Einstieg

Wenn du smartWoMo in dein Wohnmobil einbauen möchtest, ist diese Seite der richtige Einstieg.

smartWoMo basiert auf einem Minicomputer – dem Raspberry Pi und dem Tinkerforge System. Hier wird beschrieben, wie du den Raspberry Pi und Tinkerforge für den Einsatz im Wohnmobil vorbereitest.

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Die Basisausstattung

Die folgenden Teile benötigst du auf jeden Fall, um smartWoMo ans Laufen zu bekommen.

Raspberry Pi

  • einen Raspberry Pi 3; notfalls genügt auch ein Raspberry Pi 2
  • eine Micro SDHC Class 10 (oder höher) Speicherkarte mit mindestens 8 GB Kapazität. Die Karte sollte von einem Markenhersteller stammen. Ich würde gleich 16 oder 32 GB nehmen, dann kannst du auf dem Raspberry Pi bei Bedarf zusätzliche Software installieren.
    Diese Micro SD Karte dient dem Raspberry als Festplatten-Ersatz.
  • ein Kfz-Netzeil, das 12 Volt umwandelt in 5 Volt und USB-Ausgänge hat. Wähle ein hochwertiges Netzteil aus, weil der Raspberry empfindlich auf eine ungenügende Spannungsversorgung reagiert. Das Netzteil sollte mindestens 3 Ampere liefern können.
  • ein USB Kabel, mit dem du den Raspberry Pi an das Netzteil anschliessen kannst. Für die Spannungsversorgung hat der Raspberry Pi eine Micro-USB Buchse – das Kabel muss also auf einer Seite einen Micro-USB Stecker haben. Das andere Ende des Kabels muss einen Stecker haben, der in die USB-Buchse des Kfz-Netzteils passt (in der Regel sind das die normal grossen USB-Anschlüsse).

Tinkerforge – Grundausstattung

Tinkerforge mit Heizungssteuerung

Tinkerforge mit Batteriemessung

Damit hast du die notwendige Ausstattung zusammen, um mit smartWoMo die Heizung innerhalb deines Wohnmobils steuern zu könnenAußerdem kannst du die Spannung der Aufbaubatterie deines Wohnmobils messen.

Internet Zugang

Wenn du die Heizung auch über das Mobilfunknetz steuern möchtest, benötigst du zusätzlich:

  • einen Huawei E303 Surfstick
  • eine SIM-Karte – idealerweise mit einer Surf Flatrate

Sinnvolles Zubehör

Für die Heizungssteuerung und Batteriemessung kommt smartWoMo ohne Tastatur, Maus und Bildschirm aus.

Wenn du planst, den Raspberry im Wohnmobil auch als Computerersatz einzusetzen, benötigst du zusätzlich:

  • einen Bildschirm – zu diesem Zweck kannst du deinen Fernseher im Wohnmobil nutzen, sofern dieser einen HDMI-Anschluss hat
  • Ein HDMI Kabel, um den Raspberry Pi mit dem Fernseher zu verbinden.
  • eine Bluetooth Tastatur mit Bluetooth Dongle und Mauspad – beispielsweise diese.

Der Optik wegen – und um den Raspberry zu schützen – empfehle ich außerdem:

Nun folgen noch einige Teile, die man üblicherweise sowieso zu Hause hat. Die brauchst du nur für die Installation des Betriebssystems – danach nicht mehr. Falls nicht vorhanden, musst du dir die Teile ausleihen oder eben auch kaufen:

  • ein Ethernet-Kabel, mit dem du den Raspberry Pi mit deinem Netzwerk-Router zu Hause verbinden kannst
  • einen micro SD Adapter, damit du die Micro SD Karte mit deinem regulären Computer beschreiben kannst. Bei manchen micro SD Karten sind bereits Adapter dabei, die aus der Micro SD Karte eine normal große SD Karte machen. Das nützt aber nur etwas, wenn dein regulärer Computer einen Slot für SD Karten hat (die moderneren Computer haben das). Wenn dein Computer so etwas nicht hat, dann benötigst du einen Micro SD Karten Adapter mit einem USB-Kabel. Damit kannst du dann die Micro SD Karte über eine normale USB-Schnittstelle beschreiben.
  • einen Windows-, Mac- oder Linux-Computer

Installation

Zur Installation von smartWoMo  führst du diese Schritte durch:

  1. Vorbereitung
  2. Openhabian installieren und einrichten
  3. Tinkerforge System zusammenstecken
  4. smartWoMo installieren und einrichten

WICHTIG: bei der Installation musst du den Raspberry Pi mehrmals herunterfahren. Beachte dabei, dass der Raspberry Pi erst komplett heruntergefahren ist, wenn das rote Lämpchen neben der SD-Karte mindestens 10 Sekunden leuchtet, ohne dass in dieser Zeit das grüne Lämpchen geflackert hat.

1. Vorbereitung

Um smartWoMo auf dem Raspberry zu installieren, benötigst du einen PC, Mac oder einen Linux-Computer.

Etcher

Etcher benötigst du, um das Betriebssystem des Raspberry Pi auf eine SD-Karte zu kopieren.
Dieses Hilfsprogramm ist notwendig, weil die SD-Karte in einem speziellen Format beschrieben werden muss. Das ist mit dem normalen Datei-Manager nicht möglich.

Die SD-Karte dient dem Raspberry Pi dann als Festplatten-Ersatz.

Etcher kannst du hier für deinen PC, Mac oder Linux-Rechner herunterladen.

Putty (nur für Windows notwendig)

Die Einrichtung des Raspberry Pi und die Installation von smartWoMo erfolgt über die Kommandozeile des Raspberry Betriebssystems. Die erreicht man von Windows aus mit Hilfe des Programms putty. Du kannst putty hier herunterladen und auf deinem Windows-Rechner installieren.

Auf dem Mac und unter Linux ist es nicht notwendig, putty zu installieren. Dort ist das ssh Programm verfügbar, das du ebenfalls nutzen kannst, um die Kommandozeile des Raspberry zu erreichen.

2. Openhabian installieren und einrichten

Nachdem die Vorbereitungen abgeschlossen sind, geht es jetzt an die Installation der Software auf der SD-Karte.

Openhabian herunterladen

Das Betriebssystem für den Raspberry Pi nennt sich Openhabian. Es basiert auf dem Standard-Betriebssystem des Raspberr Pi – Raspbian genannt. Openhabian hat den Vorteil, dass die smart Home Lösung Openhab2 bereits vorinstalliert ist, sodass du dir diesen Installations-Schritt sparen kannst.

Du kannst Openhabian hier herunterladen. Nehme am besten die aktuellste, stabile Version – das sieht ungefähr so aus:

Auf SD-Karte transferieren

Nun steckst du die SD-Karte in den entsprechenden Slot deines PC’s, Mac’s oder Linux-Rechners und rufst Etcher auf. Wie das aussieht, kannst du dir in diesem Video anschauen.

Nachdem Etcher die SD-Karte beschrieben und geprüft hat, ist diese möglicherweise im Dateisystem unter dem Namen boot sichtbar. In diesem Fall musst sie nun auswerfen (eject), bzw. aus dem Dateisystem entfernen.

Raspberry starten

Verbinde den Raspberry Pi und deinen Internet Router mit Hilfe eines Ethernet-Kabels. Die SD-Karte steckst du in den dafür vorgesehenen Slot an der Unterseite des Raspberry Pi. Zuletzt verbindest du den Raspberry mit der Stromversorgung.

Und nun heißt es warten. Openhabian führt jetzt automatisch diverse Installationsschritte durch. Das dauert ca. 30 – 60 Minuten. Du kannst das Installationsprotokoll auch beobachten. Dazu verbindest du dich per Webbrowser mit http://openhab. Auf dieser Seite kannst du den Installationsfortschritt beobachten.

Weitere Informationen zur Installation gibt es hier.

Das initiale Kennwort von Openhabian lautet openhabian.

Im putty Programm gibst du als Host openhabian an. Der Benutzer lautet openhabian.

Openhabian konfigurieren

Melde dich per putty bzw. ssh erneut an. Anschliessend führst du die Grundkonfiguration von Openhabian durch. Dazu rufst du das folgende Kommando auf:

sudo openhabian-config

Unter System Settings kannst du den Hostnamen ändern. Das ist der Name, unter dem der Raspberry Pi im Netzwerk bekannt ist. Nach der Installation lautet dieser erst mal openhabian. Du kannst den Namen aber beispielsweise auf Wohnmobil ändern. Wenn du keinen Bildschirm an den Raspberry Pi  anschliessen möchtest, solltest du außerdem die Bildschirmauflösung ändern, sonst wird dir im Vnc Viewer nur ein sehr kleiner Bildschirm präsentiert. Wenn du einen Bildschirm anschliesst, wird dessen Auflösung beim booten von Raspberry Pi automatisch ermittelt (sofern der Bildschirm zu diesem Zeitpunkt eingeschaltet ist). Deshalb solltest du in diesem Fall die Bildschirmauflösung nicht manuell ändern. Auf jeden Fall solltest du zur Sicherheit das Anmeldekennwort ändern.

3. Tinkerforge System zusammenstecken

Beim Zusammenstecken des Tinkerforge-Systems hast du einige Flexibilität, um das System an die Gegebenheiten in deinem Wohnmobil anzupassen. Im einfachsten Fall montierst du den Master Brick, das Outdoor Weather Bricklet, das Dual Relay Bricklet und das Analog In Bricklet auf einer gemeinsamen Montageplatte und verbindest sie mit kurzen Kabeln. In meinem Wohnmobil war es praktischer, die Module auf 2 Montageplatten zu verteilen – das sieht bei mir so aus (noch nicht im Wohnmobil installiert):

Verbindungskabel erhältst du in Längen zwischen 6 cm und 2 Metern.

Die Stecker der Verbindungskabel gibt es in 7-poliger und in 10-poliger Ausführung – je nach Modul. Achte darauf, dass du nicht versehentlich einen 7-poligen Stecker in eine 10-polige Buchse steckst.

Die fertig aufgebauten Montageplatten befestigst du dann an geeigneter Stelle in deinem Wohnmobil. Dabei sollte sich das Dual Relay Bricklet in der Nähe des Temperatursensor-Kabels deiner Truma-Heizung befinden. Außerdem benötigst du eine 12 Volt Spannungsversorgung, an die du sowohl das Netzteil für den Raspberry Pi anschliesst, als auch das Analog In Bricklet. In meinem Wohnmobil habe ich den Raspberry Pi und das Tinkerforge-System einfach direkt neben der Truma-Heizung montiert.

Verbinde nun den Master Brick per USB-Kabel mit dem Raspberry Pi. Nach ein paar Sekunden beginnt auf den Bricklets ein blaues Licht zu leuchten.

4. smartWoMo installieren und einrichten

Die nächsten Schritte installieren die smartWoMo Software auf dem Raspberry Pi.

smartWoMo installieren

Melde dich wieder per putty bzw. ssh am Raspberry Pi an. Da zuvor der Hostname geändert wurde, musst du bei putty eine neue Verbindung mit dem neuen Hostnamen anlegen. Bei ssh musst du ebenfalls den neuen Hostnamen angeben.

Beachte außerdem, dass du auch das neue Kennwort für die Anmeldung verwenden mußt.

Dann lädst du mit folgendem Kommando das smartWoMo Installationspaket in das Verzeichnis /tmp:

cd /tmp
curl -O -J -L http://pielka.de/smartWoMo/smartWoMo.zip

Anschliessend startest du die Installation:

unzip smartWoMo.zip

cd smartwomo

sudo su
./installSmartWoMo.sh
exit

smartWoMo User Interface aktivieren

Nun kannst du das smartWoMo User Interface aktivieren und den ersten Test durchführen. Starte auf deinem Computer den Web Browser und gebe die Url http://wohnmobil:8080 ein.

Auf der Webseite wählst du die Standard-Installation aus und wartest bis das BASIC UI und das PAPER UI angezeigt werden. Unterdessen kannst du im Log Viewer beobachten, was im Hintergrund passiert. Sobald das BASIC UI angezeigt wird, klickst du drauf und wählst die smartWoMo Sitemap. Nun wird dir die smartWoMo Benutzeroberfläche angezeigt. Für Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Batteriespannung werden allerdings noch vorläufige Werte gezeigt.

Mit einem WLAN Netzwerk verbinden

WLAN kannst du auf dem Raspberry mit dem Konfigurationstool einrichten. Gebe dazu auf der Kommandozeile folgendes ein:

sudo openhabian-config

In den System Settings gibt es die Möglichkeit, die Zugangsdaten für das WLAN einzugeben.

Tinkerforge Module bekanntgeben

Vor dem nächsten Schritt musst du das Tinkerforge-System (also den Master Brick) per USB-Kabel mit dem Raspberry Pi verbinden.

Alle Tinkerforge Sensoren und Aktoren haben individuelle Identifikations-Nummern (UID), die der Openhab2-Software bekannt gegeben werden müssen.

Dazu musst du diese Nummern zunächst ermitteln. Starte auf dem Raspberry Pi den Brick Viewer (das brickv Programm). Im Brick Viewer kannst du die verschiedenen Sensoren und Aktoren des Tinkerforge-Systems auswählen und die zugehörige UID (Identifikations-Nummer) anzeigen lassen. Dieses Video zeigt, wie du den brickv aufrufst und die UID’s in die Openhab2-Software übernimmst.

Das Terminalkommando, das im Video zu sehen ist lautet:

sudo geany /etc/openhab2/rules/smartwomo.rules

Die ID des Dual Relay Bricklet muss in der folgenden Datei angepaßt werden:

sudo geany /etc/openhab2/scripts/tinkerforgeDualRelay.rb

Hier den Parameter UID entsprechend setzen.

Nach ein bis zwei Minuten werden auf der smartWoMo Benutzeroberfläche (im BASIC UI) die tatsächlichen Daten für Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Batteriespannung angezeigt.

E-Mail einrichten

smartWoMo kann dir mit Hilfe von Openhab2 E-Mail Benachrichtigungen senden – zum Beispiel, wenn die Batteriespannung unter 12.0 Volt sinkt.

Um diese Funktion zu aktivieren, musst du die Mail Action von Openhab2 installieren. Dieses Video zeigt, wie das funktioniert.

Außerdem benötigst du zwei E-Mail Konten: eines für dein Wohnmobil (den Absender) und eines für dich selbst (den Empfänger).

Dein eigenes E-Mail Konto gibst du nun in den smartWoMo Regeln für Openhab2 an. Die Zugangsdaten für das E-Mail Konto des Wohnmobils gibst du in der Mail Action Konfigurationsdatei an.

Als Kopiervorlage kannst du diese Daten verwenden, die du dann aber an die Zugangsdaten des Mail-Providers der Wohnmobil E-Mail anpassen musst:

hostname=smtp.gmail.com
port=587
username=email-adresse-meines-wohnmobils@gmail.com
password=geheimes-kennwort
from=smartWoMo<email-adresse-meines-wohnmobils@gmail.com>
tls=true

email-adresse-meines-wohnmobils@gmail.com und geheimes-kennwort ersetzt du durch die Zugangsdaten deines Wohnmobils.  Falls du einen anderen Mail-Anbieter verwendest, musst du auch smtp.gmail.com entsprechend ändern.

Wie das funktioniert, ist in diesem Video beschrieben.

Benutzer bei myopenhab.org anlegen

Wenn du openhab2 über das Internet steuern möchtest, musst du den Cloud Connector installieren und einen Benutzer bei myopenhab.org anlegen.

Dieses Video zeigt, wie du die UUID und das Secret auf die Registrierungs-Seite von myopenhab übernimmst. Anschliessend klickst du auf „Register“ und dein Benutzer wird auf dem Cloud Dienst angelegt. Nun kannst du smartWoMo über die Webseite von myopenhab.org steuern – auch wenn du nicht im Wohnmobil bist.

Bildschirmschoner abschalten

Der grafische Desktop des Raspberry Pi enthält einen Bildschirmschoner, der gestartet wird, wenn du den Desktop längere Zeit nicht benutzt hast. Leider kann der Bildschirmschoner den Raspberry verlangsamen und den Stromverbrauch unnötig erhöhen.

Dieses Video  zeigt, wie du den Bildschirmschoner deshalb abschalten kannst.

Anwesenheitserkennung einrichten

smartWoMo kann erkennen, welche Personen sich im Fahrzeug befinden. Das könntest du beispielsweise nutzen, um die Temperatur im Wohnmobil automatisch für die anwesenden Personen zu optimieren. Für die Mädels kann dann beispielsweise auf 23° geheizt werden und wenn nur Jungs im Wohnmobil sind, auf 18°.

Erkannt werden Personen über ihr Smartphone. Für jede Person muss dafür in den Openhab2 Regeln die sogenannte Bluetooth Mac Adresse ihres Smartphones hinterlegt werden. Diese findet man in den Einstellungen des Smartphones. Auf einem aktuellen Android Smartphone findet man die Bluetooth Mac Adresse unter EinstellungenTelefoninfoStatus:

Die im roten Rahmen angegebene Adresse übernimmst du in die Openhab2 Regeln. Wie das funktioniert, ist in diesem Video beschrieben. Den Namen der zugehörigen Person änderst du dort ebenfalls. Es ist möglich, die Anwesenheit von bis zu 4 Personen zu erkennen. Wenn du mehr als 4 Personen erkennen möchtest, kannst du die Regeln entsprechend erweitern.

Das Terminalkommando, um mit dem Editor die Regel-Datei aufzurufen lautet:

sudo geany /etc/openhab2/rules/smartwomo.rules

smartWoMo zeigt die anwesenden Personen lediglich an. Weitergehende Reaktionen (wie zum Beispiel die oben beschriebene Anpassung der Temperatur) kannst du in den Openhab2 Regeln festlegen.

Automatischen Reboot einrichten

Bei meinen Tests habe ich festgestellt, dass der Raspberry Pi nach ein paar Tagen Laufzeit instabil wird. Vermutlich sammelt eine der Anwendungen mit der Zeit zu viel Speicher an (Memory Leak). Um dieses Problem zu vermeiden, kannst du den Raspberry alle 3-4 Tage neu starten.

Oder du richtest einen automatischen Reboot ein, der jede Nacht durchgeführt wird. Dieses Video zeigt, wie das geht.

Um im Nano Editor zu sichern, mußt du die Tastenkombination

ctl o 

verwenden.

Den Editor verlassen, kannst du mit:

ctl x

Mobiles Internet einrichten

Der Huawei E303 Mobilfunkstick gibt smartWoMo Verbindung zum Internet. Zunächst mußt du mit Hilfe eines Handys auf der SIM-Karte die PIN-Abfrage deaktivieren. Lege anschließend die SIM-Karte in den Huawei Stick ein. Fahre smartWoMo herunter, schalte die Stromversorgung ab und stecke den Huawei E303 in eine USB-Schnittstelle des Raspberry Pi. Anschliessend kannst du die Stromversorgung wieder einschalten.

Nachdem smartWoMo wieder hochgefahren ist, kannst du den Mobilfunkstick mit Hilfe des Browsers konfigurieren

Dateisystem auf read-only umstellen

Normalerweise darf man den Raspberry Pi nicht einfach ausschalten, sondern muss ihn ordnungsgemäß herunterfahren. Ansonsten riskiert man eine korrupte SD-Karte, von der der Raspberry Pi im schlimmsten Fall nicht mehr bootet.

smartWoMo bietet eine Funktion, mit der man das Dateisystem auf read-only umstellen kann. Änderungen an Dateien werden dann nicht mehr auf die SD-Karte geschrieben, sondern im Hauptspeicher abgelegt. So kannst du dem Raspberry Pi einfach den Strom abschalten, ohne die SD-Karte zu beschädigen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die SD-Karte länger hält, weil keine (lebenszeitverkürzenden) Schreibzugriffe mehr erfolgen.

Nachteil ist natürlich, dass Änderungen an Dateien nach dem Abschalten verschwunden sind.

Wie du das Dateisystem auf read-only umstellen kannst, ist in diesem Video erklärt.

Du kannst den read-only Modus jederzeit wieder zurücknehmen. Das ist in diesem Video erklärt.

Achtung: nach der Umstellung auf read-only musst du den Raspberry Pi zunächst noch einmal ordnungsgemäß herunterfahren. Die Umstellung auf read-only wird nämlich erst beim nächsten Neustart aktiv.

Und wie geht’s weiter ?

Auf der Seite Heizungsintegration ist beschrieben, wie du deine Truma-Heizung mit dem Tinkerforge Dual Relais Bricklet verdrahtest.

Wie du digitale Assistenten wie Alexa einbinden kannst ist auf der Alexa & Co Seite beschrieben.