Home-Automation-Zentrale

Steuern und überwachen Sie Ihr Haus
mit einer eigenen
HOME-AUTOMATION-ZENTRALE

Home-Automation-Zentrale
Ihr individuelles Dashboard
Home-Automation
HOME-AUTOMATION

MIT DEM RASPBERRY PI
ODER IN DER CLOUD

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Home-Automation

Unter dem Begriff „Home-Automation“ versteht man die Steuerung von Smart-Home-Geräten. Diese auch als IoT (Internet of Things) bezeichneten Geräte können unterschiedliche Sensoren (beispielsweise für Temperatur, Luftdruck, Helligkeit etc.) haben und sie lassen sich über das Heimnetzwerk oder das Internet steuern und überwachen. Beispiele sind Beleuchtungssysteme wie Lampen mit WLAN, Garagentore oder Rollläden. Vielfach können auch normale elektrische Geräte durch Zusatzgeräte wie schaltbare Steckdosen oder Smart-Module (z.B. „Shelly“) in Smart-Home-Geräte verwandelt werden.

Immer beliebter wird es, die Solar-/Photovoltaik-Anlage in die Home-Automation zu integrieren. Liefert beispielsweise der Wechselrichter des Balkonkraftwerks Statusinformationen an die „Home-Automation-Zentrale“, so kann diese die Informationen verarbeiten und auf Basis von hinterlegten Prozessen weitere Geräte steuern. Produziert die Anlage einen Stromüberschuss, kann die Waschmaschine eingeschaltet oder das Elektro-Auto geladen werden. Auch Zählerstände können online überwacht und damit die Energiekosten im Blick behalten werden.

In den folgenden Kursen wird das grundlegende Wissen für die Umsetzung einer eigenen „Home-Automation-Zentrale“ vermittelt. Diese Schaltzentrale besteht im Kern aus drei Elementen:

Low-Code-Programmierung mit Node-RED

Low-Code-Programmierung ist ein Ansatz zur Softwareentwicklung, der visuelle Entwicklungsumgebungen und Drag-and-Drop-Tools verwendet, um Anwendungen schnell und mit minimalem Bedarf an handgeschriebenem Code zu erstellen. Dieser Ansatz ermöglicht es, Anwendungen ohne tiefgreifende Programmierkenntnisse zu erstellen und anzupassen.

Node-RED hat sich als eine führende Plattform für die visuelle Programmierung und Automatisierung in der IoT- und Heimautomatisierung etabliert. Es wurde von IBM entwickelt, ist heute open source und wird in vielen Cloud-Plattformen und IoT-Diensten integriert, darunter IBM Cloud, AWS, Microsoft Azure und Google Cloud. Dies ermöglicht es, Node-RED nahtlos in viele bestehende, individuelle Infrastrukturen zu integrieren.

Zentraler Datenaustausch der Sensoren, Aktoren und IoT-Geräte

Der Datenaustausch zwischen den unterschiedlichen Geräten und der Home-Automation-Zentrale kann über das offene Nachrichtenprotokoll „MQTT“ erfolgen. Dazu ist ein zentraler „Broker“ (z.B. „Mosquitto“) notwendig, der die Nachrichten entgegennimmt und an die entsprechenden Empfänger weiterleitet.

Speicherung der Daten

In den Kursen wird ebenso vermittelt, wie Daten erzeugt, verarbeitet, gespeichert und ausgewertet werden können. Zum Einsatz kommt dabei eine SQL-Datenbank (wie beispielsweise MySQL oder MariaDB). Selbstverständlich werden dabei die wichtigsten Aspekte Datensicherheit und Datenschutz beachtet und thematisiert.

Die zentrale Steuerung aller angeschlossenen Geräte kann über einen eigenen kleinen Rechner wie dem Raspberry Pi im heimischen Netzwerk erfolgen, oder über eine Cloud-Lösung auf einem Server, der für wenig Geld bei einem Hoster gemietet werden kann:

Die Home-Automation-Zentrale in der Cloud (Online-Kurse)

Wie sich eine eigene Home-Automation-Zentrale über eine Cloud-Lösung auf einem Server gestalten lässt, der für wenig Geld bei einem Hoster gemietet werden kann zeigen wir in aufeinander aufbauenden Online-Kursen, die via Webex stattfinden:

4.12.2024 | 18:00 Uhr: Elementare Container Grundlagen („Docker“)

(Docker-)Container sind eine Technologie, die es ermöglicht, Anwendungen und ihre Abhängigkeiten in isolierten, leichtgewichtigen Umgebungen auszuführen. Sie bieten eine konsistente Laufzeitumgebung, unabhängig davon, wo sie betrieben werden – sei es auf einem Entwicklerrechner, in einem Testsystem oder in der Produktion. Container spielen eine bedeutende Rolle in der Home-Automation, da sie mehrere Vorteile bieten, die die Entwicklung, Bereitstellung und Verwaltung von Smart-Home-Lösungen vereinfachen und optimieren.

Dieser Kurs ist perfekt für Einsteiger, die die Basis von Docker verstehen und praktische Fähigkeiten im Umgang mit Containern erwerben möchten.

Kursinhalte:

  • Einführung in Docker: Was sind Container und warum sind sie so revolutionär? Wir erklären die grundlegenden Konzepte und Vorteile der Containerisierung.
  • Installation und Einrichtung: Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Installation von Docker auf verschiedenen Plattformen (Windows, macOS, Linux).
  • Grundlegende Docker-Kommandos: Lernen Sie, wie Sie Container erstellen, verwalten und löschen. Wir behandeln die wichtigsten Docker-Befehle und ihre Anwendung.
  • Arbeiten mit Docker Images: Erfahren Sie, wie Docker Images funktionieren, wie man sie erstellt, speichert und aus öffentlichen Repositories bezieht.
  • Dockerfile und Image-Erstellung: Einführung in das Schreiben von Dockerfiles zur Automatisierung der Image-Erstellung.
  • Docker Compose: Übersicht und praktische Übungen zur Nutzung von Docker Compose für die Orchestrierung mehrerer Container.
  • Netzwerke und Volumes: Grundlegendes Verständnis der Netzwerk- und Speicherverwaltung in Docker.
  • Best Practices und Sicherheitsaspekte: Tipps und Empfehlungen für den effektiven und sicheren Einsatz von Docker in verschiedenen Umgebungen.

Kursziele:

  • Verständnis der Container-Technologie: Erfahren Sie, wie Docker Container die Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen revolutionieren.
  • Praktische Fähigkeiten: Bauen Sie Ihre ersten Docker Container und lernen Sie, wie Sie sie effizient verwalten.
  • Automatisierung: Erstellen und konfigurieren Sie Docker Images und Container mit Dockerfiles und Docker Compose.
  • Anwendung in der Praxis: Erhalten Sie Einblicke in die Anwendung von Docker in realen Projekten und Umgebungen.

Zielgruppe:

Dieser Kurs richtet sich an IT-Interessierte, Softwareentwickler, Systemadministratoren und alle, die ein grundlegendes Verständnis von Docker und Containerisierung erlangen möchten. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich.

Termin:

Der Container-Grundlagen-Kurs findet am 4. Dezember zwischen 18 und 21 Uhr online statt.

ab 22.1.2025 | 18:00 Uhr: Grundkurs „Aufbau und Inbetriebnahme einer Cloud basierten Home-Automation-Zentrale“

Smarte Heimautomatisierung wird immer populärer. Lernen Sie, wie Sie eine cloud-basierte Home-Automation-Zentrale aufbauen!

In diesem Grundkurs erfahren Sie, wie Sie mit Node-RED, MQTT und MySQL eine leistungsfähige und flexible Lösung entwickeln, um Ihr Zuhause intelligent zu steuern und zu überwachen.

Kursinhalte:

1.  Einführung in Home-Automation und Cloud-Technologien

  • Grundlagen der Heimautomatisierung
  • Vorteile und Einsatzmöglichkeiten von Cloud-Technologien

2.  Einrichtung der Entwicklungsumgebung

  • Installation und Konfiguration von Node-RED
  • Einführung in MQTT und Einrichtung eines MQTT-Brokers (Mosquitto)
  • Setup einer MySQL-Datenbank zur Speicherung von Sensordaten

3.  Grundlagen von Node-RED

  • Benutzeroberfläche und grundlegende Konzepte
  • Erstellung von Flows zur Steuerung und Überwachung von Geräten
  • Integration von MQTT für die Kommunikation zwischen Geräten

4.  Verbindung und Steuerung von Smart-Home-Geräten

  • Anbindung von Sensoren und Aktoren
  • Nutzung von MQTT zur Datenübertragung und Steuerung
  • Speicherung und Abruf von Daten in MySQL

5.  Datenvisualisierung und Dashboard-Erstellung

  • Erstellung von Dashboards in Node-RED zur Visualisierung von Sensordaten
  • Echtzeitüberwachung und -steuerung über das Webinterface

6.  Best Practices und Sicherheitsaspekte

  • Absicherung der Kommunikation und Datenübertragung
  • Backup und Wiederherstellung von Konfigurationen und Daten
  • Optimierung der Systemleistung

Kursziele:

  • Verständnis für cloud-basierte Home-Automation: Lernen Sie die Grundlagen und Vorteile einer cloud-basierten Zentrale für Ihr Smart Home.
  • Praktische Fähigkeiten in Node-RED, MQTT und MySQL: Erwerben Sie Kenntnisse in der Konfiguration und Nutzung dieser Schlüsseltechnologien zur Umsetzung Ihrer Home-Automation-Projekte.
  • Integration und Automatisierung: Verstehen Sie, wie Sie verschiedene Smart-Home-Geräte miteinander vernetzen und automatisierte Abläufe erstellen können.
  • Sicherheitsbewusstsein: Erhalten Sie Einblicke in die Absicherung Ihrer Home-Automation-Lösung gegen unbefugten Zugriff und Datenverlust.

Zielgruppe:

Dieser Kurs richtet sich an Technikbegeisterte, Heimautomatisierungs-Fans, Entwickler und alle, die ihr Zuhause smarter machen möchten. Grundlegende IT-Kenntnisse sind von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich.

Termin:

Der Grundkurs findet ab dem 22. Januar 2025 (mittwochs) an vier Terminen zwischen 18 und 22 Uhr online statt.

ab 5.3.2025 | 18:00 Uhr: Aufbaukurs „Erweiterung und Optimierung der Cloud basierten Home-Automation-Zentrale“

Mit diesem Kurs vertiefen Sie Ihr Wissen und erweitern Sie Ihre Fähigkeiten im Bereich der Heimautomatisierung! In diesem Aufbaukurs lernen Sie fortgeschrittene Techniken und Best Practices, um Ihre cloud-basierte Home-Automation-Zentrale mit Node-RED, MQTT und MySQL noch leistungsfähiger und vielseitiger zu gestalten.

Kursinhalte:

1.  Fortgeschrittene Node-RED-Techniken

  • Erstellung komplexer Flows und Subflows
  • Nutzung von Node-RED-Contribs zur Erweiterung der Funktionalität
  • Fehlerbehandlung und Debugging von Flows

2.  Erweiterte MQTT-Nutzung

  • Qualität der Dienststufen (QoS) und ihre Anwendung

3.  Erweiterte MySQL-Datenbankintegration

  • Optimierung der Datenbankstruktur und Abfragen
  • Verwendung von Stored Procedures

4.  Integration weiterer Smart-Home-Technologien

  • Anbindung und Steuerung von Geräten über andere Protokolle

5.  Datenanalyse und Visualisierung

  • Fortgeschrittene Techniken zur Datenvisualisierung in Node-RED

6.  Sicherheit und Datenschutz

  • Implementierung von Nutzerauthentifizierung und -autorisierung in Node-RED
  • Best Practices zur Sicherung der gesamten Home-Automation-Infrastruktur

Kursziele:

  • Vertiefung des Fachwissens: Erweitern Sie Ihre Kenntnisse und Fähigkeiten in Node-RED, MQTT und MySQL.
  • Fortgeschrittene Integration: Lernen Sie, wie Sie weitere Technologien und Protokolle in Ihre Home-Automation-Zentrale einbinden.
  • Optimierung und Skalierung: Erfahren Sie, wie Sie Ihre Systeme für höhere Leistung, Skalierbarkeit und Sicherheit optimieren.

Zielgruppe:

Dieser Kurs richtet sich an fortgeschrittene Nutzer, die bereits grundlegende Erfahrungen mit Node-RED, MQTT und MySQL haben und ihre Fähigkeiten auf das nächste Level heben möchten. Er ist ideal für Entwickler, IT-Profis und Heimautomatisierungs-Enthusiasten, die ihre Home-Automation-Projekte weiter ausbauen und optimieren wollen.

Termin:

Der Aufbaukurs findet ab dem 5. März 2025 (mittwochs) an vier Terminen zwischen 18 und 22 Uhr online statt.