Visu, NetworkController und Ab-Blocker auf dem Raspberry Pi 4

Der Einplatinencomputer kam hauptsächlich durch die Option einer kostenlosen Visualisierung für die Hausautomatisierung zu mir. Ich wollte ioBroker testen, denn die Software macht es möglich sich mit KNX zu verbinden und eine grafische Benutzeroberfläche auf einem Tablet oder Touchscreen darzustellen.

Geplant ist, dass im Untergeschoss und Obergeschoss jeweils ein solcher Touchscreen hängt. An diesem können verschiedene Informationen abgerufen werden wie TV-Programm, Wetter, Nachrichten, Fensterstatus, die Gartenbewässerung usw. Außerdem soll alles auch darüber gesteuert werden können inklusive der Türkommunikation mit Video, welche ich jedoch noch nicht erneuert habe. Inzwischen laufen noch ein paar andere Sachen darauf die ich hier kurz vorstelle.

Pi-Hole

Pi-Hole ist eine Art zentraler Ad-Blocker. Wer kennt es nicht, man surft eine Webseite an und schon kommt lästige Werbung. Dies kann man mit Browserplugins wie AdBlock sehr gut abfangen. Eine etwas zentralere Lösung ist Pi-Hole, man richtet den RaspberryPi als DNS ein uns surft über diesen, durch Filterlisten wird die lästige Werbung dann geblockt.

UniFi Network Controller

Der UniFi Network Controller ist eine Software zum zentralen verwalten des Heimnetzwerkes. Da ich bei den AccessPoints auf Ubiquiti setze benötigte ich diese zwingend. Man kann sich auch einen sogenannten CloudKey von Unifi kaufen, das ist aber auch nichts anderes als ein MiniPC wie der RaspberryPi, worauf dann die Software läuft. Die Controllersoftware sollte auch dauerhaft laufen, damit Sie Fehler und Geräteupdates erkennt, also ab auf den RaspberryPi damit.

ioBroker

wie ich bereits schrieb ist es mit iOBroker möglich eine Visualisierung zu erstellen. Die sieht dann in meinem Falle so aus:

Leider ist ioBroker zwar sehr umfangreich aber auch teilweise sehr umständlich zu bedienen, weshalb ich zurzeit noch auf der Suche nach etwas anderem bin. Ich beschäftige mich gerade mit IP-SymCon, dies läuft bereits ebenfalls auf dem Pi.

Technische Daten des Raspberry Pi 4

Prozessor / SoCBroadcom BCM2711, Quad core Cortex-A72 64-bit SoC @ 1.5 GHz.
Arbeitsspeicher2 GB LPDDR4 SDRAM
Konnektivitätdual-band IEEE 802.11ac wireless
Bluetooth 5.0
Gigabit Ethernet
2x USB 3.0 2x USB 2.0 1x MicroSD-Slot 2x micro-HDMI
GPIOStandardisierter Raspberry Pi 40 pin GPIO Header
Videobis zu 4K-Auflösung @ 60 Hertz (ein Monitor)
bis zu 4K-Auflösung @ 30 Hertz (zwei Monitore)
MultimediaHEVC/H.265 (4K @ 60 Hz decode)
AVC/H.264 (1080p @ 60 Hz decode, 1080p @ 30 Hz encode)
OpenGL ES 3.0 graphics
Stromversorgung5V DC via USB-C connector (mindestens 3 A)
5V DC via GPIO-Header (mindestens 3 A)
Power over Ethernet (PoE) aktiviert (benötigt seperates PoE-HAT-Modul)

Arbeiten mit der ETS Software

ETS Dies ist eine Fortsetzung zu meinem ersten Blogbeitrag zum Thema KNX.

Nach der Entscheidung für KNX zur Hausautomatisierung nutzt man in der Regel die ETS Software zur Parametrierung. Parametrierung heißt es deshalb, weil hier nichts programmiert wird, sondern hauptsächlich Einstellungen vorgenommen.

In der ETS wird das Haus als Projekt grob abgebildet, es wird das Gebäude mit seinen Stockwerken angelegt und darunter die Räume. In die Räume kommen die Geräte wie Taster, Präsenzmelder usw. Diese werden aus einem Katalog importiert und enthalten alle Einstellmöglichkeiten, welche man bei einem Gerät vornehmen kann. Der Katalog enthält die Geräte von hunderten Herstellern und es gibt tausende unterschiedliche KNX-Geräte.

Dann werden Gruppenadressen (GAs) strukturiert angelegt, sie werden in Hauptgruppe und Mittelgruppe unterteilt. Hauptgruppe ist bei mir das Geschoss, Mittelgruppen sind nach Einsatzart Heizung, Schalten, Dimmen, Rollo, Sperren usw.

Eine Gruppenadresse wäre dann zum Beispiel “Küchenlicht EIN/AUS”. Unter dieser Gruppenadresse befinden sich die Kommunikationsobjekte (KOs), die direkt damit zu tun haben, also der Aktorkanal (zum Beispiel Kanal C), welcher das Licht schaltet und das Kommunikationsobjekt des Tasters (z.B. “Taste 3 Schalten” bei Taster Küche). Das heißt die Kommunikationsobjekte der Geräte werden durch die Gruppenadressen miteinander verknüpft.

Zusätzlich werden auch Einstellungen zu den Geräten selbst vorgenommen. Darunter welche Beschriftung oder Symbole bei Displays, Beleuchtung bei Tag/Nacht, langer Tastendruck/kurzer Tastendruck und auch was dann gesendet werden soll, Schaltbefehl, Szene oder ein bestimmer Wert. Das muss natürlich mit dem Wert des Kommunikationspartners übereinstimmen.

Große Aktoren haben übrigens bis zu 24 Schaltbare Kanäle, das heißt man könnte 24 verschiedene Lampen oder Steckdosen mit einem Aktor schalten.

  • ETS KOs und Busmonitor
  • ETS Geräteübersicht
  • ETS Kommunikationsobjekte

Das QNAP TS-453BE NAS im Einsatz

Dies ist eine Fortsetzung von meinem ersten Beitrag zum NAS.

Hier gehts nun ein bisschen darum, was so ein Netzwerkspeicher eigentlich bringt.

Das NAS bzw. Netzwerkspeicher im Einsatz

Kommen wir zuerst kurz zur Sicherung. Ein sehr häufiges Problem ist der Ausfall eines Datenträgers, zum Beispiel einer Festplatte ganz einfach an Altersschwäche, Überhitzung oder einem starken Schlag (herunterfallen). Der erste Grad der Sicherung ist Datenredundanz, Daten werden also doppelt abgelegt. Genauso können Daten auch verteilt auf die Platten abgelegt werden was bei einem NAS meistens der Fall ist. Fällt eine Platte komplett aus so wird man benachrichtigt und kann die Platte austauschen. Das System registriert sogar Anhand der SMART-Informationen der Festplatte, wann ein Ausfall bevor stehen könnte. Die Daten werden dann auf der neuen Platte aus den Wiederherstellungs-Informationen auf anderen Platten wiederhergestellt.

Was ist aber mit mobilen Geräten wie Smartphones & Tablets? Dafür gibt es Apps welche die Daten automatisch auf das NAS hochladen, wenn man sich im Heimnetz befindet. Bei QNAP heißen diese QSync und QFile. Nun ist vollkommen egal, wenn mal ein Smartphone kaputt oder verloren geht, ich weiß das alle Daten noch da sind.

Der zweite große Vorteil ist natürlich die Datenverfügbarkeit. Manchmal sitze ich vorm Rechner und möchte lieber am Laptop arbeiten oder umgekehrt, kein Problem denn die Dokumente sind alle im Netzwerk verfügbar, werden dort bearbeitet und gespeichert, also kurzerhand die Datei geschlossen und auf dem anderen Gerät gehts weiter. Mit Bildern ist es natürlich genauso. Bei Windows verbindet man die Netzlaufwerke und kann immer sofort zugreifen.

Kommen wir zum Punkt 3: Streaming. Ich kann alle aufgenommenen oder gesicherten Filme und Musik zu jedem beliebigen Gerät im Netzwerk streamen. Ob aufs Handy, Tablet oder den SmartTV. Dies mache ich mit einer zusätzlichen Software namens Plex, der Plex-Server wird auf dem NAS installiert und die Plex-Apps gibts für alle gängigen Geräte wie Android, iOS, SmartTVs usw. QNAP bietet natürlich auch eigene Apps an.

Speziell dieses NAS hat außer den von mir geforderten 4 Laufwerksschächten noch die Möglichkeit eine weitere PCI-Express-Karte hinzuzufügen auf welche dann eine M.2 SSD oder einen 10GBit-Pot beihnalten kann, das fand ich schon ziemlich gut da man so für die Zukunft noch Erweiterungsmöglichkeiten hat.

 QNAP TS-453BE

Hier noch einige technische Daten:

CPUIntel® Celeron® J3455 Quad-Core 1,5 GHz Prozessor (Turbo bis zu 2,3 GHz)
CPU Architektur64-Bit x86
RAM2 x SO-DIMM DDR3L
Flash-Speicher4GB (Dual Boot OS Schutz)
Laufwerkschacht4 x 3,5-Zoll SATA 6Gb/s, 3Gb/s
Laufwerkskompatibilität3,5-Zoll SATA Festplattenlaufwerke, 2,5-Zoll SATA Festplattenlaufwerke, 2,5-Zoll SATA SSDs
Hot-Swap-fähigJa
M.2 SSD-SteckplatzOptional über einen PCIe-Adapter
Unterstützung SSD-Cache-BeschleunigungJa
Gigabit Ethernet (RJ45)2, Erweiterbar mit einem optionalen PCIe-Adapter
10 Gigabit Ethernet PortOptional über einen PCIe-Adapter
Wake on LAN (WOL)Ja
GrafikprozessorIntel® HD Graphics 500
Verschlüsselungsengine(AES-NI)
Hardware-beschleunigte TranskodierungJa
Systemspeicher2 GB SO-DIMM DDR3L (1 x 2 GB)
Maximaler Speicher8 GB (2 x 4 GB)
Jumbo FrameJa
PCIe-Steckplatz1: Steckplatz 1: PCIe Gen 2 x2 
USB 3.2 Gen 1 Port5
USB 3.2 Gen 2 (10 Gbit/s) PortOptional über einen PCIe-Adapter
IR-Sensor(RM-IR004, RM-IR002, & MCE)
HDMI-Ausgang2, HDMI 1.4b (bis zu 3840 x 2160 @ 30Hz)
LED-AnzeigenBetrieb/Status, LAN, USB, HDD1-4
TastenEin/Aus, USB-Kopie, Reset
Abmessungen (HxBxT)168 × 170 × 226 mm
Gewicht (netto)2,37 kg
Gewicht (brutto)3,71 kg
Betriebstemperatur0 – 40 °C (32°F – 104°F)
Netzteil90W Netzteil, 100-240V
Stromverbrauch: Festplattenruhezustand15 W
Stromverbrauch: Betriebsmodus, typisch30,04 W
Lüfter1 x 120mm, 12VDC
Geräuschpegel18,8 db(A)
SystemwarnungSummer
Kensington-Sicherheitsschlossja
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Stay

in Touch

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