hersteller haben eine Smart-Home-Zentrale integriert, die meist in Kombination aus Hardware (Geräte) mit Cloud-Anbindung existiert.

Alle kommerziellen Smart-Home-Lösungen haben den Nachteil, dass die Kompatibilität unterschiedlicher Hersteller und Systeme begrenzt ist und man sich in der Regel auf ein Ökosystem einlassen muss, dass man in der Folge nur mit viel Aufwand wechseln kann.
Eine Alternative sind DIY-Lösungen, die mehr Flexibilität ermöglichen und eventuell mehr können, als kommerzielle Lösungen.

DIY-Lösungen für eine Smart-Home-Zentrale mit dem Raspberry Pi

Eine Smart-Home-Zentrale mit dem Raspberry Pi bedeutet, dass man die Software selber installieren und konfigurieren muss. Es ist also ein Do-it-yourself-Lösung (DIY). Es ist keine fertige Lösung, wie bei kommerziellen Smart-Home-Lösungen. Aber, man bleibt dabei Herr seiner Daten und Geräte.

Alle Smart-Home-DIY-Lösungen machen im Prinzip das Gleiche. Sie binden Geräte und Dienste an und erlauben meist sehr komplexe Steuerungen. Sie unterscheiden sich dabei nur im Umfang der Geräte- und Dienste-Kompatibilität. Wobei die eine oder andere Lösung etwas besser kann, als die anderen Lösungen.

ioBroker ist eine IoT-Steuerungszentrale, die Smart-Home-Systeme von unterschiedlichen Herstellern und Standards miteinander kombinieren kann.
openHAB ist eine Open-Source-Software zum Steuern eines Smart-Homes.
Fhem ist eine Open-Source-Software für die Hausautomation. Unterschiedliche Hardware, Software und Dienste können in ein System integriert werden.

Leider sind alle Smart-Home-DIY-Lösungen beliebig komplex und für einfache Anwendungen „viel zu groß“. Manch einer, der Programmieren kann, wird sich in einer weniger geeigneten Programmiersprache an einer eigenen Lösung versuchen. Das wird in der Regel an mangelnder Zeit scheitern.

Raspberry Pi als Smart-Home-Zentrale mit Node-RED

Eine Alternative zu den großen Smart-Home-DIY-Lösungen und einer kompletten Eigenentwicklung stellt die Open-Source-Software Node-RED dar. Steuerungen werden in Node-RED Flows genannt und funktionieren hier nach dem Prinzip Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe (EVA). Steuerungen lassen sich im Node-RED Flow-Editor visuell zusammenklicken. Das heißt, man muss nicht programmieren können.

Raspberry Pi als Smart-Home-Zentrale mit Node-RED

Beispiel: Smart-Home-Zentrale mit Mosquitto und Node-RED

Wenn die Geräte im Smart Home im eigenen Netzwerk das Protokoll MQTT sprechen, kann man auf einen Raspberry Pi den MQTT-Broker Mosquitto zusammen mit Node-RED installieren. Auf diese Weise lassen sich Daten visualisieren und Steuerungen realisieren.