Visualisierung, Network Controller und Ad-Blocker auf dem Raspberry Pi 4

Der Raspberry Pi 4 kam ursprünglich hauptsächlich wegen der geplanten Visualisierung meiner KNX-Hausautomation zum Einsatz. Dafür wollte ich ioBroker testen. Die Software lässt sich unter anderem mit KNX verbinden und ermöglicht den Aufbau einer grafischen Visualisierung, die beispielsweise auf einem Tablet oder fest installierten Touchscreen dargestellt werden kann.

Geplant waren Touchscreens im Unter- und Obergeschoss. Darüber sollten verschiedene Informationen wie Wetter, Nachrichten, Fensterzustände oder der Status der Gartenbewässerung angezeigt werden. Gleichzeitig sollten sich darüber verschiedene Funktionen der Hausautomation bedienen lassen. Auch die spätere Einbindung der Türkommunikation inklusive Video war vorgesehen.

Mit der Zeit kamen jedoch weitere Aufgaben hinzu und der Raspberry Pi entwickelte sich zu einem kleinen zentralen Server für verschiedene Dienste.

Pi-hole

Einer dieser Dienste war Pi-hole.
Pi-hole ist ein netzwerkweiter DNS-Filter, der unter anderem Werbung und Tracking-Anfragen blockieren kann. Im Gegensatz zu einem klassischen Browser-Adblocker muss dafür nicht auf jedem einzelnen Gerät eine Erweiterung installiert werden.

Die Geräte im Netzwerk verwenden Pi-hole als DNS-Server. Bei einer DNS-Anfrage prüft Pi-hole anhand verschiedener Filterlisten, ob eine angefragte Domain blockiert werden soll.

Dadurch können bestimmte Werbe- und Trackingdienste nicht nur auf Computern, sondern auch auf Smartphones, Tablets oder anderen Geräten im Heimnetz blockiert werden.

UniFi Network Controller

Für das WLAN kamen Access Points von Ubiquiti UniFi zum Einsatz. Zur zentralen Konfiguration und Überwachung dieser Geräte wurde der UniFi Network Controller ebenfalls auf dem Raspberry Pi betrieben.

Über die Software konnten die Access Points eingerichtet und verwaltet sowie WLANs, Clients, Updates und verschiedene Netzwerkparameter zentral überwacht werden.

Alternativ bietet Ubiquiti mit dem CloudKey eine eigene Hardwareplattform für diese Aufgabe an. Da der Raspberry Pi ohnehin dauerhaft lief, konnte der Controller jedoch problemlos zusammen mit den anderen Diensten auf diesem System betrieben werden.

ioBroker

Der ursprünglich wichtigste Einsatzzweck des Raspberry Pi war ioBroker.
ioBroker ist eine Plattform zur Verbindung unterschiedlicher Systeme und Geräte aus dem Bereich Smart Home und Gebäudeautomation. Über entsprechende Adapter lassen sich zahlreiche Systeme integrieren – darunter auch KNX.

Zusätzlich bietet ioBroker Möglichkeiten, eigene Visualisierungen zu erstellen.
Damit ließ sich eine Bedienoberfläche aufbauen, über die verschiedene Informationen der Hausautomation angezeigt und Funktionen gesteuert werden konnten.

Der Funktionsumfang von ioBroker ist sehr groß. Gleichzeitig empfand ich die Erstellung und Pflege der Visualisierung teilweise als recht aufwendig. Deshalb beschäftigte ich mich damals zusätzlich mit IP-Symcon, das ebenfalls auf dem Raspberry Pi installiert wurde.

Welches System langfristig für die Visualisierung eingesetzt werden sollte, war zu diesem Zeitpunkt noch offen.
Wie ich bereits schrieb ist es mit iOBroker möglich eine Visualisierung zu erstellen. Die sieht dann in meinem Falle so aus:

Mehrere Dienste auf einem Raspberry Pi

Damit liefen schließlich mehrere Aufgaben gleichzeitig auf einem einzigen Raspberry Pi 4:

  • Pi-hole als DNS-basierter Werbe- und Trackingfilter
  • UniFi Network Controller zur Verwaltung der WLAN-Infrastruktur
  • ioBroker für Gebäudeautomation und Visualisierung
  • IP-Symcon als alternative Plattform für die Hausautomation

Für einen kleinen Einplatinencomputer war das bereits ein beachtlicher Funktionsumfang. Der Raspberry Pi zeigte damit sehr gut, dass er nicht nur für einzelne Bastelprojekte geeignet ist, sondern auch mehrere dauerhaft benötigte Netzwerk- und Smart-Home-Dienste gleichzeitig übernehmen kann.

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)

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