Webseite zur Darstellung der Sensordaten

Webseite zur Darstellung der Sensordaten

Da ich in der letzten Zeit sehr oft bezüglich der Erstellung einer Webseite zur Darstellung der Sensordaten (Heizung, Strom, Wasser, Gas, …) angesprochen wurde, habe ich mich entschlossen eine abgespeckte Variante meiner internen Webseite zu veröffentlichen. Die Webseite nutzt eine ältere Version der Metro UI-Oberfläche als “Framework” zur Darstellung der HTML-Seiten, sowie pChart zum Zeichnen der Graphen in den Detailansichten.

Meine Implementierung ist schon etwas älter und auch mit der Zeit gewachsen. Da es sich bei dieser Webseite um ein recht überschaubares Projekt handelt und ich mit dem Ergebnis zufrieden bin, habe ich mir nie die Mühe gemacht die Seite generischer zu gestalten. Daher muss bei nötigen Anpassungen der Code direkt geändert werden und es gibt auch keine Trennung von HTML und PHP, keine durchgehende allumfassende Fehlerbehandlung, evtl. “unschönes” HTML usw.

Der Code soll als Anregung und Grundlage für eine eigene Seite dienen…nicht mehr, nicht weniger. Wem´s ausreicht kann es natürlich auch 1:1 übernehmen. Positiv an meiner Lösung finde ich immer noch die Flexibilität in den Auswertungen die direkt auf der Datenbank mittels SQL ausgeführt werden können.

Die Startseite

Übersicht Webseite Sensordaten

Die Startseite wird mittels “Meta-Refresh” alle 180 Sekunden neu geladen und dient der Übersicht der wichtigsten Sensordaten. Mit Klick auf die (verlinkten) Boxen gelangt man jeweils zu einer detaillierteren Übersicht der Sensordaten. In der Übersicht werden keine komplizierten Datenbankauswertungen gemacht. Hier werden die Snapshot-Tabellen mit den aktuellen Werten ausgelesen und einige SQL-Aggregat-Funktionen genutzt. Das ging auch auf einem alten Raspi einigermaßen schnell. Das hängt natürlich von den Tabellengrößen in den Datenbanken ab. Da bei mir einige Tabellen mit den Jahren relativ groß geworden sind (~500k Zeilen), bin ich irgendwann auf einen Odroid umgestiegen.

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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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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

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.

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.

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…

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

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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