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

Home-Cloud: vom Rechner zur QNAP

Mein Rechner platzte fast von den ganzen Datenmengen: Video-Rohmaterial von Kameras, Drohnen und GoPros, Images, Virtualisierter Speicher, Datensicherungen, Programme, Sicherungen auch von ein paar Filmen und Musik. Obwohl ich immer fleißig von kleineren zu größeren Festplatten gewechselt habe sind inzwischen mehr Festplatten im Rechnergehäuse als es überhaupt Schächte dafür hatte. Einige lagen quasi einfach nur so drinnen. Da ich schon immer einen zentralen Speicher haben wollte war nun die Zeit gekommen. QNAP

Übrigens, eine Festplatte, auch HDD (Hard Disk Drive), ist eine ziemlich alte Form von Speicher, bestehend aus mehreren übereinander angeordneten, rotierenden Platten die von einem Lesearm überflogen werden. Aufgrund der langsameren Schreib und Leseraten und der Anfälligkeit der Mechanik werden heute eher SSD (Solid State Drives) eingesetzt, die bestehen nur aus Speicherchips, sind um einiges schneller aber auch um einiges teurer als die guten alten HDD, deshalb benutzt man sie gerne als “Datengrab”, also Sicherungslaufwerke.

Was mich immer abgehalten hat war der Umstand, dass man 4 gleiche Datenträger braucht und dazu noch ein Gerät, welches diese verwaltet. Da kommt gleich mal ein kleines Sümmchen zusammen. Normalerweise sollte man von einem IT’ler erwarten, dass er sich ein NAS selbst zusammenbaut. Ich habe jedoch bewusst auf eine Fertiglösung gesetzt, weil ich genau weiß wie ineffizent ein Windows-Betriebssystem läuft und wieviel Konfiguration ein Linux System erfordert (ich zähle mich nicht zu den Linux-Nerds). Ich erwarte von einem Fertig-NAS also eine Stromsparende, kompakte Variante welche mir ein bisschen Bastelarbeit abnimmt.

Als das QNAP NAS mit der Post kam habe ich direkt den Arbeitsspeicher getauscht, 2GB gegen 8GB, denn 2GB sind schon wirklich dürftig. Dann habe ich mir die noch fehlenden Festplatten gekauft. Zwei Seagate Ironwolf 6TB Platten brauchte ich noch dann hatte ich die vier benötigten. Man muss ja bedenken, dass mindestens eine Platte für die Sicherung benötigt wird und nicht als Speicher verfügbar ist. Dann fing ich an alle nacheinander in das Gehäuse zu schieben und dabei die ganzen Daten nach und nach zu übertragen.

Einfach die Festplatten vom Rechner in die QNAP rein schieben geht übrigens nicht, die Festplatten werden dann nämlich erstmal formatiert, deshalb zuerst die Neuen, leeren Festplatten ins NAS, dann die Daten vom Rechner auf die neuen Festplatten schieben und danach erst die Festplatten aus dem Rechner hinterher. Dank des schnellen Netzwerks hielt sich der Zeitaufwand in Grenzen und es lief schneller als erwartet. Die Platten laufen im RAID 10, was genau das heißt ist wiederum einen separaten Beitrag wert oder einen Blick auf YouTube.

Das soll erstmal reichen, weiter gehts dann hier: “Das QNAP TS-453BE NAS im Einsatz”

der heimische Netzwerkschrank mit Switch und einigen Geräten

Bau einer TV-Wand

Keine sichtbaren Kabel und eine indirekte Beleuchtung! Das war meine Divise beim Bau der TV-Wand. Da unsere Wohnzimmerdecke eine geschreinerte Holzdecke ist die sich auch nach den Jahrzenten noch sehen lassen kann haben wir sie drin gelassen, somit fiel die indirekte Deckenbeleuchtung schonmal weg, aber zumindest beim TV kann man das ja machen.

Ich habe bei der Wohzimmerrenovierung bereits genügend Netzwerk und Strom gelegt, leider habe ich eines nicht bedacht: wenn ich das RGBW-LED-Stripe über den Taster farblich steuern will brauche ich ein 5-Adriges Kabel dort, naja dann eben auf die altmodische Art mit dieser weißen Fernbedienung. zumindest AN und AUS geht über den Taster, da ich ja die Steckdoesn einzeln schalten kann.

Zuerst kam dir Holzunterkonstruktion, ich glaube 60er Kantholz. Dann kam darauf eine beplankung mit Holzverbundplatten undwiederum darauf haben wir Rigips geschraubt um es noch etwas zu verstärken. Am Anfang dachte ich noch das es doch cool wäre das ganze abnehmbar, also die Platte mit großen Winkeln seitlich befestigt zu konstriueren um es leichter wieder entfernen zu können, jedoch sieht man die Schraubenköpfe am ende ja nicht mehr und so eine große Platte müsste man sowieso zerteilen deshalb haben wir sie einfach fest verschraubt. 

Zum Schluss kam noch die Frage nach der Farbe auf…ich wollte mich unbedingt mit so einen Glattspachtel ausprobieren “stucco veneziano” oder sowas, leider wäre das preislich intensiv geworden deshalb haben wir uns für eine Metallic-Effektfarbe entschieden. Es sollte etwas Herausstechendes sein, ich glaube das haben wir geschafft. Es ist vielleicht nicht jedermannes Geschmack aber mit gefällt es ganz gut.

 

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