Smarthome-Glossar

Lesedauer 13 Minuten

HAB, MQTT, ESP,  RFID, NodeRED? WTF? Aber keine Sorge – hier gebe ich einen Überblick.

Ich werde diesen Artikel immer wieder erweitern, korrigieren und Einträge aktualisieren. Allerdings kann ich nicht leisten, hier wirklich alles aufzuzählen, was der Markt so bietet. Es reicht ja ein Blick in die Google Home App, mit der Aufzählung der einbindbaren Dienste, dass einem Schwindelig wird.

Natürlich sind dort auch viele Dienste doppelt, vorwiegend im Tuya-Bereich. Trotzdem gibt es sehr viele Nischenanbieter, von denen viele sogar noch irgendwelche Bridges einsetzen, damit man ja nicht zu anderen Anbietern kompatibel sein muss.

Absurde Ausmaße nimmt es an, wenn einen Katzenklappenhersteller eine LAN-Bridge für irrsinnige 100 EUR anbietet, mit der man zwei Produkte, eine Klappe und einen Futterautomaten, steuern kann.

Vielleicht wird sich auch das eine oder andere (semi-) professionelle System wie KNX (aka EIB) in die Liste verirren – aber ohne ausführlicheren Eintrag.

Smarthome-Lösungen

Ich fasse hier einige Lösungen zusammen, die man zum Steuern seines Smarthomes benutzen kann. Zu Beginn benutzt jeder natürlich die Lösung, die der Hersteller der Smarthome-Geräte vorgibt. Später erweitert man gerne mit Assistenten und wann das alles nicht reicht, und man will mehr, nimmt man Lösungen zur Heim-Automation.

Philips Hue

Philips Hue ist das Smart-Home-System von Signify, das seine Systeme unter dem Markennamen Philips vertreibt. Das System ermöglicht die Steuerung der Beleuchtung im Haus über eine mobile App oder eine Sprachsteuerungsfunktion.

Die Hue Bridge ist die Steuerzentrale, mit der die Smart-Home-Leuchten eines Hauses über das Funkprotokoll Zigbee gesteuert werden können. Die Bridge muss über LAN mit dem Netzwerk verbunden sein, damit die Geräte über die Philips Hue App gesteuert werden können.

Es ist möglich, Philips Hue-Leuchten mit Open-Source-Hausautomatisierungslösungen zu verwenden. Es gibt verschiedene Projekte und Plug-ins, die die Integration von Philips Hue in Open-Source-Systeme wie Home Assistant, OpenHAB oder Node-RED ermöglichen. Diese ermöglichen die Steuerung der Hue-Leuchten über die jeweiligen Systeme und deren Schnittstellen sowie die Erstellung von automatischen Szenen und Regeln.

Eine direkte Steuerung der Hue-Leuchten über die Hue-API ist ebenfalls möglich, erfordert aber etwas mehr technisches Know-how.

Philips Hue ist weltweit sehr Verbreitet.

Zielgruppe

Normale Endanwender. Alle Produkte lassen sich einfach installieren, man benötigt keinen Elektriker – jeder, der einen Stecker in eine Steckdose stecken kann, kommt damit zurecht.

Support

Durch kostenlose Herstellerwebsite von 08:00 Uhr bis 20:00 Uhr sowie durch die weite Verbreitung in jeden Smarthome-Forum.

Herkunft

Signify, eine Tochtefirma von Philips aus den Niederlanden, bietet ein Smarthomesystem unter dem Namen Philips Hue an.

Topologie

Philips Hue verwendet das Zigbee-Protokoll als Funknetzwerk für die Vernetzung von Smarthome-Geräten. Zigbee ist ein standardisiertes, offenes Protokoll für die drahtlose Kommunikation von Geräten in der Gebäudeautomatisierung und im Smart-Home-Bereich.

Es bietet im Vergleich zu anderen Funkprotokollen wie WLAN eine geringere Latenz und eine höhere Zuverlässigkeit. Philips Hue-Geräte können sich automatisch miteinander verbinden und ein vermaschtes Netzwerk bilden, wodurch die Reichweite erhöht wird.

Firmware

Propritär, closed source

Steuerung

Philips Hue kann über eine Smartphone-App oder eine Sprachsteuerung wie Amazon Alexa oder Google Assistant gesteuert werden. Es ist auch möglich, die Beleuchtung über eine Smartwatch oder ein Smart-Home-System wie Apple HomeKit oder Samsung SmartThings zu steuern.

Darüber hinaus können mit Philips Hue kompatible Apps und Dienste von Drittanbietern genutzt werden, um Szenen und Zeitpläne zu erstellen und die Beleuchtung automatisch an bestimmte Ereignisse anzupassen.

Kompatibilität

Mit allen üblichen Open Source Heimautomationen und kommerziellen Sprachassistenten.

Datenschutz

Philips Hue sammelt Daten über die Nutzung von Produkten und Diensten, wie z. B. das Ein- und Ausschalten von Lampen, Helligkeits- und Farbeinstellungen, die Nutzung der Philips Hue App und die Nutzung von Sprachassistenten wie Amazon Alexa oder Google Assistant.

Diese Daten werden verwendet, um Produkte und Dienstleistungen zu verbessern und personalisierte Angebote bereitzustellen. Philips Hue gibt die Daten jedoch nicht an Dritte weiter, es sei denn, dies ist gesetzlich vorgeschrieben oder wird per Gerichtsbeschluss verlangt.

Nutzer können ihre Datenschutzeinstellungen in der Philips Hue App ändern und auswählen, welche Daten gesammelt und verwendet werden dürfen.

Internetverbindung

Philips Hue benötigt eine Internetverbindung, um die Steuerung und Automatisierung der Beleuchtung über die Philips Hue App oder andere kompatible Apps auf einem Smartphone, Tablet oder Computer zu ermöglichen.

Ohne Internetverbindung ist es nicht möglich, die Beleuchtung aus der Ferne zu steuern oder zu automatisieren.

Die Beleuchtung kann jedoch auch ohne Internetverbindung direkt über den Wandschalter oder den Philips Hue Dimmer Switch gesteuert werden.

Cloud-Standort

Darüber konnte ich nichts in Erfahrung bringen. Die stehen üblicherweise aber in den verschiedenen Weltregionen und unterliegen der dort geltenden Datenschutzrichtlinien.

Shelly

Shelly-Produkte sind besonders für ihre Kosteneffizienz und einfache Installation bekannt. Sie ermöglichen die Steuerung von verschiedenen Geräten und Funktionen im Haushalt, wie z.B. Beleuchtung, Heizung, Klimaanlage, Sicherheit und mehr. Durch die Verwendung von Shelly-Produkten können Verbraucher ihren Energieverbrauch optimieren und ihre Wohnräume smarter und komfortabler gestalten.

Seit dem Überfall Putins auf die Ukraine und den steigenden Energiekosten kamen Updates für die Shelly-Devices heraus, die deren Energieeffizienz optimierten. In schwierigen Empfangssituationen lassen sich diese Optimierungen allerdings wieder deaktivieren.

Shelly ist eine der am weitest verbreiteten Smarthome-Lösungen in Deutschland.

Zielgruppe

Normale Endanwender können einige der Produkte einfach in eine Steckdose oder eine Lampenfassung stecken. Shelly bietet aber in der Masse Geräte an, die man in tiefe Steckdosen oder die Unterverteilung bauen muss. Vorteil: Die Geräte sind unsichtbar und man kann sein altes Schalterprogramm weiter verwenden. Die Geräte passen hervorragend in deutsche Unterputzdosen. Nachteil: Installation in Deutschland nur durch Fachkräfte gestattet.

Support

Hervorragender Support durch offizielles deutsches Forum.

Herkunft

Alterco Robotics, ein Unternehmen aus Bulgarien, bietet Smart-Home-Produkte unter dem Namen Shelly an.

Topologie

Diese Produkte ermöglichen eine Automatisierung des Haushalts über ein bestehendes WLAN-Netzwerk. Es ist kein spezieller Hub oder eine Bridge notwendig.

Firmware

Linux-basiert, proprietär und nicht quelloffen. Kann mit Tasmota ersetzt werden. Alterco Robotics weist explizit auf die Möglichkeit hin, Shellys mit anderen Firmwares zu flashen.

Es stehen umfangreiche Dokumentationen auf der Herstellerwebsite bereit.

Steuerung

Es gibt Apps für Android und iOS sowie eine Cloud unter my.shelly.cloud. Die Apps sind nur Wrapper des Webends. Shelly ist mit Sprachassistenten von Amazon und Google kompatibel.

Es ist möglich, Shelly-Devices über Szenen, die rein lokal ablaufen, auch ohne Smarthome-Zentrale ein Haus steuern zu lassen. Die Geräte steuern sich hierbei gegenseitig.

Kompatibilität

Mit allen üblichen Open Source Heimautomationen und Sprachassistenten.

Datenschutz

Besonders positiv hervorzuheben ist, dass Alterco die Cloudanbindung in den Default-Einstellungen deaktiviert hat. Möchte der Benutzer die kostenlose Shelly-Cloud verwenden, so muss er dies explizit aktivieren.

Internetverbindung

Cloudanbindung möglich, aber keineswegs zwingend.

Cloud-Standort

Aktuell (2023) scheint der Standort von my.shelly.cloud in Belgien zu sein. Die Server werden von Google bereitgestellt.

Tuya

Tuya ist ein Unternehmen, welches eine gleichnamige Cloud-Plattform und eine Firmware für das Internet der Dinge (IoT) anbietet.

Drittanbieter können Geräte nach eigenen Vorgaben in Soft- und Hardware entwickeln und produzieren lassen. Mit der Software von Tuya können Hersteller von Geräten (vornehmlich ESP8266-basierte Hardware) ihre Produkte einfach und schnell in intelligente Geräte verwandeln, die mit dem Internet verbunden sind und über eine mobile Anwendung gesteuert werden können.

Tuya selbst bietet keine Hardware direkt für Endkunden an.

Der Name Tuya bedeutet „Tafelvulkan“, die App wird von Volcano Technology Ltd. angeboten. Eine Verbindung liegt nahe, aber ich konnte dazu nichts finden.

Ich persönlich verwende gerne die Tuya-kompatiblen Geräte von LSC Smart Connect, der Eigenmarke der Action-Märkte. Sie sind in der Regel qualitativ hochwertig und werden in den Märkten zum „Aliexpress-Preis“, d.h. zu einem ungewöhnlich niedrigen Preis angeboten.

Tuya ist weltweit verbreitet und wahrscheinlich die am weitesten verbreitete Smart-Home-Lösung überhaupt. Vermutlich gibt es nichts, dass nicht jemand mittels Tuya smart gemacht hat und zu einem guten Preis auf den Markt warf. Es gibt sogar Tuya-Zugangskontollen oder Gartenleuchten – nur keine Katzenklappen bisher.

Herkunft

Tuya ist in China beheimatet.

Zielgruppe

Normale Endanwender können die Masse der Produkte einfach in eine Steckdose oder eine Lampenfassung stecken. Es werden aber auch Tuya-Geräte angeboten, die man in tiefe Steckdosen oder die Unterverteilung bauen muss. Vorteil: Die Geräte sind unsichtbar und man kann sein altes Schalterprogramm weiter verwenden. Nachteil: Installation in Deutschland nur durch Fachkräfte gestattet und viele dieser Unterputz-Lösungen sind für deutsche Installationsdosen viel zu groß.

Support

Ehrlich? Schwierig. Wenn man Probleme damit hat, sollte man es am besten umtauschen oder Tasmota darauf flashen. Die Geräte und die Software sind so simpel aufgebaut, dass sie eigentlich immer funktionieren. Da jede Mini-Klitsche unter Fantasienamen eigene Geräte anbieten kann, darf man keinen professionellen Support erwarten. Tuya selbst fühlt sich nur deren direkte Kunden verantwortlich – und dazu zählen keine Endkunden.

Topologie

Tuya-Geräte gibt es hauptsächlich für Zigbee- und WLAN-basierte Smarthomes. Für WLAN ist keine Bridge erforderlich, für Zigbee allerdings schon.

Firmware

Proprietär, nicht quelloffen, kann aber oft mit Tasmota ersetzt werden.

Steuerung

Es gibt zahllose Apps für Android und iOS. Jeder Anbieter bietet mindestens eine App an, die auf der Tuya-App („Smart Life – Smart Living“) basiert. Aber nur die echte Tuya-App (Android, iOS) bindet die Geräte auf der Tuya-Entwickler-Website ein, wodurch – kurz gesagt – eine lokale Steuerung ermöglicht wird.

Tuya ist kompatibel mit Sprachassistenten von Amazon und Google.

Kompatibilität

Mit allen üblichen Open Source Heimautomationen und Sprachassistenten.

Alle Tuya-Geräte jedes Anbieters sind absolut miteinander kompatibel.

Datenschutz

Tuya bietet Cloud-Dienste, die es Herstellern ermöglichen, die von ihren Produkten gesendeten Daten zu sammeln und zu analysieren, um die Benutzererfahrung zu verbessern und die Produktentwicklung zu unterstützen.

Umstritten. Die Geräte laufen nur mit einer Cloudanbindung. Jeder Befehl läuft damit über das Internet. Die Kommunikation mit Tuya-Geräten wird sowohl vom Hersteller des Gerätes, als auch von Tuya selbst gespeichert. Für die europäischen Server gelten aber europäische Datenschutzstandards.

Internetverbindung

Zwingend erforderlich

Cloud-Standorte

Weltweit (inklusive Europa), unterschiedliche Datenschutzstandards, je nach Standort der Server.

 

Assistenten

Die bekanntesten Smarthome-Assistenten sind vermutlich

Diese Assistenten sind alle sprachgesteuert und benötigen zwingend eine Internetverbindung, um mit der jeweiligen Cloud des Herstellers zu kommunizieren. Smart-Home-Geräte von Drittherstellern können über die Cloud des jeweiligen Herstellers gesteuert werden, wenn diese über eine Schnittstelle zu den jeweiligen Assistenzdiensten verfügt.

Die wenigsten Geräte können wahrscheinlich mit Apple HomeKit gesteuert werden. HomeKit ist ein Framework von Apple, das die Kommunikation zwischen verschiedenen Smart-Home-Geräten erleichtern soll, aber nur Geräte, die mit HomeKit kompatibel sind, können mit HomeKit gesteuert werden. Es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Geräten und Marken, die von Apple für die Verwendung mit HomeKit zertifiziert wurden.

Man muss also genau hinschauen, welche smarten Geräte man kaufen möchte. Apple HomeKit eignet sich vor allem für relativ teure Systeme wie Philips Hue und erfordert oft teure Bridges, da die teuren Systeme meist über proprietäre Funk- und Netzwerktechnologien und nicht über WLAN gesteuert werden.

Die Assistenten von Amazon und Google bieten Schnittstellen zu den meisten Smart-Home-Systemen. Amazon Echo kann zudem mit Skills erweitert werden.

Beispiele für die Fähigkeiten dieser Assistenten sind:

  • Smart-Home-Steuerung: Steuerung kompatibler Smart-Home-Geräte wie Lampen, Thermostate und Kameras
  • Musikwiedergabe: Abspielen von Musik, Podcasts, Radiosendern und Hörbüchern
  • Nachrichten und Wetter: Abspielen der neuesten Nachrichten und (auch örtlichen) Wettervorhersagen
  • Kochrezepte: Schritt für Schritt Vorlesen von Rezepten
  • Timer und Wecker: Nutzung als Timer und Wecker zum Setzen von Erinnerungen und zum morgendlichen Wecken
  • Einkaufs- und To-do-Listen: Erstellen von Einkaufs- und To-do-Listen und Senden auf ein Smartphone
  • Übersetzungen: Wörter und Sätze in andere Sprachen übersetzen, auch als Simultanübersetzer
  • Fragen beantworten: Fragen beantworten und Informationen suchen
  • Unterhaltung: Spiele spielen, Geschichten hören, Witze erzählen und vieles mehr.
  • Suche nach Smartphone: Sprachassistenten können ein verlegtes Smartphone klingeln lassen
  • Verkehrslage: Angabe der voraussichtlichen Fahrtzeit zum Arbeitsplatz oder anderen Zielen
  • Gegensprechanlage: Durchsagen an andere Sprachassistenten im Haus

Nachteile

  • Abhängigkeit von einer stabilen Internetverbindung
  • Probleme bei der Verarbeitung von Akzenten und Dialekten
  • Antworten erfolgen nicht im Kontext des bisherigen „Gespräches“
  • Setzten die Einrichtung eines persönlichen Kontos voraus
  • Datenschutz- und Sicherheitsbedenken, da Sprachassistenten oft auf die Aufzeichnung und Übertragung von Stimmen und Daten angewiesen sind
  • Mögliche Beeinträchtigung der Privatsphäre durch Aufzeichnung und Überwachung zu Zwecken der Optimierung der Dienste
  • Probleme beim Befolgen von Anweisungen, die auch nur leicht komplexer als gewöhnlich sind
  • Entnervend lange, immer gleiche Antworten bei Problemen: „Entschuldigung, das habe ich nicht verstanden“
  • Oftmals „Verschlimmbesserungen“, da die Assistenten ständig weiterentwickelt werden

Vorteile

  • Erhöhung der Benutzerfreundlichkeit durch die Möglichkeit, Anfragen und Befehle in natürlicher Sprache zu stellen.
  • Erleichterung von Smarthome-Aktionen durch Sprachsteuerung
  • Zeitersparnis durch schnellen Zugang zu Informationen und Unterhaltung
  • Steigerung der Produktivität durch die Möglichkeit, Aufgaben und Erinnerungen zu erstellen und abzurufen
  • Günstiger Ersatz für ein Küchenradio

Vorteile für Senioren und Menschen mit Handicap

  • Erleichterung der Handhabung von Technologie, weil die Sprachsteuerung es den Nutzern ermöglicht, ihre Geräte einfacher und intuitiver zu bedienen, ohne auf kleine Knöpfe oder Displays schauen zu müssen
  • Erinnerungen zur Einnahme von Medikamenten, für Arzttermine, Geburtstage oder daran, genügend zu trinken
  • Verbesserung der Kommunikation, denn Sprachassistenten können, je nach Ausstattung, für Anrufe, Nachrichten und sogar Videoanrufe genutzt werden, was die Kommunikation mit Familienmitgliedern und Freunden erleichtern kann
  • Unterstützung bei der Unterhaltung, da Sprachassistenten können genutzt werden, um Musik, Hörbücher, Podcasts oder sogar Spiele abzuspielen, was älteren Menschen helfen kann, sich zu unterhalten und ihre Zeit zu verbringen

Open Source Home-Automation

Meine Präferenz ist kein Geheimnis: ioBroker. Mir gefällt die spröde Übersichtlichkeit, die Masse von Erweiterungen und der hervorragende und freundliche Support im ioBroker-Forum. Außerdem ist ioBroker die Entwicklung einer deutschen Firma, der ioBroker GmbH aus Karlsruhe.

ioBroker

ioBroker ist eine Open-Source-Plattform für die Heimautomatisierung, die es den Nutzern ermöglicht, verschiedene Smarthome-Systeme und -Geräte zu integrieren und zu verwalten. Sie bietet ein strukturiertes Webend zur Überwachung und Steuerung von Geräten wie Thermostaten, Lampen, Kameras usw. und ermöglicht es den Benutzern, Automatisierungsregeln zu erstellen und Benachrichtigungen zu erhalten, wenn bestimmte Ereignisse eintreten.

Das Smarthome kann von mehreren ioBroker-Servern (Master und Slaves) gesteuert werden. Die Installation und Erstkonfiguration ist sehr einfach, insbesondere unter Linux.

Die Erstellung von Erweiterungen ist relativ einfach, sodass eine breite Unterstützung für eine Vielzahl von Geräten gewährleistet ist. Die aktive Community ist im deutschsprachigen ioBroker-Forum organisiert. Der Umgangston ist im Gegensatz zu den meisten anderen deutschen Foren sehr freundlich und man hilft sich gerne gegenseitig, anstatt auf andere Threads zu verweisen. Anfänger werden hier nicht abgeschreckt.

Node-RED

Node-RED ist ein Programm, mit dem einfach und schnell Anwendungen für das Internet der Dinge (IoT) erstellt werden können. Dies geschieht durch die Erstellung von „Knoten“ (Nodes), die verschiedene Aufgaben erfüllen, wie z.B. das Senden und Empfangen von Daten. Es handelt sich um eine grafische Benutzeroberfläche, mit der Benutzer ohne Programmierkenntnisse Workflows erstellen und steuern können. Sie ist Open Source und kann kostenlos genutzt werden.

Node-RED hilft, verschiedene Geräte und Sensoren im Haus miteinander zu verbinden und zu steuern. Mit Node-RED können auch Regeln erstellt werden, sodass bestimmte Dinge automatisch geschehen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Es kann als Alternative zu einer speziellen Smarthome-Zentrale verwendet werden, aber es gibt auch spezielle Smarthome-Zentralen, die einfacher zu bedienen sind und mehr Funktionen haben.

IFTTT

IFTTT (If This Then That) ist ein Dienst, der als Teil einer Heimautomatisierungslösung verwendet werden kann. Es ist eine Plattform, die es erlaubt, verschiedene Dienste und Geräte miteinander zu verknüpfen. Mit IFTTT können sogenannte „Applets“ erstellt werden, die bestimmte Aktionen auslösen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

Ein Beispiel: Wenn eine bestimmte Uhrzeit erreicht ist, wird das Licht automatisch ausgeschaltet. Oder bei Erhalt einer SMS wird eine E-Mail an eine bestimmte Adresse geschickt.

IFTTT unterstützt zahlreiche Services, darunter Google Home, Amazon Alexa, Instagram, Fitbit, Philips Hue und weitere.

Es ermöglicht Nutzern, ihre Geräte und Dienste zu automatisieren und miteinander zu verbinden, um ihr digitales Leben besser zu steuern und zu automatisieren. IFTTT ist eine Cloud-basierte Plattform, d.h. sie wird über das Internet genutzt und die Daten werden auf Servern und nicht lokal gespeichert. Um die Funktionen von IFTTT nutzen zu können, ist daher eine Internetverbindung erforderlich

Walled Garden?

Ein „Walled Garden“, ein umzäunter Garten, ist eine Art von Plattform oder Ökosystem, in dem die Nutzer begrenzte Freiheiten haben. Bestimmte Inhalte, Funktionen und Dienste werden ausgewählt und bereitgestellt, um eine einheitliche Nutzererfahrung zu gewährleisten. Die Kontrolle und Verwaltung liegt in der Regel bei einem einzigen Unternehmen.

Ein frühes Beispiel für einen Walled Garden ist AOL, früher bekannt als America Online. AOL war ein Online-Diensteanbieter, der seine eigene Plattform und sein eigenes Ökosystem zur Verfügung stellte, in dem die Nutzer auf bestimmte Inhalte und Dienste zugreifen konnten, aber auch den Zugang zu anderen Inhalten und Diensten einschränkte.

Auch wenn AOL gemeinhin als „Internetanbieter“ wahrgenommen wurde, so sperrte er seine Benutzer in einen hübschen, sauberen Garten ein – um im Bild zu bleiben. Wollte man in den dunklen Wald voller Gefahren, so musste man das kleine weiße Gartentürchen finden und durchschreiten, um in das WWW oder das Usernet zu gelangen.

Walled Gardens kennen wir heute noch von Facebook oder Twitter: Hier kann der Nutzer nur auf Inhalte und Funktionen zugreifen, die von Anbieter bereitgestellt und kontrolliert werden.

Ein weiteres gutes Beispiel für einen Walled Garden ist das iOS-Ökosystem von Apple. Hier kann der Nutzer nur auf bestimmte, von Apple freigegebene Apps und Inhalte zugreifen und muss sich an die Regeln von Apple halten. Gleiches gilt für Apples Smarthome-Ökosystem HomeKit, in dem nur von Apple zertifizierte Geräte und Produkte in das Ökosystem integriert werden können.

Das Smarthome-Ökosystem von Philips Hue ist ebenfalls ein Walled Garden. Philips Hue bietet eine eigene Plattform und ein eigenes Ökosystem, in dem nur von Philips zertifizierte Geräte und Produkte funktionieren.

Bei der Benutzererfahrung eines Walled Gardens geht es darum, wie einfach oder schwierig ein Produkt oder eine Dienstleistung zu benutzen ist, wie gut es aussieht und funktioniert und wie es sich anfühlt, es zu benutzen.

Eine gute Benutzererfahrung ist dann gegeben, wenn der Benutzer das Gefühl hat, dass das Produkt oder die Dienstleistung seinen Bedürfnissen entspricht und seine Erwartungen erfüllt.

In den meisten Fällen beschränken die Dienste jedoch die Auswahl der Benutzer auf die vom Unternehmen zugelassenen Geräte. Die „Zertifizierung“ der Geräte ist kostspielig, kompatible Geräte sind entsprechend teurer.

Platform as a Service (PaaS)

PaaS ist die Abkürzung für „Platform as a Service“. Es ist wie eine Bauplattform, mit der man ein Haus bauen kann, ohne sich um das Fundament oder die Rohre kümmern zu müssen. Der Anbieter stellt die Bauplattform zur Verfügung und du kannst dein Haus darauf bauen.

Ähnlich funktioniert es mit Smarthome-Systemen. Der Anbieter stellt eine Plattform zur Verfügung, auf der du deine Smarthome-Geräte und -Anwendungen entwickeln und verwalten kannst. Teilweise sogar ohne große Programmierkenntnisse, also so, als ob Du das Haus aus Lego bauen würdest. Deine Smarthome-Systeme kannst du dann von überall auf der Welt steuern.

PaaS-Dienste haben gemeinsam, dass sie Geräte verschiedener Hersteller in einer App vereinen. Es spielt keine Rolle, ob Deine Smart-Light mit deinem Smart-Bewegungsmelder kompatibel ist, wichtig ist nur, dass beide Geräte mit dem PaaS-Dienst funktionieren, also Cloud-Dienst-Schnittstellen zueinander bieten. Das bedeutet, dass Du bei der Wahl deiner Smarthome-Geräte die freie Wahl hast – im Gegensatz zu geschlossenen, herstellerspezifischen Apps, die nur mit den eigenen Produkten funktionieren.

Tuya ist ein Beispiel für eine solche Plattform. Sie ermöglicht es Entwicklern, ihre eigenen Smarthome-Geräte und Apps auf einer einzigen Plattform zu erstellen und zu verwalten. Allerdings kann Tuya nur Geräte von verschiedenen Herstellern steuern, die auch Tuya-kompatibel sind.

Google Home oder IFTTT funktionieren hingegen wirklich herstellerübergreifend, besser gesagt: systemübergreifend. Sie kennen Abläufe, bzw. Applets, mit denen sich die Smarthome-Geräte verschiedener Hersteller quasi gegenseitig steuern können.

Da diese Dienste allesamt cloudbasiert arbeiten, sind sie – und die zu steuernden Geräte – auf eine ständige Internetverbindung angewiesen. Es klingt banal, aber nicht jeder Cloud-Dienst ist rund um die Uhr verfügbar.

Besitzt man Geräte von vielen verschiedenen Herstellern, steigt die Wahrscheinlichkeit rapide an, dass einer der Dienste gerade nicht erreichbar ist und somit der gewünschte Ablauf, bei dem sich die Geräte gegenseitig steuern, nicht funktioniert. Daher sollte für sicherheitskritische Funktionen eine Lösung mit lokaler Heimautomationssoftware wie ioBroker gewählt werden.

Alternative Firmwares

Tasmota

Tasmota ist eine Open-Source-Firmware, die auf verschiedenen IoT-Geräten installiert werden kann, um deren Funktionalität und Steuerung zu erweitern.

Tasmota ermöglicht es, Geräte über eine Webschnittstelle oder ein Protokoll wie MQTT zu steuern und erweiterte Funktionen wie Timer und Regeln hinzuzufügen.

Es ist möglich, Tasmota auf bestimmten Geräten zu installieren, die mit der Tuya-Plattform kompatibel sind, aber es kann nicht garantiert werden, dass es auf jedem Tuya-Gerät funktioniert.

Da es sich bei Tasmota um eine Open-Source-Firmware handelt, müssen für eine erfolgreiche Installation bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein. Zum Beispiel muss das Gerät über eine serielle Schnittstelle verfügen oder mittels OTA upgradefähig sein. Außerdem müssen die Hardware des Geräts und der Firmware-Version kompatibel sein.

Es gibt auch spezielle Tuya-Geräte, die geschützt sind und das Flashen anderer Firmware verhindern, in diesem Fall ist es nicht möglich, Tasmota auf diesem Gerät zu installieren.

Es gibt jedoch zahlreiche Anleitungen und Tutorials im Internet, die beschreiben, wie Tasmota auf bestimmten Tuya-Geräten installiert werden kann.

Tasmota hat sich vor allem dadurch einen Namen gemacht, dass es Geräte von Sonoff (Smart On Off) und Gosund von der proprietären Software Tuya und deren Cloud-Zwang befreit und damit eine bessere Kontrolle über die Geräte sowie ein hohes Maß an Datenschutz und Autonomie gewährleistet.

ESPHome

ESPHome ist eine Open-Source-Firmware, die speziell für ESP8266- und ESP32-basierte Geräte und deren Integration in HomeAssistant entwickelt wurde. Es gibt allerdings auch Erweiterungen für andere Systeme, wie z.B. ioBroker.

Mittels ESPHome lassen sich diese Geräte in ein Smarthome-System integrieren und mit einer einfachen YAML-Konfigurationsdatei und einer webbasierten Benutzeroberfläche steuern.

ESPHome bietet Unterstützung für mehrere verschiedene Sensoren und Aktoren und ermöglicht die Überwachung und Steuerung von Geräten.

Es ist eine Open-Source-Firmware, mit der Benutzer ihre eigenen Anpassungen und Plugins erstellen können.

Hardware

Der vom chinesischen Unternehmen Espressif Systems entwickelte ESP8266 ist ein kostengünstiger und energieeffizienter 32-Bit-Mikrocontroller.

Er basiert auf der Xtensa LX106-Architektur von Tensilica und wird typischerweise für Tinker-, IoT- und Do-it-yourself-Anwendungen auf Modulen eingesetzt.

Der ESP8266 bietet WLAN-Funktionalität im 2,4 GHz-Frequenzbereich mit Unterstützung für b/g/n-Standards und Datenübertragungsraten von bis zu 72,2 Mb/s mit WPA/WPA2-Verschlüsselung.

Er verfügt über 16 GPIO-Pins, einen 10-Bit-ADC und eine RTC (Echtzeituhr).

Der 10-Bit-ADC (Analog-Digital-Wandler) auf dem ESP8266 wird verwendet, um analoge Signale in digitale Werte umzuwandeln, was die Verwendung analoger Sensoren ermöglicht, wie z. B. einen Thermistor zur Temperaturmessung, Licht- oder Feuchtigkeitssensoren usw. Der ADC kann auch zur analogen Messung von Spannungen verwendet werden, z. B. der Spannung einer Batterie oder eines Solarmoduls.

Der ESP8266 findet in sehr vielen IoT- und Smarthomegeräten Verwendung, unter anderem denen von Tuya. Hier ist er auch als TYWE2S oder TYWE3S bekannt.

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