Chaosdorf 4.0/Dorfautomatisierung

Hardware
Der alte „Dorfbus“ setzt auf SI2C - eine Art „i2c-Standard“ auf. Gegenüber dem Original ist hier aber nur eine Übertragung vom Master (Server) zum Slave (Aktor) möglich. (Für mehr Details siehe den verlinkten Wiki-Artikel und Lichtsteuerung.)

Bedingt durch die neuen Räumlichkeiten müssen / sollten wir hier auf einen neuen echten Industriestandard umbauen, an dem auch neue Leute aktiv mitwirken können. Auch werden wir den alten Dorfbus nicht einfach an die neuen Räume anpassen können.

KNX
Im Bereich der Hausautomatisierung gibt es hier den KNX-Standard. Dieser ist aber - bedingt durch die meist recht teure Spezialhardware - eher ungeeignet.

wikipedia - KNX-Standard

Beim KNX Bus erfolgt die Übertragung der Daten in Richtung Aktor durch Erhöhung der Busspannung. Die Antwort erfolgt als Stromantwort seitens des Aktors. Dieses ist recht schön ersichtlich auf Seite 4 im Datenblatt unten.

www.onsemi.com APPLICATION NOTE AND9289-D

Modbus
Im Bereich der Mess- und Regeltechnik und auch in größeren Objekten hat sich der „Modbus“ als Standard durchgesetzt.

Die rein elektrische Schnittstelle ist ein RS485-Bus, der nur 2 Drähte benötigt.

Über ein 4-poliges Kabel kann also sowohl die Versorgung mit Strom als auch die Datenübertragung erfolgen. Die Anbindung an den Master erfolgt über eine Standard Serielle Schnittstelle nach dem Master-Slave-Prinzip. Die Stromversorgung für die reine Steuerung kann von einer zentralen Stelle sogar Akku-gepuffert erfolgen. Dies kann hilfreich sein z.B. bei der Türsteuerung, wenn der Strom ausfällt.

Mit sehr kleinem Aufwand können auch eigene Aktoren gebaut werden. (Arduino Nano und RS484-Wandler). Dieser können dann auch LED-Anzeigen / LC-Display / Temperatur- / Feuchtefühler / Onewire-Leser / RFID-Leser / Aktoren enthalten. Der „Mitmach-“ und Bastelfaktor ist hier also ganz besonders hoch.

Zigbee
Einfache Funktionen wie Lichtsteuerung sind natürlich auch über Zigbee möglich. Nur ist das Format hier nicht so offen, dass eigene Aktoren mit eigenen Funktionen an den neuen Dorfbus angeschlossen werden können. (TODO: Stimmt das?) Ein Vorteil hier ist allerdings das Funkmesh - damit entfällt das Verlegen von Kabeln.

Modbus
Reine Modbus-Aktoren gibt es als reine Platinen-Version für deutlich unter 10 €:


 * Schaltaktor 4 230 Volt Relaisausgänge und 4 Eingänge
 * Schaltaktor 2 230 Volt Relaisausgänge und 2 Eingänge
 * Stromzähler Drehstrom mit Modbus-Interface
 * Stromzähler Wechselstrom mit Modbus-Interface
 * Arduino Client (ohne USB Interface wird nicht benötigt)
 * Schnittstellen-Wandler Modbus (Rs484 <-> TTL Seriell)

Zigbee
Es gibt viele komplett fertige Geräte (z.B. Taster, Schalter, Temperatursensoren, Leuchmittel, schaltbare Steckdosen) für relativ wenig Geld (unter oder um 20€).

Software
Wir wollen ein Webinterface, in dem Leute rumklicken können und damit Aktionen auslösen. Zusätzlich wollen wir u.a. zeitgesteuerte Aktionen.

dorfmap
Wir könnten die bisher verwendete Software (Wiki, Backend, Frontend) an einen neuen Bus, einen neuen Grundriss und neue Gerät anpassen. Die konzeptionellen Probleme der Software löst das aber nicht.

neue Software selber schreiben
Wir könnten eine komplett neue Software selber schreiben. Das wäre der flexibelste Ansatz, aber auch der zeitaufwändigste. Wir haben eh schon (zu?) viel selbstgefrickelte Software.

OpenHAB, Home Assistant, Node-RED, ...
Hier ist noch Recherche und Evaluation nötig.

allgemeine Überlegungen

 * Das bisherige Setup mit Webinterface auf einem Pi, der den Bus steuert, ist sinnvoll. (Wir erinnern uns an den Ausfall von .)
 * Fertige Lösungen haben wahrscheinlich einen niedrigeren Zeitaufwand nötig als selbstgebaute Lösungen - dafür sind sie möglicherweise teurer. (Ja, wir sind ein Hackspace, aber Infrastruktur sollte funktionieren und zu viel Zeit hat auch niemand.)