wir (Yassin, Joel, Tom) haben bis nächstes Jahr ein Schulprojekt, indem wir eine kleines Modellhaus bauen möchten, indem man möglichst vielseitig die Funktionen eines Smarthomes darstellen und zeigen kann.
Da wir leider noch absolut gar keine Ahnung von Mikrocontrollern haben, wollten wir Fragen, wie man am besten startet und was man dafür für Hardware braucht. Am besten relativ kostengünstig, wir besuchen eine staatliche Gesamtschule, also sind die finanziellen Ressourcen relativ gering..
Einer von uns hat ein wenig Erfahrung mit Apple Home und Phillips Hue, allerdings sind diese ja relativ kostenintensiv und auch die Benutzung erfolgt über eine bereits erstellte App und matcht einfach nicht mit dem was wir verfolgen - etwas selber basteln.
Uns würde es sehr freuen, wenn ihr uns etwas weiterhelfen könntet, damit wir ein gutes Fundament haben, auf dem wir aufbauen können.
Nehmt ein paar Shellys. Billiger wird es wohl nicht mehr wenn man nicht selbst mit Microcontrollern was machen kann. Und das könnt ihr nicht.
Sucht euch halt Shellys raus die auch 12V können. Mit 230V solltet ihr nicht arbeiten.
Und das machen Schüler die nach eigenen Angaben totale Laien sind. Wie
stellst du dir das vor? Wie weltfremd kann man sein?
Die Schüler haben ein Jahr lang Zeit für dieses Projekt.
In der Zeit kann man sich sehr viel eigenes Wissen aneignen und sehr viel eigene Recherche betreiben.
Bei dieser Art von Projekt geht eben sicherlich darum, auf dem Weg viel neues zu lernen und nicht einfach ein Lego-Modell nach fertiger Anleitung zusammen zu bauen.
So viel Eigen- und Transferleistung wirst du Schülern mit solch einer Aufgabe schon zutauen und zumuten können.
Wenn man sich Home Automation als Thema aussucht, wird sicherlich genug Interesse vorhanden sein, zu lernen, wie man ein ESP8266-Board auf ein Steckbrett steckt und ein paar LEDs daran anschließt. Es soll ja am Ende kein marktreifes Produkt mit CE aufm Tisch liegen.
Was habt ihr denn in der Schule zu dem Thema gelernt und an Werkzeugen
mit auf den Weg bekommen?
Leider nichts, wir wurden einfach mit den Thema konfrontiert und sollen uns nun im selbstständigen Arbeiten daran hocharbeiten.
Ohne Bezug zum vorhergehenden Unterricht wird ja kein Lehrer von euch
verlangen, aus dem Nichts ein Smart-Home auf den Weg zu bringen.
Nein, aber das war ein Beispiel Projekt was wirklich interessant klang.. außerdem haben wir ca. 1 Jahr zeit, und sehr viel Lust sowas zu basteln.
Kleines Brainstorming meinerseits:
Raspberry Pi mit Node-RED oder ioBroker.
Ein paar Schalter und LEDs bekommt man recht bequem an den Pi
angeschlossen und eine einfache Demo sollte sich recht schnell
zusammenklicken lassen
Perfekt, dann werden wir uns dahingehend mal informieren.
Welche Generation des Pi‘s wäre denn dann dafür ausreichend? Reicht da auch eine ältere Version?
Und das machen Schüler die nach eigenen Angaben totale Laien sind. Wie
stellst du dir das vor? Wie weltfremd kann man sein?
Die Schüler haben ein Jahr lang Zeit für dieses Projekt.
In der Zeit kann man sich sehr viel eigenes Wissen aneignen und sehr
viel eigene Recherche betreiben.
Bei dieser Art von Projekt geht eben sicherlich darum, auf dem Weg viel
neues zu lernen und nicht einfach ein Lego-Modell nach fertiger
Anleitung zusammen zu bauen.
So viel Eigen- und Transferleistung wirst du Schülern mit solch einer
Aufgabe schon zutauen und zumuten können.
Wenn man sich Home Automation als Thema aussucht, wird sicherlich genug
Interesse vorhanden sein, zu lernen, wie man ein ESP8266-Board auf ein
Steckbrett steckt und ein paar LEDs daran anschließt. Es soll ja am Ende
kein marktreifes Produkt mit CE aufm Tisch liegen.
Genau so sieht es aus, wir haben eben auch eine Info bekommen, mit der wir anfangen können: einem sogenannten Calliope oder so.
Keine Ahnung ob sowas schon ausreicht, aber wir haben ja genug Zeit um das Ding zu verbessern usw.
Wir sind übrigens in der Q1 also 12. Klasse, wir kriegen das sicher in einem Jahr hin .. hoffentlich 😂
Genau so sieht es aus, wir haben eben auch eine Info bekommen, mit der
wir anfangen können: einem sogenannten Calliope oder so.
Keine Ahnung ob sowas schon ausreicht, aber wir haben ja genug Zeit um
das Ding zu verbessern usw.
Ist halt ein Mikrocontroller - Hat mit Home Automation eigentlich nicht so viel zu tun. Natürlich kann man Firmware dazu schreiben, die die "Schaltlogik", die man haben möchte, abbildet, aber Home Automation ist eigentlich mehr.
Cool beim Raspberry Pi ist eigentlich auch, dass Home-Automation-Software webbasiert ist und man ohne großen Aufwand das Licht auch vom Smartphone ein- und ausschalten kann, was eigentlich immer ein Wow-Effekt sein sollte
Statt Solaranlage soll es nun Smart Home werden.
Mit kleinen Mikrocontrollern geht da was sichtbares zu erzeugen, aber da werdet Ihr Euch auf wenige Szenare beschraenken muessen. Was wo wie angezeigt werden soll, waere wichtig.
Vorsicht das Thema zu Technikverliebt anzugehen, also sich auf irgendein System festzulegen. In der Praxis ist man schnell beim heterogenen System wo WLAN, ZigBee und verkabelte Busse laufen.
Eine Ebene ist also der Einsatz von Bussystemen, Funk eingeschlossen. Dazu kann man Vor- und Nachteile herausarbeiten.
Das ist nur die Basis für Fernsteuerbare Aktoren/Sensoren, Lampen einfach per Smartphone ein und auszuschalten macht das Home noch nicht Smart.
Darauf setzt jetzt die Steuerungsebene, und die macht das smarte aus. Hier kann man auch erstmal viel theoretisch erarbeiten. Übliches Vorgehen ist ein Raumbuch anzulegen, da hält man fest welche Funktionen je Raum gewünscht sind. Z.B. Szenen wie Kino, helle Beleuchtung, Dekolicht usw. Nichts ist nerviger als ein halbes Dutzend oder mehr Dinge manuell zu schalten, wo man aus Gewohnheit doch meist die gleichen Einstellungen wählt.
Dann noch die richtig smarten Sachen wie Tür/Fenster öffnen fährt Rolladen hoch wenn der zu war.
Oder Pipilicht, BWM unter Bett, wenn ausgelöst gedimmtes Licht im Bad und auf dem Weg dahin einschalten. Das muss ja nicht alles in einer Puppenstube installiert werden, hier kann man mit Ideen punkten.
Viel Erfolg.
Alles kein Problem.
Die Leute, die hier was von unendlicher Komplexität erzählen und das für ein gemeinhin unlösbares Problem halten, insbesondere für sowas wie, igitt, unerfahrene Schüler, haben wohl die letzten Jahrzehnte unter einem Stein verbracht.
Selbstgebautes Smart Home ist so einfach, das ist für ein einjähriges Projekt gegebenenfalls sogar zu wenig.
Wie das? Es gibt Projekte wie ESPHome, mit denen z.B. ESP8266-Microcontroller vorlagenbasiert programmiert werden können. Für übliche Anwendungszwecke gibt es bereits komplett fertige Lösungen, auch die Kombination mehrerer Softwaremodule ist relativ leicht gemacht. Das ist schon noch Programmieren, aber relativ hardwarefern und anwendungsorientiert. Dadurch ist es ideal für Leute, die die Prinzipien demonstrieren wollen.
Schwierig wird das dann, wenn es große komplexe Systeme werden, die über lange Zeit stabil laufen sollen. Wenn in diesem Projekt ein Bug ist, der dafür sorgt, dass sich ein Sensor oder Aktor nach 5 Stunden Betrieb aufhängt, wird das ganze Ding einfach kurz neugestartet.
Also: Die Kombination aus einem Steuerrechner z.B. mit Home Assistant und dann Knoten als ESP8266 mit ESPHome führt euch genau dorthin, wo ihr sein wollt. Dazu noch ein paar interessante Sensoren (Bewegungsmelder, Temepratur/Luftfeuchte, Regen, Licht, ...) und Aktoren (LEDs für die Beleuchtung; ein kleiner Servomotor, der bei Regen die Markise einfährt ;), etc.) Bonus: Die erlernten Fähigkeiten sind dann auf COTS-Hardware übertragbar.
kein Basteln auf der Ebene von Controller, Relais, Netzteilen und Eingangsstufen, was die sowieso nicht können.
Echte Smart Home Geräte die man exakt so auch wirklich im Smart Home einsetzen würde (nur dass die für das Projekt mit 12V betrieben werden).
WLAN direkt mit dabei
Logik und Skripte direkt in den Shellys machbar. Kein zentrales System notwendig, was die sowieso nicht aufsetzen können. ABER eben auch über ein zentrales System steuerbar, falls ein Wunder geschieht.
Das ist dann eher wie Legosteinchen stapeln. Man lernt nicht das geringste über die Technik daraus. Als Lehrer würde ich das maximal mit "mangelhaft" bewerten.
Das ist dann eher wie Legosteinchen stapeln. Man lernt nicht das
geringste über die Technik daraus. Als Lehrer würde ich das maximal mit
"mangelhaft" bewerten.
Das Thema ist "Smart Home" und nicht Microcontrollerprogrammierung oder Geräteentwicklung.
Und Smart Home realisiert man mit Smart Home Geräten, nicht in dem man sich mit einem 8051 hinsetzt und das von Null aufsetzt.
Genau richtig erfaßt. Der Lehrer wird damit nicht zufrieden sein.
Selber basteln kann vieles sein. Es muß auch nicht Elektronik sein.
Eine Steuerung von ein paar Haushaltsüblichen Aktoren mit ein paar Shellys, dazu ein wenig Logik und am Ende vielleicht sogar noch eine zentrale Anzeige über einen PC/Tablet via NodeRed, iOBroker, openHab o.ä. wäre sicher mehr als genug Eigenleistung und außerdem noch voll im Thema.
Das ganze garniert mit einem dokumentierten Verdrahtungsplan der Demo-Wohnung.
Das wäre ein 1++ aber mit Sternchen und Bienchen.
Shellys sind keine schlechte Idee, leiden aber unter zwei Problemen im Rahmen eines solchen Projekts:
Erstens sind sie "teuer." Natürlich ist ein Shelly so ziemlich die günstigste Möglichkeit, an ein relativ funktionsfähiges Gerät mit Netzspannungsbetrieb, WLAN-Anbindung und geeignetem Schaltkontakt zu kommen und bietet daher auch Nachnutzungspotentiale. Aber: Ein Shelly ist immer noch deutlich teurer als ein ESP8266- oder ESP32-Board, in dem die gleiche Technik steckt. Wenn ich mit Schutzkleinspannung arbeite und keine "echten" Verbraucher habe, dann brauche ich weder Netzteil noch Relais und kann mit den ultra günstigen ESP8266- oder ESP32-Entwicklungsboards arbeiten.
Zweitens sind sie nicht flexibel genug. Es gibt Shellys für ausgewählte Anwendungen im Smart Home, die üblicherweise relativ gut durchdacht sind. Man kann die auch gut skripten und fernsteuern uswusf., alles kein Problem. Aber wenn es darum geht, ein wenig mehr "Softwareentwicklung" zu machen bzw. einfach möglichst viele Möglichkeiten aufzuzeigen, dann braucht man flexiblere Systeme, für die es eben kein Shelly-Äquivalent gibt. Bei Shelly ist man beispielsweise hinsichtlich der Sensorik extrem eingeschränkt. Da ist ESPHome total super, da eine große Menge gebräuchlicher auch kostengünstig erhältlicher Sensoren unterstützt werden, d.h. es gibt Bibliotheken dafür.
Für ein ernstes Projekt würde man natürlich sagen: Shelly für alles, was mit Netzspannung in Kontakt kommt, das Produkt ist einfach einigermaßen ausgereift; ESPHome für die Sensorik. Die sprechen beide MQTT, dann entweder eine fertige Lösung zur Verknüpfung nutzen oder selber was basteln. Hier gibt's aber keine Netzspannung, also reicht ESPHome für alles.
Nun, ich bin ja nicht der Lehrer.
Ich würde mir schon etwas Einblick in die Funktionsweise wünschen. Ein Scripttool bedienen zu können, wäre mir zu wenig Eigenleistung.
Ich bin mir auch nicht sicher, ob man Shellys wirklich ganz ohne Vorwissen so einfach zusammen pappen kann.
Nun, ich bin ja nicht der Lehrer.
Ich würde mir schon etwas Einblick in die Funktionsweise wünschen. Ein
Scripttool bedienen zu können, wäre mir zu wenig Eigenleistung.
Nun die Schüler müssen diverse Shellys korrekt verkabeln und ins WLAN bringen, Sensoren und Aktoren dran anschließen und dann Logik ausdenken und programmieren. Das ist schon einiges an Eigenleistung.
Ich habe langsam den Verdacht du hast keine Ahnung was Shellys eigentlich sind.
Ich bin mir auch nicht sicher, ob man Shellys wirklich ganz ohne
Vorwissen so einfach zusammen pappen kann.
Ganz ohne Vorwissen kann man gar nichts. Es muss nur klar sein wo die Leistung liegen soll und das ist weder Schaltungsentwicklung noch Microcontrollerprogrammierung. Sondern Smart Home.
Nun die Schüler müssen diverse Shellys korrekt verkabeln und ins WLAN
bringen, Sensoren und Aktoren dran anschließen und dann Logik ausdenken
und programmieren.
Genau das meinte ich, ob das wirklich alles so einfach ist, wie von Dir suggeriert. Ich müßte mich da auch erstmal einlesen, aber ich bin auch lange kein Schüler mehr.
Z.B. war hier kürzlich eine Frage, ob ein Shelly-Eingang gegen L oder N zu schalten ist und welchen Leckstrom das Schaltelement haben darf. Solche wichtigen Details sind ziemlich schwer zu finden. Das Resultat war erstmal, daß es nicht funktionierte. Und dann dürfte ein Schüler ziemlich ratlos sein. Und der Lehrer wohl auch.
Genau das meinte ich, ob das wirklich alles so einfach ist, wie von Dir
suggeriert. Ich müßte mich da auch erstmal einlesen, aber ich bin auch
lange kein Schüler mehr.
Es ist nicht mega einfach, aber es ist ca Faktor 10 einfacher als eine Microcontrollerschaltung zu bauen und zu programmieren.
Z.B. war hier kürzlich eine Frage, ob ein Shelly-Eingang gegen L oder N
zu schalten ist und welchen Leckstrom das Schaltelement haben darf.
Solche wichtigen Details sind ziemlich schwer zu finden. Das Resultat
war erstmal, daß es nicht funktionierte. Und dann dürfte ein Schüler
ziemlich ratlos sein. Und der Lehrer wohl auch.
Das sind völlig unsinnige Diskussionen. Wogegen die schalten kann du in 2 Sekunden Testen. Da wird ein Lichtschalter innerhalb von 5 Sekunden angeschlossen und funktioniert. Leckströme my ass!
Auf den Scheiß Shellys ist das sogar AUFGEMALT! Siehe Bild.
Bei dir ist alles zu Shellys nur wirres Hörensagen. Dann hör doch bitte auf das Thema ohne Ahnung unnötig zu verkomplizieren.
Aber erst sagst du die Sache wäre zu einfach, dann ist es zu kompliziert. Also ich verstehe deine Diskussionen hier langsam nicht mehr. Was GENAU wäre dein Vorschlag?
Es gibt sicher mehr Leute die ein Smarthome haben ohne sich mit irgendwelchen μC beschäftigt zu haben. Das ist einfach nur unproduktiv erstmal einen tollen μC auszusuchen.
Genauso wie ein Modellhaus zu bauen: das endet damit das man ein Paar Lampen per Smartphone einschalten kann. Mit viel Bastelei noch einen Rolladen rauf und runter. Oder mit der Gartenbewässerung die Mitschüler nass macht.
Aber wie will man da ordentlich BWM/Präsenzmelder einbauen? Türkontakte? Heizung abhängig von Sonne und Beschattung?
Das kann man schöner simulieren, in ioB z.B. Variablen für dummy Sensoren/Aktoren anlegen und in Logik und Visu einbinden.
Ein virtuelles Haus in Sweethome3D anlegen und in three.js importieren, das wäre richtig cool. Aber das wäre schon was für fortgeschrittene.
Aber erst sagst du die Sache wäre zu einfach, dann ist es zu
kompliziert.
Wir kennen ihre Elektronikkenntnisse nicht.
Ich kann mich noch gut an meinen Werkunterricht erinnern, wo doch einige es nicht schafften, den einfachen Stromkreis aufzubauen (Flachbatterie, Druckschalter, Fassung mit Taschenlampenbirnchen).
Der WLAN und Script Krams dürfte weniger ein Problem sein.
Das Thema ist "Smart Home" und nicht Microcontrollerprogrammierung oder
Geräteentwicklung.
Da bin ich nicht so sicher, denn der Lehrer schlug vor, einen Calliope zu verwenden. Das ist ja ein Mikrocontroller-Board zum Erlernen der Microcontrollerprogrammierung.
Das Thema ist "Smart Home" und nicht Microcontrollerprogrammierung oder
Geräteentwicklung.
Da bin ich nicht so sicher, denn der Lehrer schlug vor, einen Calliope
zu verwenden. Das ist ja ein Mikrocontroller-Board zum Erlernen der
Microcontrollerprogrammierung.
Passt halt nicht zusammen. Der Lehrer wird auch keinen echten Schimmer haben von was er da redet. Das didaktische Konzept dieses Projekts würde ich mal grundsätzlich hinterfragen. Das müsste ja eigentlich von einem ganzen Schuljahr Microcontrollerprogrammierung flankiert sein. Mindestens.
ich gebe zu bedenken, dass es sich bei den dreien, hallo an dieser Stelle, nicht um Schul"kinder" handelt, sondern um junge Menschen, die in dem "früher", in dem viele hier schwelgen, schon fertige Amateurfunker mit Führerschein und eigenem Auto wären.
Eine Möglichkeit das Projekt zu verwirklichen, auch wenn "Sachkunde" schon etwas zurückliegt, dürfte das hier sein:
Je nach Schwerpunkt des Projektes dürfte ein Calliope oder micro:bit genau das richtige sein, wenn man sich auf die Phasen der Planung und Dokumentation fokussiert, oder deutlich zu wenig, wenn die reine Umsetzung der Schwerpunkt ist.
Ob die Hütte jetzt aus Pappe, Lego, Holz oder handgegossenen Miniaturziegeln besteht, dürfte dabei unerheblich sein.
Wenn es ein ESP-basiertes Projekt werden soll, bietet AZ ein gutes Portfolio, ansonsten wäre Kiwi-Elektronics mit einem umfangreichen Sortiment verschiedener "Welten" eine mögliche Bezugsquelle.
Man hat schon lange nichts mehr von den dreien gehört. Das Thema ist für sie wohl schon zu den Akten gelegt. So wird das nichts innerhalb eines Jahres.
Was bedeutet das genau? Währen Shellys zu teuer?
Ehe sich hier alle die Kopfe einschlagen. Was wollt ihr genauer? Wie weit wollt ihr in die Materie eintauchen? Vorschläge hat ihr ja schon ein paar.
