Smart Home zum Reden bringen: openHAB und text-to-speech (tts) am raspberry pi

In manchen Situationen wäre es schön, wenn das Smart Home mit einem redet. Meine Ideen gehen hier von Erinnerungen und dem Vorlesen von anstehenden Terminen meines Kalenders bis zur Ausgabe von Warnungen, wenn die Fenster zu lange offen sind oder irgend etwas anderes nicht passt.

Als Smart Home läuft bei mir ein Raspberry Pi 3 mit openHAB – siehe meine vorherigen Artikel dazu.

Nun geht es darum, ihm das Sprechen beizubringen, ganz konkret:

  • Benutzerspezifische Texte sollen als MP3 codiert werden
  • Die MP3-Datei soll am Raspberry abgelegt werden und gecached werden
  • Die MP3-Datei soll durch den Rasbperry auch ausgegeben werden
  • Das ganze soll über openHAB einfach ansteuerbar sein

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openHAB – Sanftes Aufwachen mittels konfigurierbarem Lichtwecker

openHAB - konfigurierbarer Lichtwecker
openHAB – konfigurierbarer Lichtwecker

Lichtwecker sind grundsätzlich nichts neues, aber warum ein Gerät kaufen, wenn man das Smart Home dafür nutzen kann. Mit einem Dimmer (bei mir der von Homematic) im Schlafzimmer ist das mit openHAB schnell erledigt.

Zum Thema wecker liefert openhab im wiki ja bereits einige Beispiele aber irgendwie war mir das zu kompliziert. Timer, Locks, … – das muss doch einfacher gehen.

Als Anforderungen habe ich für mich festgelegt:

  • konfigurierbare Weckzeit und Wecktage
  • konfigurierbare Ziel-Helligkeit
  • konfigurierbare Geschwindigkeit für’s heller werden
  • Konfigurierbare maximale Helligkeit
  • Abbruchmöglichkeit, wenn Taste im Raum für betroffenen Lichtschalter gedrückt wurde

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openHAB: Bewegungsmelder mit variabel gedimmtem Licht

Mit Bewegungssensoren und Schaltaktoren kann man ganz gut Lichter nur dann schalten, wenn auch jemand sich bewegt und das Licht gebraucht wird. Hierzu gibt es grundsätztlich zwar die Möglichkeit, in homematic den Bewegungsmelder direkt mit einem Licht zu verknüpfen, aber das bietet sich tatsächlich dann doch nicht immer an.

Als problematisch erwiesen sich hier bei mir folgende Aspekte:

  • Der Helligkeitswert des Sensors verfälscht sich, denn wenn das Licht an ist, dann ist es ja hell und irgendwann ist die Helligkeit ja dann auch der Auslöser, das Licht wieder abzuschalten. Es ist zwar möglich die Helligkeitswerte als Mittelwert der letzten 1-8 Messungen übertragen zu lassen, aber irgendwann passt der Wert einfach nicht mehr
  • Gerade bei kurzen Schaltzeiten ist es wichtig, nicht nach z.B. 15 Sekunden zu prüfen, ob die Bewegung aus ist und dann gleich das Licht aus zu machen, vielmehr wünsche ich mir hier einen Timer, der nochmal z.B. 10 Sekunden wartet und erst wenn dann in dem Wartezeitraum wirklich keine Bewegung mehr statt fand, das Licht ausschaltet
  • In einem Flur vor den Kinderzimmern soll das Licht nicht nur an und aus gehen, je nach Tageszeit (und damit Schlafzeit der Kinder) soll der Aktor (in diesem Fall ein Dimmer) verschiedene Helligkeitswerte schalten. Tags heller (z.B. 70%) und nachts dunkler (z.B. 17%). So dient das Flurlicht nachts als Nachlicht-on-demand und leuchtet gerade so den Weg zum Bad für die Kleinen aus und macht sie nicht zu wach.
  • Wurde das Licht manuell angeschalten (100%) oder Heller als der Tageswert gedreht, soll es so lange anbleiben, bis es auch manuell wieder ausgeschalten wird.

Dies ergibt somit folgende Anforderungen:

  • Der unverwässerte Helligkeitswert (Licht ist aus) muss mitgespeichert werden, um zu wissen, ob überhaupt das Licht an oder aus geschalten werden soll
  • Wir brauchen einen Timer, der den Nachlauf erledigt
  • Wir brauchen einen Abgleich der Tageszeiten, damit es nachts, wenn es draußen dunkel ist, auch drinnen nicht zu hell wird.

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Mit 433Mhz Funksender mit Raspberry Pi & openHAB Funksteckdosen schalten

Um den Raspberry und auch openHAB etwas genauer kennen zu lernen soll openHAB nun in einem ersten Schritt mit 433 MHz Funksteckdosen kommunizieren können, welche schon seit längerer Zeit mit Funkfernbedienung ihre Dienste gut leisten.

Die Funksteckdosen von ELRO und waren bisher für ein paar schwer zugängliche Lichter genutzt, welche per Fernbedienung geschalten wurden.  Diese sollen nun per openHAB steuerbar werden.

Den Rasbperry Pi mit Funksender versehen

Als Funksender habe ich einen billigen 433MHz-Sender und Empfänger für knapp 5 € bei Amazon bestellt (Link zum Artikel).

Das linke ist der Sender, das rechte (mit den vier Pins) ist der Empfänger. Letzteren brauchen wir aktuell nicht.

Via female-femaile-jumper-Kabel habe ich die Pins wie folgt verbunden:

  • Pin ATAD (Daten) auf 11-GPIO17 (linke Reihe, sechster Pin von oben)
  • Pin GND (Masse) auf 6-GND (rechte Reihe, dritter Pin von oben
  • Pin VCC (Versorgung mit Spannung) auf 4-+5V (rechte Reihe, zweiter Pin von oben)

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openHAB am Rasperry Pi 3 installieren

Lichter dimmen und schalten, Rolläden steuern, Steckdosen überwachen, auf bestimmte Ereignisse im Haus beliebig reagieren. „Smart Home“ machts möglich und es muss nicht zwingend für den großen Geldbeutel sein, denn es gibt Lösungen, die gut auf sogenannten „Einplatinencomputern“ laufen und die Automatisierungen übernehmen können. Entsprechende Sensoren vorausgesetzt, aber wir fangen nun erst einmal mit der Software und dem Steuersystem an.

Grundsätzlich gibts es im Open Source – Bereich viele Lösungen, hier fokussiere ich mich auf openHAB,  da es mir einfach im Vergleich bisher am besten gefallen hat. Zudem gibt es eine nette APP-Version für Android, die ebenso einen guten Eindruck macht.

Bei der Anleitung wird davon ausgegangen, dass das Betriebssystem des Pi installiert und aktuell ist.

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