Forum: Haus & Smart Home Smarter Lichtschalter mit Touchscreen im Eigenbau - welches Hardware-Design?


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von Michael S. (michael_s697)


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Hallo liebe Leute,

ich plane für unseren Neubau die Eigenentwicklung eines smarten 
Lichtschalters mit Temperaturkontrolle, Intercom und Bewegungsmelder. 
Als Referenz dient folgendes Produkt: 
https://www.brilliant.tech/products/brilliant-control-single-switch-smart-lighting-smart-home-control?variant=white

Dabei stellt sich mir die Frage, wie ich die nötige Hardware dazu 
entwerfen soll. Als Anforderungen habe ich:

- Geringer Stromverbrauch
- z.B. 5,5" AMOLED Touchdisplay (HDMI, etc.?)
- Anbindung über WiFi, zentrales Backend zur Kommunikation mit 
Aktoren/Sensoren (eigene Implementierung)
- Keine unnötige Peripherie wie z.B. nicht benötigte USB-Ports
- UART/SPI Interface für Bewegungsmelder, Mikrofon
- Baugröße (Tiefe) nicht allzu relevant, da Unterputzmontage
- Modernes, reaktives User Interface

Nun überlege ich, welche Hardware dafür in Frage kommen würde. Ich 
scheue auch nicht die Eigenentwicklung einer Platine mit SMD-Bestückung 
im Werk, hier stellt sich aber die Frage, ob das bei einer Stückzahl von 
angenommen 20 Platinen im Vergleich zu einem fertigen Board zu teuer 
wird bzw. für diesen Zweck überhaupt praktikabel ist (Ansteuerung eines 
FullHD-Displays)

Was würdet ihr machen? Fertigen Einplatinenrechner einbauen, zum 
Beispiel den Banana Pi BPI-P2 Maker, darauf dann ein Linux und das GUI 
entweder nativ mit C++/QT/QML bzw. HTML/ReactJS implementieren oder ein 
dediziertes Microcontroller-Design mit eigener GUI-Library?

Danke für Eure Anregungen im Voraus!

Mike

: Bearbeitet durch User
von Sven L. (sven_rvbg)


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So gefühlt alle halben Jahre, will irgendjemand irgendwas für Smarthome 
selbstbauen. In gfühlt 95% der Fälle geht es einige Tage mit bla bla im 
Forum und dann hört man nie wieder was.

Wer gerade am Bauen ist, der hat Einfach andere Dinge zu tun, als solche 
Spielereien.

Für KNX gibt es Smate Taster, die man programmieren kann, für unter 100 
Euro.

Für Zentrale Punkte gibt Es Tablets, die kann man je nach Geldbeutel und 
Beadrf auf oder Unterputz integrieren

PoE != stromsparend.

Wenn man wirklich mal Zeit zum basteln hat, dann sollte man seine 
Installation so vorbereitet haben, das man es kann.

Dazu gehört dann eben ein Leerrohr von der Schaltstelle zum Verteiler.
Wenn man Platz für Elektronik braucht, kann man sich überlegen 
Electronicdosen von Kaiser an den Schaltstellen zu verwenden.

Die Frage der Fragen ist, ob man seine 230V Installation zentral oder 
dezentral aufbaut.

Zentral = jede Leitung, die man schalten will zum Verteiler.
Dezentral = verbindung von Dose zu Dose.

Man kann es mit Smarthome echt auch Übertreiben, da gibt es Leute, Bsp. 
findet man im Internet, die dann wirklich jeden Draht von jeder 
Steckdose in einen zentralen Verteiler führen, klar ist man unheimlich 
flexibel, aber ob man das wirklich braucht?

Ich habe bei mir nur das Licht und einige Steckdosen "smart" gemacht.

Heizungsthermostate z.B. habe ich ganz klassisch, mir war es irgendwo zu 
dumm in einem bestehendem Haus mehr Schlitze zu schlagen, als unbedingt 
erforderlich, ich wollte auch irgendwann man fertig werden.

Mir war wichtig in jedem Zimmer (außer Küche und Bad) Netzwerk- und 
Antennenanschlüsse vorzusehen.

von Sven L. (sven_rvbg)


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Immer auch dran denken, Du bist unterwegs und weit weg, der Rest der 
Fam. ist zu Hause und nach einem Stromausfall geht nichts mehr.

von Michael S. (michael_s697)


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Hi Sven,

bis zum Bau ist es noch eine Weile hin. Mein Gedanke wäre, den 
Schaltdraht von Lampe zum Schalter zu führen und diesen per Relais zu 
schalten. Also hier eine dezentrale Lösung, die Wandschalter können 
dennoch zentral gesteuert werden. Als Alternative zu POE wäre eine 
Anbindung per WiFi denkbar, die Stromversorgung kommt dann eben aus der 
Dose. Aber auch da ist dann ein Schaltnetzteil nötig, damit ich auf 
meine 5V komme. Ob das sparsamer als POE ist, bleibt dahingestellt. Die 
Leitungsverluste bei POE werden wohl den Unterschied machen, oder?

von Johannes S. (jojos)


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Ich kann da auch immer wieder nur KNX empfehlen. Das Smart im Home 
bedeutet auch erstmal das man nur noch sehr wenig auf solchen 
Bedientastern rumtouchen muss. Licht in Dielen und Bad lassen sich gut 
über BWM schalten, Rolladen zeitgesteuert nach Sonnenstand und schon 
sind 3/4 erschlagen. Wie von Sven genannt, die berühmten Glastaster von 
MDT kosten relativ wenig für viel Funktionalität.
Wenn es doch unbedingt Eigenkonstruktion sein muss: die Disco STM32F469 
mit touchGFX oder lvgl wären ein Anfang: kapazitiver touch, hohe 
Auflösung und eine Grafik die nicht nach Bastelware aussieht sind damit 
möglich.
Wichtiger ist aber eine ordentlich der smarten Funktionen, das wird 
immer unterschätzt und die Systemintegratoren die sowas anbieten 
nochmehr.

: Bearbeitet durch User
von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Michael S. schrieb:
> bis zum Bau ist es noch eine Weile hin.

Nutze die Zeit zur Planung der Verkabelung und der gesamten 
Elektroanlage. Du kannst die schönsten Bastel-Taster haben, aber wo 
nachher keine Leitung oder kein Leerrohr liegt bist du gekniffen.

Das Gleiche gilt für den Rest der Planung. Heizung, Lüftung, Solar, 
Netzwerk/Internet, Wasser, Abwasser, Gas, TV, Isolierung, Fenster, ... 
Die grundsätzlichen Dinge müssen so sein wie du es willst. Wenn die 
stimmen kann man Details kurzfristig oder nachträglich regeln.

von Johannes S. (jojos)


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Johannes S. schrieb:
> Wichtiger ist aber eine ordentlich der smarten Funktionen

ja das wichtigste Wort 'Planung' war so selbstverständlich das ich es 
gleich unterschlagen habe :)

von Sven L. (sven_rvbg)


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Zum Planen gehört sich aber auch mal Gedanken darüber zu machen, welche 
Features man wirklich braucht und welche nicht.

Irgendwelche km-weise verlegten RGB(W)-Stripes sind vielleicht am Anfang 
toll, solange jeden Tag ein anderer auf der Matte steht, und sich für 
das Haus interessiert, aber irgendwann wird es kaum noch genutzt, 
selbiges gilt für entsprechende Deckenspots. Wozu braucht man bunte 
Spots, wenn man nicht zufällig ein Bordell betreibt. Eine 
Warm-Kalt-Lichtsteuerung macht da u.U. mehr Sinn.

Dazu kommt, sich nicht auf irgend einen Hersteller zu verlassen, der 
sein eigenes Süppchen kocht und wenn er irgendwann genug Geld hat, vom 
Markt verschiwndet. Bei KNX findet sich beispielsweise immer etwas 
vergleichbares von einem anderem Hersteller.

Und man sollte nicht vergessen, wenn man neu baut, das die Elektroanlage 
nicht das einzige ist, was zu planen ist. Beim bauen kommen gerne 
irgendwelche Überraschungen oder spontanen Änderungen hinzu.

Dann kommt noch der obluigatorische Hinweis, das (fast) kein Elektriker 
irgendwelche Selbstbaukomponenten anschließen wird.

Darum könnte es, wie oben schon gesagt wurde, eine gute Idee sein, das 
Backend mit Standardkomponenten auszuführen und dann mittels 
aufgesetzten Lösungen die "Spielerei" zu erledigen. Dann kannst Du Dir 
in jedes Zimmer einen RasPI mit Display über PoE versogrt hängen, im 
Keller hast Du dann Deinen GLT-Server, der via Schnittstelle auf KNX 
zugreift oder so.

Bei KNX bei der Planung die kosten für eine Lizenz für ETS mit 
berücksichtigen.

von Michael S. (michael_s697)


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Vielen Dank für Eure Anregungen! Der Disco STM32F469 hat mich in die 
richtige Richtung gebracht, ich bin dabei mich schlau zu machen.

von Gundolf K. (gkiefer)


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Ich darf mich zu denjenigen zählen, die für ihr Zuhause sehr viel selber 
entwickelt haben. Die Technik ist mittlerweile auch schon ein paar Jahre 
erfolgreich im Einsatz. Die hier geplanten "intelligenten Lichtschalter" 
erinnern stark an meine eigenen Bedieneinheiten (ich nenne sie 
"Wanduhren"). Für Sensoren kommt ein selber entwickelter Hausbus zum 
Einsatz, der bei mir eine KNX-Installation ersetzt (die auch als Option 
geplant war). Eine Eigenentwicklung hat schon einige Vorteile, wenn man 
die Möglichkeiten und notwendigen Kenntnisse dazu hat.

Die Software dazu habe ich mittlerweile für Interessierte online 
gestellt:

  https://gkiefer.github.io/home2l

Vielleicht ist für Sie das eine oder andere Nützliche dabei 
(insbesondere im Teilprojekt "WallClock").

Besonders wichtig ist aus meiner Sicht, die Wartbarkeit und 
Langzeitstabilität im Auge zu behalten. Ein Haus hat eine Nutzungsdauer 
von vielleicht 40 Jahren. Webtechnologien und manche 
Software-Bibliotheken verändern sich sehr viel schneller. Deshalb habe 
ich für die GUI zum Beispiel bewusst nicht QT oder HTML/ReactJS oder 
ähnliches verwendet, externe Abhängigkeiten auf ein absolutes Minimum 
reduziert und penibel auf gute Portierbarkeit geachtet. Aber das ist nur 
ein Beispiel.

Bei Fragen erreichen Sie mich gerne auch über die Github-Seite.

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