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:

 

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:

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

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

 

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:

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.

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…

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!!

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

Homematik – Zisterne

Update 27.08.2018: Zur Messung des Füllstands der Zisterne habe ich einen neuen Artikel mit einem anderen Ansatz zur Messung verfasst. Dieser ist hier zu finden.

Wieder eins von diesen Projekten wo viele sagen: “Das braucht doch kein Mensch!”. Richtig, das braucht man auch nicht nicht. Es macht aber Spaß (zumindest mir), den Füllstand meiner Zisterne zu wissen ohne das ich den Betondeckel rausheben muss und mir dabei die Finger quetsche.

Im Homematik-Sensor-Park gibt es einen kapazitiven Füllstandssensor (Hm-Sen-Wa-Od) als Bausatz der diese Aufgabe übernehmen kann. Wobei “Bausatz” nicht wirklich schwierige Lötarbeiten erfordert, sondern nur ein paar wenige Teile auf die Platine gelötet werden müssen (Batteriehalter, Funkmodul) und das Ganze in dem mitgelieferten Gehäuse verpackt werden muss.

IMG_3376

Nach dem Zusammenbau der Platine müssen die Messleitungen auf die entsprechende Länge (Tiefe der Zisterne und geplante Einbauhöhe des Sensors) angepaßt werden. Die Enden der Messleitungen müssen mit den beiligenden “Schrumpftüllen” die mit Kleber gefüllt sind wasserdicht verschlossen werden. Dazu reicht ein normaler Fön.

Alle 10 cm von unten beginnen müssen nun die Stege befestigt werden. Dieser Abstand  wird später für die Kalibrierung benötigt. Dann die Anschlussleitungen durch die Kabeldurchführungen an den beiden Klemmen befestigen.

Reichweite

Ich war zuerst skeptisch ob das mit dem Funk vom Kellerraum bis in die Zisterne funktioniert?! Immerhin ist der Sensor etwa 1m unter der Erde im Betonverlies gefangen… Bei mir sind es aber nur 10m Luftline zwischen Sensor und COC und es gibt keine Probleme mit der Funkverbindung.

Anlernen

Zum Anlernen des Sensors muss die Zentrale in den Anlernmodus gebracht werden

und danach am Füllstandssensor die “Sensor”-Taste für <1 Sekunde gedrückt werden. Die Setup-LED blinkt in der Anlernphase und erlischt bei Erfolg. Danach sollte in der fhem.cfg ein ähnlicher Eintrag wie folgt erstellt worden sein:

Ich hab im Beispiel den kryptischen Gerätenamen durch “Zisterne” ersetzt. Das neue Gerät sollte dann auch in der FHEM-Weboberfläche im Raum “Garten” zu finden sein.

Mit dem folgenden Befehl werden die Register des Füllstandsmessers ausgelesen:

Dabei sollte folgende Ausgabe zu sehen sein. Werden die Register nicht korrekt ausgelesen kann das u.a. mit einer zu alten Version von FHEM zusammenhängen. In der Version 5.3 war das Gerät anscheinend noch nicht implementiert . Mit der FHEM Version 5.5 funktionierte das Auslesen der Register korrekt.

Kalibrierung

Vor der Kalibrierung des Sensors müssen noch verschiedene Zisternen-spezifische Werte im Register gesetzt werden. Dazu gehören:

  • Behälterform
  • Behälterhöhe
  • Behälterdurchmesser
  • Länge der Messkabel
  • maximale Füllhöhe

Ich habe die maximale Füllhöhe und die Behälterhöhe auf die gleichen Werte gesetzt. Mit den folgenden Kommandos werden die Register gesetzt:

Danach sollten die Werte in der Geräteübersicht in den Readings angezeigt werden:

zisterne_readings

Das “set_” vor den Werten sollte dann nach mindestens 24 Stunden verschwinden. Bei Problemen mit dem korrekten Setzen der Register wurde u.a. hier behandelt.

Sind die Werte alle korrekt gesetzt, erfolgt die eigentliche Kalibrierung des Sensors die nur bei komplett gefüllter Zisterne erfolgen kann. Dazu wie in der Anleitung beschrieben verfahren:

ziosterne_kalibrierung

Falls die grüne LED nicht erlischt, d.h. die Tabelle noch nicht vollständig gefüllt ist, hat das evtl. mit einer falschen angabe der Messleitungslänge und/oder der maximalen Füllhöhe in den Registern zu tun.

Befestigung in der Zisterne

Ich habe den Sensor auf ein Brett geschraubt welches ich lose auf den Rand eines Betonringes in der Zisterne gelegt habe. Das sollte ausreichen!

IMG_6937

IMG_6935

Daten loggen

Den Füllstand der Zisterne lasse ich wieder per Cron stündlich in eine MySQL-Datenbanktabelle schreiben. Dazu wird der Sensor wieder per Telnet abgefragt:

get_zisterne.php

<!--?
//Telnet-Verbindung zu FHEM aufmachen und Befehle absetzten...
$fhemhost = "localhost";
$fhemport = 7072;
$fhemsock = fsockopen($fhemhost, $fhemport, $errno, $errstr, 30);
$fhemcmd = "list Zisterne STATE\r\nquit\r\n";
$fenster = "";
$geschlossen = "";
fwrite($fhemsock, $fhemcmd);
while(!feof($fhemsock)){
$ergebnis=fgets($fhemsock, 128);
$zustand=preg_split("=( +)=", trim($ergebnis));
//falls das mit dem Füllen der Register nicht korrekt funktioniert, kann der Maximalwert
//auch "faktorisiert" werden :-)
//$zustand[1]=round($zustand[1]*2.5);
break;
}
fclose($fhemsock);

$mysqlhost="<rechner-->";
$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.");
$sql = "INSERT INTO zisterne (timestamp,fuellstand) VALUES (CURRENT_TIMESTAMP,$zustand[1])";
$query = mysql_query($sql) or die("Anfrage 1 nicht erfolgreich");
?&gt;

Visualisierung

Die Visualisierung habe ich wieder in meine “Intranet”-Seite eingebaut und neben dem aktuellen Füllstand in % wird noch ein Graph der letzten 14 Tage gezeichnet.

zisterne

Da wir die Tage einen Rollrasen verlegt haben wo ich ordentlich gießen musste und es zwei Tage später geregnet hat, sieht man das auch schön im Graphen. Die Einheit der X-Achse muss noch angepaßt werden.

Und mal wieder viel Spaß beim Datenloggen

Chris

Snippet – FHEM mit PHP über Telnet abfragen

Für alle die den Status Ihrer Homemmatic-Geräte anstelle der FHEM-Webseite in einer eigenen Webseite darstellen wollen, gibt es diesmal einen einfachen Schnippsel PHP-Code um den Status eines Homematic-Fensterkontaktes hm-sec-sc per Telnet abzufragen.
Hierfür bietet sich das list-Kommando von FHEM an. Die Syntax ist sehr einfach:

Wobei [devspec] der Name des Homematic-Gerätes ist, wie es in der FHEM-Einstellungen konfiguriert ist. Für [value] wird STATE als eines der Attribute des Fensterkontaktes abgefragt. STATE gibt neben dem Gerätenamen den aktuellen Zustand closed oder open aus.

Folgendes Script setzt ein entsprechendes Telnet-Kommando ab und parst das Ergebnis:

//Hostname und Telnet-Port des FHEM-Servers
$fhemhost = "localhost";
$fhemport = 7072;

//Socket öffnen
$fhemsock = fsockopen($fhemhost, $fhemport, $errno, $errstr, 30);
//FHEM Kommando definieren (Name des Homematic-Gerätes eintragen)
$fhemcmd = "list <name_des_hm_geraetes> STATE\r\nquit\r\n";
fwrite($fhemsock, $fhemcmd);
while(!feof($fhemsock)) {
    $ergebnis=fgets($fhemsock, 128);
    $zustand=explode(' ',$ergebnis);
    switch (trim($zustand[1])) {
        case "closed":
            $zustand="geschlossen";
            break;
        case "open":
            $zustand="offen";
            break;
        default:
            $zustand=$ergebnis[1];
            break;
        }
        if ($ergebnis[1]!="") {
            print "<name_des_hm_geraetes>:".$zustand;
        }
}

In einer Webseite kann das dann z.B. folgendermaßen implementiert werden:

fenstersensoren

Ich lasse dann auch jeden Abend um 21 Uhr per Cron-Script prüfen ob alle Fenster geschlossen sind. Wenn nicht, wird eine Mail versendet.

Viel Spaß mit den Schnippsel
Chris

Raspberry PI – Heimautomatisierung mit COC, Homematic & FHEM

Damit der Raspberry PI sich nicht nur mit dem Aufzeichnen des Stromverbrauches langweilt, musste noch etwas anderes her. Kennt ihr das: Sobald man von Zuhause weg ist und gerade auf die Autobahn auffahrt, geht es einem durch den Kopf, ob auch alle Fenster zu sind und der Herd ausgeschaltet?

Um diese Frage, zumindest für die Fenster, auch auf der Autobahnauffahrt klären zu können, habe ich im Internet nach einer Lösung gesucht und Homematic und www.busware.de gefunden. Die nötige Software bietet FHEM.

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