Windsensor TX20 mit ESP8266

Windsensor TX20 mit ESP8266

Update am 28.05.2018 (Rot gekennzeichnet)

Heute nochmal was zum Thema Hausautomatisierung bzw. Messung von Umweltdaten.

Von Homematic gibt es eine komplette Wetterstation die wahrscheinlich ohne größeres Zutun in meine bestehende FHEM-Installation integriert werden kann. Allerdings ist das Ding recht teuer und schaut dafür noch nach viel Plastik aus. Auf der Suche nach einem günstigeren Windsensor bin ich über den TechnoLine TX20 gestolpert (auch Plastik, aber weniger und preislich günstiger). Diesen gibt es ab 30€ im Netz. Allerdings ist der Sensor zum kabelgebundenen Anschluss an eine Wetterstation gedacht (z.B. WS 2300, WS 2307, WS 2350).

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Feinstaub messen und der Dutch Oven

Heute nur ein kurzer Artikel über eine Entdeckung von gestern. Wegen Bau einer Werkbank und kleineren Projekten im Garten, komme ich aktuell nicht zu mehr Hausautomatisierung & Co.

Gestern gab es Dutch Oven. Der Anzündkamin für die Kohlebriketts stand etwa 2m neben dem Feinstaubsensor. Beim Auflegen der Briketts auf den Dopf wirbelte es ein dann ein bisschen Asche auf.

Erstaunt habe ich in der Grafik der Feinstaubmessung auf meiner Intranetseite den riesigen Peak gesehen, der zeitlich genau mit dem Auflegen der Kohlen übereinstimmt (die Beschriftung der x-Achse muss ich noch korrigieren aber es war gegen 17:30 Uhr). Da war ich schon etwas überrascht, dass das solche Auswirkungen hatte! Wären wir in Stuttgart, hätte ich den Verkehr lahm gelegt.

Der Peak zerhaut mir den Maßstab der y-Achse. Jetzt muss ich ein paar Tage warten bis man aus dem aktuell geraden Graph wieder etwas brauchbares abzulesen kann (oder den Peak aus der Datenbank löschen).

Feinstaubmessung
Dutch Oven -Feinstaub

Schönes Wochenende!

Chris

Odroid C2 – Update 1 (Gas- und Wasserzähler)

Ich habe zwei Raspberry Pi´s laufen. Einer “spricht” mit der Heizung, ließt den Stromzähler aus, beherbergt die MySQL-Datenbanken und präsentiert die Daten auf einer Webseite. Der zweite Raspi ließt den Wasserzähler aus, zählt die Umdrehungen des Gaszählers, beherbergt den Werbeblocker Pi-Hole und ist Videorecorder mit tvheadend im Backend.

Einer der beiden Raspis soll nun dem neuen Odroid weichen. Dabei entschied ich mich für den zweiten Raspi, da die ganzen PHP-Scripte erstmal nicht anzupassen sind. Das scheint mir der meiste Aufwand zu werden.
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Odroid C2 (vs Raspberry PI 2)

Zuerst einmal noch ein frohes neues Jahr an alle!

Die Tage habe ich ein neues Spielzeug bekommen (nein, nicht zu Weihnachten). Es ist ein Odroid C2 mit eMMC-Speicherkarte. Den gab es im Komplettpaket mit Odroid, eMMC, Gehäuse und Netzteil für 70€. Der Odroid besitzt einen Quad-Core mit 1,5 GHz, 2 GB RAM und ein Gigabit-LAN welches er sich, im Gegensatz zur Raspberry-Architektur, nicht mit den USB-Ports teilen muss. Somit sollte die Gesamtleistung in allen Belangen deutlich höher ausfallen als die des Raspberry 2 oder 3. Auf der eMMC war ein Ubuntu 16.04 LTS mit Mate Desktop vorinstalliert.

Odroid Oberseite
Odroid Oberseite

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Amazon Kindle als Statusdisplay – Update

Amazon Kindle als Statusdisplay – Update

Nachdem das Statusdisplay für Wetter- und Temperaturdaten sowie weitere Informationen auf dem Kindle nun ein paar Tage in Betrieb ist und soweit gut funktioniert, habe ich noch ein paar Veränderungen vorgenommen. Grundlage dafür sind die Arbeiten aus dem vorherigen Artikel.

Anpassungen am Kindle als Statusdisplay

WLAN aktivieren/deaktivieren

Um die Laufzeit der Batterie des Kindle zu verlängern, schalte ich das WLAN in dem Script zeige_daten.sh zum holen des Statusbild am Beginn des Scriptes ein und am Ende wieder aus. Nachteil an der Sache ist, das man sich per SSH nicht mehr mit dem Kindle verbinden kann, da das Kindle UI-Framework beim Booten mit dem Aufruf des Scriptes init_daten.sh deaktiviert wird und der Kindle nicht mehr auf irgendwelche Tastendrücke reagiert. D.h der automatische Aufruf dieses Scriptes beim Booten muss wieder deaktiviert werden (Stichwort “Kite -> onboot”). Nach einem Reboot des Kindle (~40 Sek. auf den Knopf an der Unterseite drücken) kann man dann wieder per SSH über WLAN zugreifen. Dann besteht die Verbindung solange der Cron nicht das Script zeige_daten.sh aufruft. Bei längeren Arbeiten muss daher der Cron auskommentiert, oder ifdown wlan0 im Script zeige_daten.sh auskommentiert werden. Das Script init_daten.sh rufe ich dann manuell auf bevor ich die SSH-Sitzung beende.

Hier mein aktuelles zeige_daten.sh Script. Die Änderungen gegenüber der vorherigen Version sind in Zeile 3, 4 und 18 zu finden:

#!/bin/sh

ifup wlan0
sleep 30

cd "$(dirname "$0")"

rm daten_output.png
eips -c
eips -c

if wget http://raspberry/kindle/daten_output.png; then
    eips -g daten_output.png
else
    eips -g daten_error.png
fi

ifdown wlan0

 

Uhrzeit stellen

Da der Kindle bei mir nicht am Internet hängt und auch kein Amazon-Konto konfiguriert ist, wurde die Uhrzeit nicht synchronisiert bzw. lief immer aus dem Ruder. Daher erstmal Uhrzeit kontrollieren und ggf. manuell einstellen:

date
date MMDDHHMMYYYY
date 250317572016

Anschliessend die neue Uhrzeit/Datum in die Hardware-Uhr schreiben:

hwclock -w

Dann noch in folgender Datei anstelle des NTP-Servers von Amazon den von meiner Fritzbox (in der Regel fritz.box) eintragen:

vi /etc/sysconfig/ntp

 

Batterieanzeige des Kindle

Während der Anzeige des Statusbild gibt es keine Möglichkeit mehr den Ladezustand der Batterie des Kindle zu sehen. Mittels SSH kann man den Ladezustand der Batterie (in %) mit dem Befehl:

gasgauge-info -s

abfragen. (Dieser Befehl kann übrigens noch verschiedene anderer Werte der Batterie des Kindle abfragen).

Um diese Information auch im Statusbild verfügbar zu machen, nutze ich das Tool eips welches im Kindle zum Löschen des Bildschirmes, dem Schreiben von Zeichen, dem Scrollen der Anzeige und der Anzeige von PNG-Bildern genutzt werden kann. Also einfach ein kleines Shell-Script mit folgendem Inhalt erstellt und per Cron (vi /etc/crontab/root) alle 5 Minuten ausgeführt.

#!/bin/sh
gasgauge-info -s | xargs /usr/sbin/eips 47 39 > /dev/null;

Der Ladezustand des Kindle-Akkus wird dann in der rechten unteren Ecke angezeigt. Beim aktualisieren des Statusbild wird die Information erstmal wieder überschrieben, dann nach 5 Minuten durch Starten des obigen Scriptes durch den Cron jedoch wieder angezeigt.

Mit eips kann das %-Zeichen der Ausgabe nicht geschrieben werden. Es erscheint eine entsprechende Fehlermeldung. Diese wird nach /dev/null geleitet. 47 und 39 sind die Zeilen- und Spaltennummer zur Ausgabe des Textes.

Im Ergebnis schaut es dann mit 42% Akkustand wie im folgendemn Bild aus. Das mit der 42 war Zufall 🙂

kindle_batteriestand

Anpassungen an der Serverkomponente

Neben den Änderungen am Kindle habe ich auch noch einige Anpassungen des Python-Scriptes bzgl. der Anzeige weiterer Daten vorgenommen. Dazu habe ich auch ein paar zusätzliche SVG erstellt. Im Python-Script werden auf Basis verschiedene IF-Abfragen unterschiedliche SVG-Templates geladen. Das aktualisierte Python-Script ist am Ende des Artikels zu finden.

Batterieanzeige der Fensterkontakte

kindle_batterie Der Batteriezustand der Homematic-Fensterkontakte kann über FHEM abgefragt werden.

Zum Thema Batteriestatus von Homematic-Geräten gibt es übrigens auch einen netten Artikel in meintechblog.de.

Jedenfalls werden im Python-Script die Statis der Batterien aller Homematic-Fensterkontakte abgefragt. Alle Namen der Fensterkontakte die den Status “low” melden, werden aneinandergereiht in eine Variable geschrieben. Ist diese Variable ungleich “leer”, wird anstelle des Statusbild mit den Temperaturen etc. ein entsprechender Hinweis mit der Liste aller Batterie-schwächelnder Fensterkontakte angezeigt. Und das so lange, bis die Batterien gewechselt wurden. Im linken Bild ist der Hinweis über zwei leere Batterien zu sehen. Für diese Anzeige gibt es ein eigenes SVG.

Temperatur Warmwasserspeicher

kindle_puffertempDie Anzeige des Luftdruckes und der Windgeschwindigkeit ist nett, für mich aber nicht wirklich informativ. Wie schon im vorherigen Artikel angedeutet ist die Temperatur des Warmwasserspeicher wesentlich hilfreicher. Diese Daten lese ich schon seit längerem aus und schreibe sie in eine Snapshot-Tabelle. Übersteigt die untere Temperatur im Pufferspeicher die Marke von 28°C, wird anstelle des Luftdruck/Wind die oberer und untere Temperatur des Warmwasserspeicher angezeigt.
In der Praxis sehe ich so morgens den Luftdruck und nach Anfeuern des Kamins oder Aufheizen der Solarpanel irgendwann die Puffertemperatur. Auch für diese Anzeige gibt es ein eigenes SVG.

 

Status der Heizung

kindle_heizungZum guten Schluss noch eine weiteres SVG welches zur Anzeige kommt, sobald die Viessmann-Gastherme einen anderen Status als “kein Fehler” meldet. Dies kann neben echten Fehlern in der Anlage z.B. auch eine anstehende Wartung sein. Auch diese Anzeige wird solange angezeigt bis der Status der Heizung wieder OK ist.
Während ich das hier schreibe kommt mir gerade der Gedanke, das die Anzeige der Wartung ggf. relativ lange angezeigt wird da der Heizungsbauer die nächsten 5 Monate keinen Termin frei hat. Hier muss noch ein Reset-Mechanismus her…

Da ich keinen echten Fehler der Heizung als Beispiel für das Bild provozieren konnte, habe ich im Python-Script die Abfragen nach “kein Fehler” testweise so verändert, das die Gut-Meldung der Heizung angezeigt wird. Diese ist auch im Bild zu sehen.
 

Abgeändertes Python-Script

Hier noch das versprochene Python-Script in der neuen Version. Neben den oben besprochenen Punkten habe ich das Auslesen der Fensterkontakte (für “Offen/Geschlossen”- und den Batteriestatus) noch in eine While-Schleife gepackt die über eine Liste aller Fensterkontakte läuft. Diese Copy&Paste-Faulheit wie beim ersten Anlauf rächt sich irgendwann immer…

#!/usr/bin/python2
# -*- coding: utf-8 -*-

import codecs
import telnetlib
import MySQLdb
from datetime import datetime, time


################
# Hole FHEM data
################
tnet_host= "localhost"
tnet_port= 7072
def fhem_task(fcmd):
    tc= telnetlib.Telnet(tnet_host,tnet_port)
    tc.write(fcmd)
    erg= tc.read_until( "\n" )
    tc.close()
    return erg

# Abwesenheit pruefen
if "off" in fhem_task("list ABWESENHEIT STATE\r\n"):
    abwesenheit="nicht gesetzt"
if "on" in fhem_task("list ABWESENHEIT STATE\r\n"):
    abwesenheit="gesetzt"

# Liste Fensterkontakte
listFensterkontakte = ['FensterHeizung', 'FensterKeller', 'FensterGaestezimmer1', 'FensterGaestezimmer2', 'FensterBuero1', 'FensterBuero2', 'FensterWohnen1', 'FensterWohnen2', 'FensterWohnen3', 'FensterWohnen4', 'FensterGaestebad', 'FensterSpind', 'FensterBad1']

# Fensterkontakte
anz_fenster_offen=0;
for Fensterkontakt in listFensterkontakte:
    if "open" in fhem_task("get "+ Fensterkontakt +" param STATE\r\n"):
        anz_fenster_offen += 1

# Garagenkontakt
if "open" in fhem_task("get Garagentor param STATE\r\n"):
    stat_garage="offen"
else:
    stat_garage="geschlossen"

# Batteriestatus Fensterkontakte
kontakt_batterie_low=""
for Fensterkontakt in listFensterkontakte:
    if "low" in fhem_task("get "+ Fensterkontakt +" param battery\r\n"):
        kontakt_batterie_low += Fensterkontakt + ", "

# Wetter
try:
    condition=str.split(fhem_task("get MeinWetter condition\r\n"))
    if len(condition)==5:
        wetter_icon=condition[3] + " " + condition[4]
    else:
        wetter_icon=condition[3]
except:
    wetter_icon="Fehler"

luftdruck=str.split(fhem_task("get MeinWetter pressure\r\n"))
tendenz=str.split(fhem_task("get MeinWetter pressure_trend_txt\r\n"))
wind=str.split(fhem_task("get MeinWetter wind_speed\r\n"))

######################
# Datenbanken auslesen
######################
db = MySQLdb.connect(host="localhost", user="", passwd="", db="")
cur = db.cursor()
cur.execute("SELECT MIN(aussentemperatur), MAX(aussentemperatur) FROM temperaturen WHERE timestamp >= DATE(NOW()) ORDER BY timestamp")
for row in cur.fetchall():
    mintemp=round(row[0],2)
    maxtemp=round(row[1],2)

cur = db.cursor()
cur.execute("SELECT warmwasser, speicher_unten, error0 FROM snapshot")
for row in cur.fetchall():
    speicher_oben=round(row[0],2)
    speicher_unten=round(row[1],2)
    fehlerspeicher=row[2].replace(" ","\r",2)

db.close()


################
# Preprocess SVG
################
now = datetime.now()
now_time = now.time()
if time(5,50) <= now.time() <= time(22,50):
    # Wenn eine der Batterien der Fensterkontakte leer ist
    if kontakt_batterie_low!="":
        output = codecs.open('batterie_preprocess.svg', 'r', encoding='utf-8').read()
    # Wenn die Heizung einen Fehler anzeigt
    elif 'kein Fehler' not in fehlerspeicher:
        output = codecs.open('fehler_preprocess.svg', 'r', encoding='utf-8').read()
    # ansonsten abhaengig von speicher_unten ein SVG mit Luftdruck und Wind anzeigen. Ansonsten Puffertemperaturen
    elif speicher_unten<=28:
        output = codecs.open('daten_script_preprocess_lfw.svg', 'r', encoding='utf-8').read()
    else:
        output = codecs.open('daten_script_preprocess.svg', 'r', encoding='utf-8').read()
        
    # Platzhalter mit Daten ersetzen
    output = output.replace('ICON_ONE',wetter_icon.decode("utf-8"))
    output = output.replace('WETTER_BESCHR',wetter_icon.decode("utf-8"))
    output = output.replace('TEMP_A',fhem_task("get Aussenthermometer param temperature\r\n"))
    output = output.replace('LUFT_A',fhem_task("get Aussenthermometer param humidity\r\n"))
    output = output.replace('MIN_TEMP',str(mintemp))
    output = output.replace('MAX_TEMP',str(maxtemp))
    output = output.replace('PS_O',str(speicher_oben))
    output = output.replace('PS_U',str(speicher_unten))
    output = output.replace('DRUCK_A',luftdruck[3])
    output = output.replace('TENDENZ',tendenz[3])
    output = output.replace('WIND_A',wind[3])
    output = output.replace('ANZ_FENSTER',str(anz_fenster_offen))
    output = output.replace('STAT_ABWESENHEIT',abwesenheit)
    output = output.replace('STAT_GARAGE',stat_garage)
    output = output.replace('DATUM_UHRZEIT',datetime.strftime(datetime.now(), '%d.%m.%Y %H:%M:%S'))
    output = output.replace('FEHLERSPEICHER',fehlerspeicher)
    output = output.replace('BATTERIE',kontakt_batterie_low.replace(", ","\r"))
    # neues SVG schreiben
    codecs.open('daten_script_output.svg', 'w', encoding='utf-8').write(output)
else:
    # Platzhalter mit Daten ersetzen
    output = codecs.open('sleep_preprocess.svg', 'r', encoding='utf-8').read()
    output = output.replace('DATUM_UHRZEIT',datetime.strftime(datetime.now(), '%d.%m.%Y %H:%M:%S'))
    # neues SVG schreiben
    codecs.open('daten_script_output.svg', 'w', encoding='utf-8').write(output)

Viel Spaß mit den neuen Ideen, SVGs und dem Script. Falls ihr noch weitere Ideen habt den Kindle als Statusdisplay zu nutzen, lasst es mich wissen.

Gruß
Chris

Amazon Kindle als Statusdisplay

startseite_intranet
Webseite – Übersicht

Die Anzeige aller im Haus gesammelter Daten über eine Webseite ist nett (siehe Screenshot), benötigt aber einen Rechner, Handy, Tablet etc. wo diese Seite im Browser anzeigt wird. Unschön dabei ist, das wenn man schnell die Außentemperatur wissen will, immer erst das Gerät anschalten oder aufwecken muss, einen Webbrowser öffnen muss, die Webseite aufruft und wartet bis die Seite geöffnet wird. Das ist für einen kurzen Blick auf die Temperatur eher unpraktisch.

Es musste eine Anzeigemöglichkeit für die wichtigsten Daten her, welche immer angeschaltet ist. Nach kurzer Recherche im Internet stellte sich ein Amazon Kindle als Statusdisplay aufgrund des E-Paper-Displays als stromsparender Anwärter auf diesen Job heraus. Also schnell einen Kindle 4 (kein Touch) im Internet für ~ 30€ besorgt (da ich bisher keinen besaß).

Lösungsansätze

Es gibt verschiedene Ansätze den Kindle als Statusdisplay (z.B. für Wetterinformationen) zu nutzen. Es gibt Lösungen wie hier beschrieben die den Browser des Kindle nutzen. Besser gefielen mir aber die Lösungen die den Bildschirmschoner des Kindle zur Anzeige eines Statusbildes nutzen. Das macht unter anderem die Lösung für FHEM, als auch die Lösung von Matthew Petroff (von dem die FHEM-Lösung wahrscheinlich auch abgeleitet ist). Basierend auf dieser Lösung ist ausserdem diese hier mit weiterführenden Erklärungen der nötigen Schritte.
Ich bevorzuge anstelle der FHEM-Lösung die ursprüngliche Version, da ich nicht nur Daten aus FHEM anzeigen will, sondern auch Daten aus meiner MySQL-Datenbank und zusätzliche Informationen die direkt aus dem Internet stammen.

Den Kindle habe ich übrigens mittels “Kindersicherung” der FritzBox vom Internet gekappt falls Amazon auf komische Gedanken kommt und mir mit einem gutgemeinten Online-Update irgendwas zerschießt.

Die Lösung, den Bildschirmschoner des Kindle mit einem im Netzwerk bereitgestelltem Bild zu nutzen, benötigt verschiedene Anpassungen des Kindle als auch einige Komponenten die auf einem Server bereit gestellt werden müssen (bei mir der Raspberry PI).

Beschreibung

Die Beschreibung der nötigen Schritte und die benötigte Software sind hier (ursprüngliche Idee), hier (erweiterte Anleitung) und hier (ausführliche Anleitung) erklärt. Aus diesem Grund liste ich die nötigen Arbeitsschritte hier nur Stichpunktartig auf:

Kindle:

    • Jailbreak des Kindle damit man damit auch anständig arbeiten kann
    • SSH für Kindle (USBNetwork Hacks)
    • Kite installieren um nach dem Starten des Kindle das Init-Script (init_daten.sh) ausführen zu lassen
      • Stoppen von powerd
        • das ist nötig, da im Sleep-Mode der Cronjob nicht ausgeführt wird
        • (“@reboot” in crontab funktioniert leider auf dem Kindle nicht)
      • Stoppen von framework
    • Cronjob einrichten um alle x Minuten/Stunden ein aktualisiertes Bild per wget zu laden
      • vi /etc/crontab/root
      • */10 5-22 * * * /mnt/us/anzeige/zeige_daten.sh (alle 10 Minuten zwischen 5 und 22 Uhr

Server:

      • Python-Script anpassen
        • Das Python-Script sammelt die Daten, ersetzt die Platzhalter im SVG und erstellt daraus das PNG mittels rsvg-convert und pngcrush
      • Cronjob zur Ausführung des Python-Script anlegen
        • */3 * * * * /var/www/kindle/daten-script.sh &> /dev/null
      • SVG-Template anpassen (mit Editor und/oder Inkscape)
        • hier mein SVG für die Datenanzeige und
        • hier für zwischen 23 und 5 Uhr
        • bei Änderungen mit Inkscape nicht im “Inkscape-Format” abspeichern sondern als “Normales SVG”
      • rsvg-convert installieren (sudo apt-get install librsvg2-bin)
      • pngcrush installieren (sudo apt-get install pngcrush)

(Achtung! Die Dateinamen der Scripte in den Cron-Beispielen und die Dateinamen der SVG´s sind anders als in den oben verlinkten Anleitungen)

Python-Script

Das ursprüngliche Python-Script holt das Wetter von einer Webseite aus den USA. Das Wetter dort hat mich nicht wirklich interessiert und so habe ich das Script etwas angepaßt und verschiedene Wetterdaten und Statusinformationen aus meinen eigenen Quellen (FHEM und MySQL) gezogen.
Zur Anzeige der Wettericons nutze ich teilweise die Bilder aus dem ursprünglichen SVG. Einige habe ich allerdings gelöscht da ich hier z.B. keinen Blizzard erwarte. Die Werte für den Luftdruck und die Windstärke sowie die Auswahl des aktuellen Wetter-Icon erfolgt über die “condition” des FHEM-Yahoo-Wetter-Moduls.

Mein Pythonscript sieht wie folgt aus:

Bitte das Update im nachfolgendem Artikel beachten!!

#!/usr/bin/python2

import codecs
import telnetlib
import MySQLdb
from datetime import datetime, time

################
# Hole FHEM data
################
tnet_host= "localhost"
tnet_port= 7072
def fhem_task(fcmd):
    tc= telnetlib.Telnet(tnet_host,tnet_port)
    tc.write(fcmd)
    erg= tc.read_until( "\n" )
    tc.close()
    return erg

# Abwesenheit
if "off" in fhem_task("list ABWESENHEIT STATE\r\n"):
    abwesenheit="nicht gesetzt"
if "on" in fhem_task("list ABWESENHEIT STATE\r\n"):
    abwesenheit="gesetzt"

# Fenster
anz_fenster_offen=0;
if "open" in fhem_task("get FensterHeizung param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterKeller param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterGaestezimmer1 param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterGaestezimmer2 param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterBuero1 param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterBuero2 param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterWohnen1 param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterWohnen2 param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterWohnen3 param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterWohnen4 param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterGaestebad param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterSpind param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get FensterBad1 param STATE\r\n"):
    anz_fenster_offen += 1
if "open" in fhem_task("get Garagentor param STATE\r\n"):
    stat_garage="offen"
else:
    stat_garage="geschlossen"

# Wetter
try:
    condition=str.split(fhem_task("get MeinWetter condition\r\n"))
    if len(condition)==5:
        wetter_icon=condition[3] + " " + condition[4]
    else:
        wetter_icon=condition[3]
except:
    wetter_icon="Fehler"


luftdruck=str.split(fhem_task("get MeinWetter pressure\r\n"))
tendenz=str.split(fhem_task("get MeinWetter pressure_trend_txt\r\n"))
wind=str.split(fhem_task("get MeinWetter wind_speed\r\n"))

####################
# Datenbank auslesen
####################
db = MySQLdb.connect(host="localhost", user="", passwd="", db="")        		
cur = db.cursor()
cur.execute("SELECT MIN(aussentemperatur), MAX(aussentemperatur) FROM temperaturen WHERE timestamp >= DATE(NOW()) ORDER BY timestamp")
for row in cur.fetchall():
    mintemp=round(row[0],2)
    maxtemp=round(row[1],2)

db.close()


################
# Preprocess SVG
################
now = datetime.now()
now_time = now.time()
if time(5,50) <= now.time() <= time(22,50):  
    # Open SVG to process
    output = codecs.open('daten_script_preprocess.svg', 'r', encoding='utf-8').read()
    # Insert icons and temperatures
    output = output.replace('ICON_ONE',wetter_icon.decode("utf-8"))
    output = output.replace('WETTER_BESCHR',wetter_icon.decode("utf-8"))
    output = output.replace('TEMP_A',fhem_task("get Aussenthermometer param temperature\r\n"))
    output = output.replace('LUFT_A',fhem_task("get Aussenthermometer param humidity\r\n"))
    output = output.replace('MIN_TEMP',str(mintemp))
    output = output.replace('MAX_TEMP',str(maxtemp))
    output = output.replace('DRUCK_A',luftdruck[3])
    output = output.replace('TENDENZ',tendenz[3])
    output = output.replace('WIND_A',wind[3])
    output = output.replace('ANZ_FENSTER',str(anz_fenster_offen))
    output = output.replace('STAT_ABWESENHEIT',abwesenheit)
    output = output.replace('STAT_GARAGE',stat_garage)
    output = output.replace('DATUM_UHRZEIT',datetime.strftime(datetime.now(), '%d.%m.%Y %H:%M:%S'))
    # Write output
    codecs.open('daten_script_output.svg', 'w', encoding='utf-8').write(output)
else:
    # Open SVG to process
    output = codecs.open('sleep_preprocess.svg', 'r', encoding='utf-8').read()
    output = output.replace('DATUM_UHRZEIT',datetime.strftime(datetime.now(), '%d.%m.%Y %H:%M:%S'))
    # Write output
    codecs.open('daten_script_output.svg', 'w', encoding='utf-8').write(output)

Es werden verschiedene Information aus FHEM mittels Telnet abgefragt und Daten aus einer MySQL-Datenbank (min/max-Werte) ermittelt. Neben Temperaturwerten zeige ich z.B. auch noch den Status der Fenster, des Garagentores und der Abwesenheitssteuerung an. Zwischen 5:50 und 22:50 Uhr wird alle 10 Minuten ein aktualisiertes Bild der Statusinformationen angezeigt, in der anderen Zeit ein Bild eines schlafenden Männchens. In dieser Zeit fragt der Kindle auch kein neues Bild per wget ab.

Ergebnis

Im Ergebnis schaut es dann so aus:

kindle_statusdisplay

Und hier die Anzeige für Nachts:

kindle_statusdisplay2

Als Erweiterung werde ich evtl. noch während der Heizperiode mit dem Kachelofen oder abhängig der Puffertemperatur, die obere und untere Temperatur des Pufferspeichers anstelle des Luftdruckes und der Windinformation anzeigen. Die Puffertemperatur ist in der Regel unser Maßstab ob Holz nachgelegt werden muss oder nicht.

Es könnte z.B. auch eine Display füllende Information ausgegeben werden wenn eine der Batterien der Fensterkontakte leer ist oder ein Warnhinweis falls die Heizung eine Störung oder anstehende Wartung anzeigt. Im Python-Script würde ich dann analog dem "Schlaf-Bild" ein spezielles PNG aus einem weiteren SVG erzeugen.
 

Chris

Gaszähler auslesen – Darstellung der Daten

Gaszähler auslesen – Darstellung der Daten

Jedes Jahr im Januar ist es wieder soweit – die Daten des Gaszähler müssen an den Lieferanten übermittelt werden. Dabei ist mir aufgefallen, das meine Darstellung der Daten aus der MySQL-Datenbank noch verbesserungswürdig sind. So hatte ich z.B. nur den Verbrauch der letzten 7 Tage wie im Artikel http://blog.bubux.de/gaszaehler-auslesen/ beschrieben ausgewertet. Da fehlt doch noch eine monatliche und jährliche Übersicht!

Nochmal zur Erinnerung: Ich speichere jede gezählte Umdrehung des Gaszählers als separate Zeile in einer MySQL-Datenbank.

Gaszaehler mySQL Datenbank

Daher müssen die einzelnen Zeilen nach den jeweiligen Kriterien gruppiert und dann das Ergebnis der Spalte “zaehlerstand” summiert werden. Beim Stromzähler wird hingegen immer der aktuelle Gesamtverbrauch in die Datenbank geschrieben und aus den Datenbankeinträgen für die Tages-, Monats- und Jahresverbräuche die Differenz gebildet um entsprechende Auswertungen zu erzeugen.

Auswertung der letzten 12 Monate

Folgendes SQL-Statement ermittelt aus den einzelnen Datenbankeinträgen die Summe gruppiert nach Jahr und Monat. Dabei werden die letzten 12 Monate mittels “INTERVAL” betrachtet.

SELECT
     CASE DATE_FORMAT(timestamp,'%m')
          WHEN 1 THEN 'Jan'
          WHEN 2 THEN 'Feb'
          WHEN 3 THEN 'Mär'
          WHEN 4 THEN 'Apr'
          WHEN 5 THEN 'Mai'
          WHEN 6 THEN 'Jun'
          WHEN 7 THEN 'Jul'
          WHEN 8 THEN 'Aug'
          WHEN 9 THEN 'Sep'
          WHEN 10 THEN 'Okt'
          WHEN 11 THEN 'Nov'
          WHEN 12 THEN 'Dez'
     ELSE 'fehler' END as Monat,
     year(timestamp), sum(zaehlerstand)
FROM gaszaehler WHERE year(timestamp) >= YEAR(CURRENT_DATE - INTERVAL 12 MONTH) AND  month(timestamp) >= month(CURRENT_DATE - INTERVAL 12 MONTH)
GROUP BY month(timestamp), year(timestamp) ORDER BY timestamp;

Auswertung der Jahresverbräuche

Fehlt noch der jährliche Verbrauch. Das SQL-Statement ist einfacher aufgebaut als vorheriges und summiert den Verbrauch pro Jahr für alle in der Datenbank enthaltenen Daten an.

SELECT 
     year(timestamp), sum(zaehlerstand) 
FROM gaszaehler
GROUP BY year(timestamp) ORDER BY timestamp;

Im Ergebnis sieht das Ganze dann wie folgt aus. Die Grafik zur Anzeige der Daten der letzten 12 Monate erstelle ich wie in diesem Artikel beschrieben

Gaszaehler Uebersicht

Viel Spaß bei der Kontrolle des Gasverbrauchs 🙂

Gruß

Chris

c´t Schlagseite 8/2015

Eben lag die neue c´t im Briefkasten. Die Schlagseite ist mal wieder wunderbar und paßt gut zu den Themen in diesem Blog.

Über Sinn und Unsinn bei der Heimautomatisierung kann man ja vortrefflich diskutieren. Wenn für das Aufwecken des Tablet/Handy, dem Öffnen der App oder Intranet-Seite und anschliessendem Klick auf “Licht Wohnzimmer an” mehr Zeit benötigt wird als den Lichtschalter an der Wand zu betätigen, ist man meistens schon am Ziel der (intelligenten) Hausautomation vorbei geschossen…

Vor- und Rücklauf vom Kachelofen mittels 1-wire Temperatursensoren messen

Unser Kachelofen von Brunner hat einen Wärmetauscher (HKD2.2) und versorgt damit den Wasserspeicher im Keller mit warmem Wasser. Aus diesem wird dann die Fußbodenheizung und das Warmwasser versorgt. Die Steuerung des Kachelofens übernimmt die EAS (Elektronische Abbrandsteuerung). Leider hat Brunner in der EAS keine mir bekannte Schnittstelle um die verschiedenen Temperaturen, die Statis der Abbrandsteuerung oder den Schalter der Kachelofentüre abzufragen.

IMG_5564

Die Abbrandsteuerung selber ist unabhängig von der eigentlichen Hydraulik zum Anschluss des Kachelofens an den Warmwasserspeicher. Hier nutzen wir eine Steuerung der Fa. ÖkoCentro mit einer SHR 10-Steuerung von EnergieControl. Aber auch diese hat keine mir bekannte Schnittstelle die man einfach abfragen kann.

IMG_7931

Als eine einfache Möglichkeit zumindest schon mal die Vorlauf- und Rücklauftemperatur zu messen, dachte ich an 1-Wire Temperatursensoren der Firma DALLAS (DS18B20). Diese sind günstig (z.B. 1,85€ bei Reichelt) und einfach am Raspberry PI zu implementieren. Die Vorbereitungen zur Nutzung der 1-Wire Sensoren ist nicht aufwändig und schnell passiert.

Sollen die 1-wire Sensoren nur parasitär versorgt werden, folgendes in der Shell eingeben um das entsprechende Kernelmodul zu laden:

sudo modprobe w1-gpio

oder wenn ein Pullup zur externen Stromversorgung genutzt wird, folgendes Kommando:

sudo modprobe w1-gpio pullup=1

Sollen Temperaturen über 70°C gemessen werden, wird zwecks der Genauigkeit der Sensoren die zusätzliche Stromversorgung mittels Pullup-Widerstand angeraten.
Mehr zum Thema Anschlussarten gibt es z.B. hier.

Unabhängig ob Pull-Up oder nicht wird noch ein weiteres Kernelmodul benötigt:

sudo modprobe w1-therm

Ab der Kernelversion 3.18.3 muss noch eine Anpassung gemacht werden. Die Kernelversion wird wie folgt bestimmt:

uname -r

Ist die Kernelversion > 3.18.3 muss in der Datei

/boot/config.txt

folgende Zeile eingefügt werden

# activating 1-wire with pullup
dtoverlay=w1-gpio-pullup

Ich habe die Sensoren mit separater Versorgung am Raspberry Pi angeschlossen. Wie das funktioniert, ist im Internet in verschiedensten Foren etc. zu lesen. Ich hatte mal eine kleine Platine rs232_raspi.fzz mit einem MAX3232 für eine RS232-Schnittstelle für das M-Bus-Projekt in Fritzing aufgebaut. Da hat auch noch der eine 4.7K Widerstand und eine Steckerleiste für 1-wire drauf gepaßt (oben Links zu sehen).

fritzing_1wire_rs232

Sind die Kernelmodule geladen, alle Konfigurationen gemacht und alles angeschlossen, sollten die 1-wire Sensoren nach einem Neustart des Raspberry PI unter

cd /sys/bus/w1/devices

auftauchen.

Die Sensoren werden z.B. per “cat” mit folgendem Befehl ausgelesen

cat 28-000005db9cea/w1_slave

Das Ergebnis sollte dann ähnlich wie folgt aussehen:

08 03 4b 46 7f ff 08 10 9e : crc=9e YES
08 03 4b 46 7f ff 08 10 9e t=48500

Die Temperatur wird hinter dem “t=” in der zweiten Zeile ausgegeben. Um diese Temperatur z.B. mit PHP abzufragen und für weitere Verarbeitung nutzen zu können, folgendes PHP-Code-Schnipsel

[cc lang=”php”]

[/cc]

Die Temperatur schreibe ich dann per Script, welches 10-minütig per Cron aufgerufen wird, in eine MySQL-Datenbank und stelle das Ergebnis in einer Webseite dar.

kachelofen_webseite

Soviel zum Thema 1-wire. Die größere Herausforderung wird es aber, an die Werte der EAS heran zu kommen. Diese sind in soweit auch interessanter, als das diese Steuerung den Abbrand überwacht und informiert ob das Feuer heiß genug ist (>450°C) um den geregelten Abbrand zu starten, zu heiß (>750°C) und eine Gewisse Panik zu erzeugen, der Abbrand beendet ist und Holz nach gelegt werden könnte oder die Türe des Kachlofens nicht richtig geschlossen ist.

Ein Anfang ist aber gemacht und die EAS eine neue Herausforderung.

Gruß
Chris

M-BUS – Wasserzähler

Von einem Freund habe ich einen M-Bus (Meter-Bus) Wasserzähler und einen Wärmemengenzähler bekommen. Der M-BUS ist ein Feldbus der über eine Zweidrahtleitung über sehr lange Strecken genutzt werden kann. Ein M-BUS Master fragt dabei alle Slaves im Strang oder Stern ab. Die Slaves werden teilweise vom M-Bus-Master mit Spannung versorgt. Mehr Details im Wiki.

Techem Wärmemengenzähler Techem Wasserzähler

Der M-Bus-Master sollte in meinem Fall aus dem Raspberry und einem Pegelwandler bestehen. Pegelwandler gibt es fertig von verschiedenen Herstellen (Relay, Wachendorff). Diese sind aber, je nachdem für wieviele Slaves sie ausgelegt sind, relativ teuer.

Mein erster Ansatz war daher der Selbstbau eines Pegelwandlers inkl. RS232-Schnittstelle zum Anschluss an den Raspberry Pi. Im Netz gibt es verschiedene Beschreibungen einer einfachen Schaltung und einige wenige Forumseinträge die sich mit dem Selbstbau eines Pegelwandlers bzw. generell mit M-Bus beschäftigen. Leider habe ich in keinem Forum eine Diskussion gefunden die bis zu einem funktionierenden System verfolgt wurde. Egal, ich habe es trotzdem mal versucht…

 

Selbstbau Pegelwandler

Auf der Platine ist der Pegelwandler inkl. einer RSA232 Schnittstelle die aus einem MAX3232 besteht. Die +/-15 Volt für den Pegelwandler habe ich mittels DCDC-Wandler IH0515S der Fa. XP Power erzeugt. Dieses Bauteil kann man z.B. bei Farnell beziehen. Dann das Ganze auf Lochraster zusammen gelötet und mit dem Raspi und dem Wärmemengenzähler verbunden.

IMG_7707 IMG_7708

max3232Lochrasterplan

Damit der Raspberry das M-Bus Protokoll versteht bzw. auch den Pegelwandler korrekt anspricht, habe ich die Bibliotheken von rSCADA genutzt. Die Quellen liessen sich problemlos auf dem Raspberry kompilieren. Im Ergebnis wurden verschiedene Binaries erzeugt um mit Slaves im Bus zu kommunizieren.

Meine ersten Versuche waren jedoch nicht von Erfolg gekrönt. Es wurde kein M-Bus-Gerät gefunden. Bei der Fehlersuche habe ich zuerst die serielle Schnittstelle separat getestet und mit Minicom über den Raspberry mit einem anderen Linux-Rechner kommuniziert. Das hat funktioniert. Die weitere Fehlersuche z.B. am M-Bus-Ausgang sind allerdings am fehlenden Oszilloskop gescheitert, da das Multimeter mich nicht wirklich weiter brachte.

Etwas niedergeschlagen habe ich dann nach drei Tagen erfolgloser Fehlersuche nochmal nach fertigen Pegelwandlern gesucht und ein relativ preiswertes Gerät gefunden und kurzerhand gekauft. Damit fiel die Fehlerquelle “Pegelwandler” schon mal weg.

 

Versuch mit gekauftem Pegelwandler

Der neue Pegelwandler benötigt zum Anschluss an den Raspberry Pi auch eine RS232 Schnittstelle. Um mir diesmal das Löten zu ersparen, hab ich erstmal den kompletten Versuchsaufbau auf einem Breadboard gesteckt. Der Pegelwandler läuft mit einer Spannung von 12-24 V DC weshalb ich den DCDC-Wandler aus dem ersten Versich auch nicht benötige.

IMG_7739

Die Binaries von rSCADA unterscheiden zwischen TCP- und seriell angeschlossenen M-Bus-Pegelwandlern. Da meiner seriell angeschlossen ist, benutze ich “mbus-serial-scan” um nach angeschlossenen Slaves im Bus zu suchen.
Als Argumente übergebe ich “-d” für den Debugmodus, “-b 2400” um 2400 Baud zu nutzen und “/dev/ttyAMA0” als serielle Schnittstelle des Pi.

Zu meiner Überraschung wurde direkt ein Slave (der Wasserzähler) erkannt. Sehr schön…

pi@raspberry2 ~/libmbus-0.8.0/bin $ ./mbus-serial-scan -d -b 2400 /dev/ttyAMA0
Scanning primary addresses:
0 [2014-12-13 13:59:21] SEND (005): 10 40 00 40 16
[2014-12-13 13:59:21] RECV (001): E5

Found a M-Bus device at address 0
1 [2014-12-13 13:59:22] SEND (005): 10 40 01 41 16
2 [2014-12-13 13:59:22] SEND (005): 10 40 02 42 16
3 [2014-12-13 13:59:22] SEND (005): 10 40 03 43 16
4 [2014-12-13 13:59:22] SEND (005): 10 40 04 44 16
5 [2014-12-13 13:59:23] SEND (005): 10 40 05 45 16
6 [2014-12-13 13:59:23] SEND (005): 10 40 06 46 16
7 [2014-12-13 13:59:23] SEND (005): 10 40 07 47 16
...

Hat man alle angeschlossenen M-Bus-Geräte per Scan identifiziert, können mit einem weiteren Programm die Daten des Gerätes ausgelesen werden. Auch hier gibt es wieder das Argument “-d” für den Debugmodus, “-b” zur Einstellung der Baudrate, das Device der seriellen Schnittstelle und die vom Scan ermittelte Device-Nummer. Im Fall meines Wasserzählers ist das die “0”. Die Daten der Slaves werden in einer einfachen XML-Struktur zurück geliefert.

./mbus-serial-request-data -d -b 2400 /dev/ttyAMA0 0
[2014-12-13 14:06:46] SEND (005): 10 5B 00 5B 16
[2014-12-13 14:06:47] RECV (084): 68 4E 4E 68 08 00 72 12 37 16 46 68 50 49 07 B6 00 00 00 0C 14 53 42 00 00 8C 10 12 35 53 42 00 0B 3B 00 00 00 8C 20 14 53 42 00 00 8C 30 14 00 00 00 00 04 6D 21 0F CD 1C 4C 14 02 00 00 00 42 6C BF 1C 42 EC 7E DF 1C 0A 92 2A 00 10 0A 92 2B 00 10 3E 16
mbus_frame_print: Dumping M-Bus frame [type 4, 84 bytes]: 68 4E 4E 68 08 00 72 12 37 16 46 68 50 49 07 B6 00 00 00 0C 14 53 42 00 00 8C 10 12 35 53 42 00 0B 3B 00 00 00 8C 20 14 53 42 00 00 8C 30 14 00 00 00 00 04 6D 21 0F CD 1C 4C 14 02 00 00 00 42 6C BF 1C 42 EC 7E DF 1C 0A 92 2A 00 10 0A 92 2B 00 10 3E 16



46163712
TCH
73

Water
182
00
0000



Instantaneous value
Volume (1e-2  m^3)
4253
2014-12-13T14:06:47



Instantaneous value
Volume (1e-4  m^3)
425335
2014-12-13T14:06:47

...

Da es auf Anhieb funktioniert hat, habe ich die serielle Schnittstelle auf Lochraster gebannt und der Pegelwandler wird mittels kleinem 12V-Netzteil betrieben. Dann Raspberry Pi, Pegelwandler und Platine im Netzwerkschrank verstauen…

MAX3232

 

Software

Den Stand des Wasserzählers protokolliere ich nun einmal täglich um 23:59 Uhr. Das wird per Cronjob und einem kleinen PHP-Script erledigt. Warum PHP? Weil ich zu ungeduldig war und das schnell umsetzen wollte und schon das ein oder andere ähnliche PHP-Script fertig hatte.

Das Script ruft das Binary wie oben erklärt per shell_exec auf. Ab dem XML-Teil parse ich die Ausgabe und extrahiere die relevanten Informationen die dann in eine MySQL-Tabelle geschrieben werden.

[cc lang=”php”]
‘));
$xmloutput = new SimpleXMLElement($xmloutput);
$zaehlerID=$xmloutput->SlaveInformation->Id;
$zaehlerStand=$xmloutput->DataRecord[1]->Value/10000;

$mysqlhost=””;
$mysqluser=””;
$mysqlpwd=””;
$connection=mysql_connect($mysqlhost,$mysqluser,$mysqlpwd) or die (“Verbindungsversuch fehlgeschlagen”);
$mysqldb=””;
mysql_select_db($mysqldb,$connection) or die(“Konnte die Datenbank nicht waehlen.”);
$sql = “INSERT INTO wasserzaehler (timestamp,zaehlerid,zaehlerstand) VALUES (CURRENT_TIMESTAMP,$zaehlerID,$zaehlerStand)”;
$query = mysql_query($sql) or die(“Anfrage 1 nicht erfolgreich”);
?>;
[/cc]

Da ich auf meiner Webseite aber nicht nur den absoluten Wasserverbrauch darstellen möchte sondern auch den Tagesverbrauch, kommt folgendes SQL zum Einsatz. Hier werden die Einträge aus zwei aufeinanderfolgenden Zeilen subtrahiert um die Differenz zum Vortag zu bestimmen.

SELECT 
    CASE DATE_FORMAT(wz1.timestamp,'%w')
	WHEN 0 THEN 'Sonntag'
	WHEN 1 THEN 'Montag'
	WHEN 2 THEN 'Dienstag'
	WHEN 3 THEN 'Mittwoch'
	WHEN 4 THEN 'Donnerstag'
	WHEN 5 THEN 'Freitag'
	WHEN 6 THEN 'Samstag'
    ELSE 'fehler' END,
	wz1.zaehlerstand - IFNULL(wz2.zaehlerstand, 0) AS verbrauch
    FROM wasserzaehler wz1
    LEFT JOIN wasserzaehler wz2
    ON wz2.timestamp = (
	SELECT MAX(timestamp)
	FROM wasserzaehler wz3
	WHERE wz3.timestamp < wz1.timestamp
   )
ORDER BY wz1.timestamp

Das Ergbnis sieht dann wie folgt aus. Ich war etwas erschreckt wieviel Wasser man an machen Tagen verbraucht!

wasserzaehler_screenshot

 

Selbstgebauter Pegelwandler

Da ich ja nun weiß das es generell funktioniert und der Fehler meiner ersten Lösung definitiv im selbstgebauten Pegelwandler liegt, werde ich den Versuch mit dem Selbstbau demnächst nochmal angehen.

 

Sobald der Wärmemengenzähler in den Wasserlauf des Kachelofens eingebaut ist, werde ich nochmal einen kurzen Beitrag schreiben. Das Prinzip des Auslesens ist ja analog zum Wasserzähler aber vielleicht gibt es in den zurückgelieferten Daten unterschiede.

 

Viel Spaß mit dem M-Bus!

Chris