VPN

smartWoMo aus der Ferne per Chat steuern zu können war ein guter Anfang meines Projekts. Immerhin konnte ich damit die Heizung in meinem Kastenwagen über das Internet  steuern, was vorher nicht möglich war. Die Steuerung per Web Browser innerhalb des Wohnmobils ist aber auf jeden Fall einfacher und optisch ansprechender. Deshalb habe ich nach einem Weg gesucht, smartWoMo per Web Browser über das Internet zu steuern. Die Schwierigkeit dabei war, dass die meisten Mobilfunk Betreiber es nicht erlauben, über das Internet auf Mobilfunk Geräte zuzugreifen. Deshalb ist auch der Mobilfunkstick des Raspberry Pi – und damit smartWoMo – nicht direkt per Internet erreichbar. Die Lösung für dieses Problem war die Etablierung eines Virtual Private Networks (VPN) in smartWoMo.

Normalerweise nutzt man solche VPN-Verbindungen, um den Datenverkehr zwischen 2 Geräten zu verschlüsseln, sodaß dieser im Internet nicht abgehört werden kann. Das ist natürlich auch im Falle von smartWoMo eine feine Sache, denn nun brauchst du keine Angst mehr zu haben, dass deine Internet-Kommunikation abgehört wird, wenn smartWoMo mit einem externen WLAN-Netzwerk verbunden ist.

Doch das VPN kann man auch benutzen, um 2 Geräte, die beide nicht per Internet erreichbar sind, indirekt miteinander zu verbinden. Und genau diese Eigenschaft ist in der neuen Version von smartWoMo eingebaut.

Ein VPN besteht aus 2 Komponenten:

  1. Einem VPN-Server
  2. Einem oder mehreren VPN-Clients

VPN-Server

Der VPN-Server hat die Aufgabe, das VPN aufzubauen und anderen Geräten zur Verfügung zu stellen. Der VPN-Server ist eine Software, die auf einem dedizierten Gerät, einem Router, einem Raspberry Pi oder einem normalen Computer läuft. Wichtig ist, dass der VPN-Server auf einem Gerät betrieben wird, das eine über das Internet jederzeit erreichbare Adresse (IP) zur Verfügung stellen kann. Wie bereits erwähnt hat der Raspberry Pi im Wohnmobil über das Internet keine erreichbare Adresse, weil diese Funktion von Mobilfunknetzen und fremden WLAN-Netzwerken nicht unterstützt wird. Das bedeutet, dass der VPN-Server nicht vom Raspberry Pi im Wohnmobil zur Verfügung gestellt werden kann. Aus diesem Grund muss sich der VPN-Server bei dir zu Hause befinden.

Für smartWoMo habe ich zunächst den openvpn Server getestet. Dieser ist sehr robust, sicher, schnell und datensparsam. Leider ist die Konfiguration der Clients mühsam und kompliziert. Außerdem benötigt man dafür einen zusätzlichen Computer (z.B. einen Raspberry) zu Hause.

Viele Internet-Nutzer nutzen zu Hause bereits ein Gerät, das oftmals einen VPN-Server beinhaltet: den Internet-Router. Weit verbreitet sind in Deutschland die Fritz!Boxen. Ich selbst nutze zu Hause ebenfalls eine und beschreibe deshalb die Einrichtung des VPN-Servers anhand der Fritz!Box.

VPN-Clients

Die VPN-Clients verbinden sich mit dem VPN-Server und können über diesen miteinander kommunizieren.

Bei smartWoMo hast du mindestens 2 VPN-Clients:

  • smartWoMo selbst – genauer gesagt, den Raspberry Pi im Wohnmobil
  • Dein Smartphone, mit dem du smartWoMo steuerst. Du kannst beliebig weitere Clients hinzufügen, zum Beispiel weitere Smartphones oder Computer. Alle diese Geräte haben dann über das Internet Zugang zu smartWoMo im Wohnmobil.

Womit wir beim entscheidenden Vorteil des VPN-Netzwerks wären. Damit erhält dein Smartphone über das Internet Zugriff auf den Raspberry Pi im Wohnmobil – so kannst du smartWoMo über den Smartphone Browser steuern, selbst wenn du dich nicht im Wohnmobil befindest. Die Steuerung per Chat ist nicht mehr notwendig und wird deshalb auch nicht mehr weiterentwickelt.

Dein Smartphone kommuniziert mit smartWoMo also jetzt über den VPN-Server und nicht mehr über einen Chat-Server. Das wird all die Leser freuen, die Schwierigkeiten mit dem Einrichten der Chat-Benutzer hatten.

Das Ganze sieht dann so aus:

Weitere VPN Möglichkeiten

Das VPN-Netzwerk, das die Fritz!Box aufbaut, bietet übrigens weitere nützliche Funktionen. Es baut nämlich über das VPN eine Netzwerk-Brücke zwischen deinen Geräten zu Hause und dem Raspberry Pi im  Wohnmobil auf. Die Geräte, die sich in deinem Heim-Netzwerk befinden, haben direkten Zugriff auf den Raspberry Pi im Wohnmobil. Die Geräte zu Hause müssen dazu nicht als VPN-Clients eingerichtet werden. Zum Beispiel kannst du mit deinem Computer zu Hause direkt auf smartWoMo zugreifen, um den Ladezustand der Aufbau-Batterie zu prüfen.

Das Ganze funktioniert auch umgekehrt. Du hast über das VPN vom Raspberry Pi aus Zugriff auf die Geräte in deinem Heimnetzwerk.

Sofern der Raspberry Pi per Mobilfunk mit dem Internet verbunden ist, solltest du dabei aber das übertragene Datenvolumen im Blick behalten.

Der Stellvertreter (oder Proxy)

Sobald der Raspberry Pi mit dem VPN-Server bei dir zu Hause verbunden ist, wird sein ganzer Datenverkehr automatisch über den VPN-Server umgeleitet. Das selbe gilt für die Geräte in deinem Wohnmobil, die den Raspberry Pi als Access Point für das Internet benutzen. Der Raspberry Pi dient als sogenannter „Proxy“.

Das kann sehr nützlich sein. Denn wenn du vom Raspberry Pi im Wohnmobil oder auf einem mit ihm verbundenen Gerät eine Webseite aufrufst (zum Beispiel eine Suchmaschine), dann „glaubt“ diese Webseite, dass die Anfrage von dir zu Hause kommt – also aus dem Land, in dem du wohnst. Der Raspberry Pi ist hinter dem VPN verborgen. Wenn du beispielsweise in Deutschland wohnst, dich aber mit dem Wohnmobil in Italien befindest, sieht es für Dienstanbieter trotzdem so aus, als wärst du in Deutschland. Das ist beispielsweise bei Streaming-Diensten nützlich, die darüber das Ausstrahlen von Filmen, Serien, Sportreportagen oder ähnlichem geografisch einschränken. Wenn du also gerne Filme aus einer Mediathek abrufen willst, die nur in Deutschland funktioniert, kannst du über das VPN diese Inhalte auch im Ausland genießen. Wie gesagt: die Daten werden dabei über deinen Internet-Anschluß zu Hause transportiert – der muss dafür natürlich ausreichend Bandbreite im Up- und Download zur Verfügung stellen.

Wie du VPN einrichtest, ist auf der VPN-Seite erklärt.

KODI

Die neue Version von smartWoMo enthält außer der VPN-Funktion noch ein Mediencenter namens KODI. Damit kannst du komfortabel Fernsehen, Filme und Fotos auf dem Fernseher deines Wohnmobils anschauen und Musik hören. In smartWoMo selbst ist das eine experimentelle Funktion. Ich bin mir noch nicht sicher, wie gut KODI im Wohnmobil angesichts der Internet-Anbindung mit geringer Bandbreite funktioniert. KODI selbst ist ausgereift und leistungsfähig. Wenn du möchtest, probiere es also ruhig mal aus und installiere zusätzliche Plugins.

Anleitungen für KODI findest du im Internet. Zum Beispiel im englisch sprachigen Wiki.

Wichtig: wenn du KODI beendest, kann es passieren, dass der grafische Desktop nicht wieder auftaucht. In diesem Fall kannst du den Raspberry Pi mit Hilfe deines Smartphones neu starten. Oder du nutzt das Shutdown bzw. Reboot Kommando in KODI selbst.

Chat

Die letzte Version von smartWoMo hatte keine stabile Chat Funktion, was ich leider nicht bemerkt hatte, weil ich nur noch die VPN Verbindung zum Wohnmobil genutzt habe. Mittlerweile sollte die Kommunikation per Chat wieder funktionieren. Was nach wie vor nicht immer zuverlässig funktioniert, sind die Informationen im Chat Status. Bisher konnte ich nicht herausfinden, wodurch das Problem verursacht wird. Es kommt wohl durch ein Hilfsprogramm (Bibliothek), das ich dafür verwende, welches ich aber nicht selbst programmiert habe. Deshalb ist das Problem schwierig zu beheben.

Allerdings plane ich, die Chat-Funktion mittelfristig sowieso abzuschalten, sofern sich die VPN-Kommunikation bewährt.

Sommerpause

Für diesen Winter war es das jetzt wieder mit neuen Funktionen bei smartWoMo.

Jetzt gehe ich erst mal in die Frühlings- und Sommerpause 🙂

 

Viel Spaß mit der neuen Version von smartWoMo wünscht dir

Kai-Uwe Pielka

Internet Access Point & WLAN Verstärker

Der Sommer ist nun vorbei und wir sind nicht mehr so häufig mit dem Wohnmobil unterwegs.

So habe ich an den Wochenenden jetzt wieder etwas Zeit für das smartWoMo Projekt.

Eine neue Version steht schon bereit – auf der Einsteigen Seite erkläre ich, wie du sie herunterladen und einrichten kannst.

Und hier sind die neuen Funktionen:

Installation

Einige Leser hatten mit der bisherigen Installationsprozedur Probleme und haben kein lauffähiges System bekommen. Vor allem die Installation einiger node Bibliotheken hat immer wieder Schwierigkeiten bereitet.

Deshalb enthält die neue Version von smartWoMo jetzt bereits alle notwendigen Programme und Bibliotheken. Du mußt smartWoMo nach dem Herunterladen also nur noch deinen Wünschen entsprechend einrichten. Installieren und konfigurieren musst du jetzt nichts mehr.

Access Point & WLAN Verstärker

Um smartWoMo ins Internet zu bringen, war bisher ein zusätzlicher Access Point oder ein Smartphone mit Tethering-Funktion notwendig. Das hat zu zusätzlichen Kosten und einem höheren Stromverbrauch geführt. Außerdem mußte man den Access Point oder das Smartphone im Wohnmobil ja auch irgendwo unterbringen.

Die neue Version von smartWoMo kann nun direkt Verbindung mit dem Internet aufnehmen – ohne zusätzlichen Access Point und ohne ein zusätzliches Smartphone. Das geht über 2 mögliche Wege:

  1. Internet über Mobilfunk
    Du kannst einen Mobilfunk-USB-Stick an smartWoMo anschliessen. Der enthält eine normale SIM-Karte (so eine, wie in deinem Smartphone steckt) und stellt die Verbindung zum Internet über das Mobilfunknetz her. Dieser Weg ist vor allem nützlich, wenn du mit dem Wohnmobil fährst oder frei stehst oder auf einem Campingplatz bist, der kein WLAN anbietet.
  2. Internet über Campingplatz-WLAN
    Du kannst einen zusätzlichen WLAN-USB-Stick an smartWoMo anschliessen. Der kann Verbindung mit dem Campingplatz-WLAN aufnehmen. Diese Variante kannst du auf einem Campingplatz verwenden, der WLAN anbietet.

Du kannst beliebig zwischen beiden Varianten wechseln. Schliesse einfach den entsprechenden USB-Stick an smartWoMo an, der gerade die beste Internet-Verbindung verspricht.

Du wirst smartWoMo – genauer gesagt: den Raspberry Pi, der smartWoMo enthält – möglicherweise an einer Stelle in deinem Wohnmobil installieren, wo du weder guten Mobilfunk- noch guten WLAN-Empfang hast. Ich habe smartWoMo beispielsweise hinter dem Fernseher montiert. Um dennoch einen exzellenten Mobilfunk- und WLAN-Empfang zu bekommen, kannst du ein USB-Verlängerungskabel von einem Heki Fenster bis zu der Stelle verlegen, an der smartWoMo installiert ist.

In meinem Kastenwagen sieht die Installation im Heki so aus:

HekiMitHuaweiStick

Du steckst einfach den gerade passenden Stick auf die Buchse des USB-Verlängerungskabels. Im Foto ist der Mobilfunkstick eingesteckt. Die Stelle, an der der Stick sich somit befindet, ist jetzt zwar noch immer innerhalb des Wohnmobils – der Stick ist also vor Witterungseinflüssen geschützt. Aber: der obere Teil des Hekis befindet sich oberhalb der Karosserie und damit an der Stelle, an der man den besten Funkempfang hat.

Neuer grafischer Desktop incl. Erreichbarkeit über Smartphone (per vnc)

Die neue Version von smartWoMo bringt auch die aktuellste Version des grafischen Desktops mit – „Raspbian Pixel“ genannt. Diesen grafischen Desktop kann man mit Hilfe einer App steuern – sowohl auf Computern, als auch auf Smartphones. Das heißt, du kannst den grafischen Desktop von smartWoMo mit Hilfe eines Smartphones oder eines anderen Computers fernsteuern.

Raspbian Pixel bringt auch eine frischere Optik mit und einen Netzwerk-Manager, den du beispielsweise nutzen kannst, um dich mit einem Campingplatz-WLAN zu verbinden.

Umstellung auf Raspberry Pi 3

Bisher hat smartWoMo einen Raspberry Pi 2 als Basis verwendet. Die neue Version von smartWoMo basiert nun auf dem Raspberry Pi 3. Der hat Bluetooth und WLAN bereits eingebaut. Außerdem ist er etwas schneller, als der Raspberry Pi 2.

Nachtmodus

Wenn es im Winter sehr kalt ist, lassen wir gelegentlich während der Fahrt im Wohnmobil die Aufbau-Heizung zusätzlich zur Fahrzeug-Heizung mitlaufen. Die Temperatur der Aufbau-Heizung wird dann vom Fahrersitz aus natürlich mit smartWoMo gesteuert. Ich habe allerdings festgestellt, dass die smartWoMo Anzeige durch die Farbgebung nachts ziemlich hell ist und blendet. Deshalb habe ich einen Nachtmodus in die Anzeige eingebaut. Die Farben für nachts sind dunkler und außerdem an die Instrumentenbeleuchtung des Ducato angepaßt.

Tagmodus

Tagmodus

Nachtmodus

Nachtmodus

 

Feedback erwünscht

Soviel erst mal zu den letzten Erweiterungen. Natürlich habe ich vor, während des Winters weitere Ideen umzusetzen.

Übrigens würde ich mich über Feedback per Mail freuen – gerne auch als Kommentar auf dieser Seite.

Sommerpause

Du hast es schon gemerkt: die letzten Wochen ist es hier etwas ruhiger geworden. Das schöne Wetter lockt mich ins Freie. Mit dem Blog geht es deshalb im nächsten Winter weiter.

Das heißt aber nicht, dass im Sommer bei smartWoMo gar nichts läuft ! Im Gegenteil: den Sommer über habe ich diverse neue Funktionen im Wohnmobil im Test. Der Fokus liegt dabei auf Software-Erweiterungen. Die Einbindung weiterer Sensoren oder Aktoren ist nicht geplant.

Was sich bewährt, werde ich im nächsten Winter dann vorstellen und auf diesem Blog dokumentieren.

Eine – bisher vielversprechende – Funktion sei schon verraten: smartWoMo wird zukünftig auch als mobile Access Point verwendet werden können. Das heißt, du kannst an den Raspberry direkt einen Mobilfunkstick anschliessen. Aktuell teste ich den Huawei E303, der smartWoMo direkt ins Internet bringt, ohne dass ein zusätzliches Smartphone oder ein zusätzlicher Access Point benötigt wird.

Das ist aber nicht alles, denn smartWoMo kann diese Internetverbindung per WLAN auch anderen Geräten zur Verfügung stellen, also als Access Point fungieren.

Um mit dem Huawei E303 auch ohne externe Dachantenne einen guten Empfang zu bekommen, habe ich diesen übrigens im Heki Dachfenster installiert. Das hat den Vorteil, dass er sich auf diese Weise außerhalb und oberhalb des Fahrzeugs befindet, was den Empfang drastisch verbessert. Das ist vor allem bei Kastenwägen mit Metallwänden wichtig. Weiterer Vorteil: ich mußte kein Loch durch das Dach bohren, um das Kabel für eine Außenantenne zu verlegen.

Apropos „bewähren“: die Radiofunktion hat sich nicht bewährt, deshalb werde ich die hier auch nicht dokumentieren. Radiosender zu streamen hat zwar funktioniert, aber es gibt 2 Nachteile:

  1. Um eine gute Musikqualität zu erreichen, müssen viele Daten übertragen werden. Das ist teuer, wenn man mit dem Wohnmobil unterwegs ist und die Daten über das Mobilfunknetz übertragen werden.
  2. Manche Radiosender arbeiten mit Playlisten, die erst aufgelöst werden müssen. Das können leider nicht alle Browser.

Ich wünsche allen Lesern einen schönen Sommer und viele tolle Reisen mit dem Wohnmobil 🙂

Kai-Uwe

Musik

Gute Musik ist natürlich auch im Wohnmobil wichtig. Und es gibt viele Möglichkeiten, Musik in das Wohnmobil zu bringen: Autoradio, iTunes, Streaming Apps auf dem Smartphone usw.

Allerdings habe ich bisher keine einfache Möglichkeit gefunden, im Wohnmobil mit einem simplen Knopfdruck die gewünschte Hintergrundmusik zu starten. Also habe ich mal versucht, eine solche einfache Möglichkeit in smartWoMo einzubauen. Das Ergebnis sieht auf einem Tablet oder Computer so aus:

ScreenshotBrowserMusic

Man sieht in smartWoMo verschiedene Wiedergabe-Listen – in diesem Beispiel also „Entspannung“, „Filmmusik“, „Jazz“, „Klassik“, „Oldies“ und „Pop“. Diese Listen entsprechen Verzeichnissen im Dateisystem des Raspberry. Die Namen kann man selbst festlegen. In die einzelnen Verzeichnisse kopiert man die zugehörigen Musikstücke hinein.

Um die Musik anzuhören, tippt man auf eine Liste. Die gerade aktive Liste wird mit einem blauen Punkt markiert. Wenn man die Musik anhalten möchte, tippt man noch mal auf die Liste. Möchte man eine andere Liste anhören, tippt man auf die andere Liste.

Einfacher geht’s nicht, oder ?

Abgespielt wird die Musik direkt auf dem Tablet oder Smartphone, auf dem man die Webseite von smartWoMo gestartet hat. Wenn du ein Bluetooth fähiges Autoradio hast, kannst du die Musik dann vom Smartphone auf das Autoradio übertragen. Falls nicht, schliesst du das Smartphone per Audiokabel an das Radio an. Oder du hörst dir die Musik per Kopfhörer an.

Hier ein Beispiel mit anderen Listen und auf dem Smartphone:

SmartPhoneMusik

Aktuell befindet sich diese neue Funktion im Test in meinem Wohnmobil, deshalb habe ich sie noch nicht auf einer eigenen Seite dokumentiert.

Außerdem arbeite ich noch an einer Erweiterung: es wird möglich sein, auf diese einfache Art auch Musik von Radiosendern über das Internet zu hören – sofern man eine Internetverbindung im Wohnmobil hat.

Batteriemonitor

Wir nutzen unser Wohnmobil nicht nur für den Urlaub, sondern auch als Ersatz für einen zweiten Pkw. Allerdings kann es trotzdem passieren, dass das Wohnmobil längere Zeit nicht genutzt wird. Zum einen fahre ich gerne mit dem Fahrrad und zum anderen haben wir ja noch ein weiteres Auto.

Bisher habe ich alle paar Tage im Wohnmobil nachgeschaut, wie der Füllstand der Batterie ist. War nicht wirklich ein Problem – das Fahrzeug steht ja vor der Tür. Aber da ich ja nun mal smartWoMo entwickelt habe, wollte ich den Ladezustand der Batterie eben auch auf meinem Smartphone kontrollieren können.

Also habe ich mich entschieden, smartWoMo um eine Möglichkeit zu erweitern, die Batteriespannung zu messen. Dokumentiert ist das Ganze auf der Batterie Seite.

Viel Spaß beim Nachbauen.

Die Heizung

Nun findest du auf der Seite Heizung die Beschreibung, wie du smartWoMo in dein Wohnmobil einbauen kannst. Das ermöglicht es dir, die Heizung per Smartphone, Tablet oder Computer zu steuern – sowohl innerhalb des Wohnmobils, als auch per Internet aus der Ferne.

Wenn du Fragen dazu hast, hinterlasse einfach einen Kommentar auf meinem Blog. Oder sende mir eine Mail an die Adresse, die du im Impressum findest.

Viel Spaß beim Nachbauen !

 

Das Netzwerk im Wohnmobil

Jetzt gibt es auch die Beschreibung, wie du dein Wohnmobil und den Raspberry Pi mit einem drahtlosen (WLAN) Netzwerk versorgst. Du findest sie auf der Netzwerk Seite.

An einem der nächsten Wochenenden werde ich dann beschreiben, wie der Temperatursensor und das Relais für die Heizungssteuerung anzuschliessen sind.

Es kann losgehen mit dem Raspberry Pi

So, jetzt habe ich Zeit gefunden, die ersten Raspberry Pi Beschreibungen zu erstellen.

Rechts oben im Menü gibt es den neuen Beitrag „Einsteigen„. Dort findest du eine Einkaufsliste und Installationsanleitungen für den Raspberry Pi und die smartWoMo Software. Wenn du den Anleitungen folgst, hast du am Ende einen funktionsfähigen Raspberry Pi inklusive smartWoMo.

Wenn du möchtest, kannst du zusätzliche, kostenlose Software auf deinem Raspberry Pi installieren. Beispielsweise Bürosoftware oder Spiele. Stöbere einfach mal im Raspberry Pi Store, den du über das Menü der grafischen Oberfläche findest.

Als nächstes werde ich beschreiben, wie du den WLAN Stick installierst und Temperatursensor und Heizungsrelais anschliesst. Sobald ich wieder Zeit finde.

Große Änderungen kündigen sich an

Der Sommer ist leider vorbei und es geht weiter mit smartWoMo. Während unserer Fahrten mit dem Wohnmobil hatte ich Muße, mir die nächsten Funktionen für smartWoMo auszudenken. Dabei sind viele Ideen zusammengekommen und mir ist klar geworden, dass einige davon mit der aktuellen Plattform schwierig umzusetzen sind. Schon bisher war es so, dass die Programmierung der Android App mit Java sehr zeitintensiv war und ich nur langsam vorangekommen bin. Da ich das Ganze in meiner Freizeit betreibe, habe ich mir also überlegt, wie ich mit der Software-Entwicklung schneller vorankommen könnte. Das Ergebnis war der Entschluss, für die weitere Entwicklung nicht mehr eine Android App  als Basis zu verwenden, sondern einen Raspberry Pi.

Ein weiterer wichtiger Grund, die Plattform zu wechseln war, dass ich anderen Bastlern die Möglichkeit geben wollte, smartWoMo an die eigenen Bedürfnisse anzupassen. Die gesamte Plattform ist nun offen, sodass jeder, der JavaScript programmieren kann, smartWoMo um eigene Funktionen erweitern kann.

Und der Entschluss war gut. Einen ersten Prototyp konnte ich bereits mit sehr wenig Aufwand fertig stellen. Der hat noch nicht alle Funktionen der bisherigen Lösung. Aber das ist nur eine Frage der Zeit.

Du kannst den Prototyp in folgendem Video bewundern:

 

Viel Spaß dabei.

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