1. Initial Start nach Power on und Reboot

Wenn ich den Raspberry (re-) starte, werden die Init Skripte der jeweiligen Runlevel durchlaufen. Per Default startet der Raspy in Runlevel 2. Checken kann man das mit dem Programm runlevel (no na ned)

root@pim:~# runlevel
N 2
root@pim:~#

In /etc/init.d habe ich das Initial Skript (vzlogger_init.sh). Im Header des Skripts kann man die Abhängigkeiten beim Start festlegen.

#!/bin/bash
### BEGIN INIT INFO
# Provides:          vzlogger
# Required-Start:    $local_fs $network
# Required-Stop:     $local_fs $network
# Default-Start:     2 3 4 5
# Default-Stop:      0 1 6
# Short-Description: vzlogger Server startscript.
# Description:       Starts our vzlogger server
### END INIT INFO

#default
stty -F /dev/lesekopf0 sane

#mode einstellen
stty -F /dev/lesekopf0 300 parenb -parodd cs7 -cstopb raw -echo

#starte vzlogger
/opt/vzlogger.c/vzlogger -c /etc/vzlogger.conf

Was mache ich in dem Skript. Als erstes wird das Interface meines USB Lesekopf von Udo auf die jeweiligen Default Werte zurückgesetzt. Dann werden die Werte für meinen Landis&Gyr gesetzt (300,7,1,even). Als letztes starte ich den vzlogger mit meiner Konfig. Nach dem Erstellen des Startskripts muss man noch die Abhängigkeiten des Skripts checken.

root@pim:/etc/rc2.d# update-rc.d vzlogger_init.sh defaults

Dies legt dann noch den erforderlichen Link unter /etc/rc2.d an.

2. Schnittstelle triggern

Als nächstes muss man dem USB Kopf noch sagen, dass er den Stromzähler dazu bewegen muss, Infos  auszugeben In meinem Fall durch Senden von “/?!“ Dafür gibt es wiederum ein Skript  (/opt/vzlogger/trigger.sh). Mit pgrep checke ich ob der vzlogger noch läuft, wenn ja wird das Interface nur angeregt. Wenn vzlogger nicht läuft, wird dieser zuerst gestartet und dann das Interface angeregt.

#!/bin/bash
# script checkt ob vzlogger noch läuft.
# Wenn ja, dann wird der Lesekopf angesprochen.
# Wenn nicht, wird vzlogger mit der akt config gestartet
# und dann der Lesekopf angesprochen

if [ $(pgrep vzlogger) ]  ;
  then
     # init senden
     echo $'\x2f\x3f\x21\x0d\x0a' > /dev/lesekopf0
  else
     #starte vzlogger
     /opt/vzlogger.c/vzlogger -c /etc/vzlogger.conf
     sleep 5
     # init senden
     echo $'\x2f\x3f\x21\x0d\x0a' > /dev/lesekopf0
fi;

Ich lese den Stromzähler jede Minute aus, dafür gibt es einen Eintrag im Crontab File

* * * * * /opt/vzlogger/trigger.sh

Nun sollten keine zeitliche Löcher mehr in der Datenbank vorkommen.

1. Fertiges Image runter laden

Für den Raspberry Pi gibt es viele “vorinstallierte” Images. Ich verwende immer die aktuelle Debian Distribution, aktuell Debian Wheezy. Downloaden kann man diese Images via Http oder als Torrent direkt von raspberry.org. Normalerweise werden diese vor installierten Images für 2GB Medien generiert. Das heist, dass das Image glaubt, es ist auf einer 2GB Disk Der aktuelle Download ist ca 70MB groß, der Rest auf 2GB ist somit noch leer. Wenn man größere SD Karten verwendet, kann man nach der ersten Installation das Layout mit dem interne Tool raspi-config erweitern.

root@pi ~ # raspi-config

Wichtig ist noch, dass man checkt, welches Format das runter geladene Image hat. Viele Images werden zusätzlich noch komprimiert, man muss diese also noch entpacken.

2. Disk vorbereiten

An meinen MacBook Pro habe ich direkt einen SD Kartenleser. Man kann natürlich auch jeden unterstützten externen Kartenleser verwenden.

mbpro13:~ alex$ df -h
Filesystem      Size   Used  Avail Capacity  Mounted on
/dev/disk0s2   238Gi  189Gi   49Gi    80%    /
devfs          184Ki  184Ki    0Bi   100%    /dev
map -hosts       0Bi    0Bi    0Bi   100%    /net
map auto_home    0Bi    0Bi    0Bi   100%    /home
/dev/disk5s1   3.7Gi  2.1Mi  3.7Gi     1%    /Volumes/NO NAME

Hier ist die SD Karte eine 4GB Karte und unter /dev/disk5s1 verfügbar. Was noch wichtig ist zu erwähnen, das fertige Image beinhaltet immer alle Partitionen der Linux Distribution, man muss also nicht jede einzelne Partition auf die Disk schreiben.

root@pi ~ # df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
rootfs          3.7G  3.3G  160M  96% /
/dev/root       3.7G  3.3G  160M  96% /
devtmpfs        220M     0  220M   0% /dev
tmpfs            44M  216K   44M   1% /run
tmpfs           5.0M     0  5.0M   0% /run/lock
tmpfs            88M     0   88M   0% /run/shm
/dev/mmcblk0p1   56M   17M   40M  30% /boot

Aus diesem Grund muss nun das Image auf die “gesamte” Disk schreiben. Dafür wird die SD Karte nun ungemounted, da dd nicht auf gemountete Devices schreiben kann.

mbpro13:~ alex$ diskutil umountdisk /dev/disk5s1 
Unmount of all volumes on disk5 was successful

3. Image auf die SD Karte kopieren

Als nächstes öffnet man ein Terminal am Mac und wechselt in das Verzeichnis in dem das runtergeladene und entpackte Image ist. Nun kann man mit dem Tool dd dieses Image auf die Disk schreiben, das kann jedoch schon mal etwas dauern, hier fast 20 Minuten.

mbpro13:Downloads alex$ dd bs=1m if=2013-02-09-wheezy-raspbian.img of=/dev/disk5
1850+0 records in
1850+0 records out
1939865600 bytes transferred in 1132.231198 secs (1713312 bytes/sec)

ACHTUNG: checkt immer vorher, ob ihr die richtige Disk angegeben habt, sonst schrottet ihr mal auf die Schnelle euren Mac

So, nun kann man die SD Karte aus dem Slot ziehen, in den Raspberry stecken und dann diesen booten. Man sollte dann noch 3 Dinge erledigen:

• Disklayout an die jeweilige SD Karte anpassen (mit raspi-config, siehe oben)
• Distri updaten (apt-get update && apt-get upgrade) und
• Firmware am Raspberry updaten

Nun steht dem Betrieb des neu installierten Raspberry nichts mehr im Wege.

1.Hardware

Ich habe in meiner Wohnung Wandheizkörper, die mit direkt angeschlossenen Temperaturreglern versorgt sind (linkes Bild). Mit diesen kann man zwar die jeweilige Raumtemperatur einstellen, man kann dies jedoch nicht zeitlich steuern. Genau hier wollte ich aber ansetzen. Man braucht nicht den gesamten Tag über die selbe Temperatur haben, selbst wenn Flocke (meine Katze) zu Hause ist Das linke Bild zeigt einen S300TH. Neugierig wie ich bin, musste ich das Teil zerlegen, daher der blaue Klebestreifen.

Ich wollte in drei Räumen (Wohnzimmer, Küche und Bad) die Temperatur getrennt und von der Tageszeit abhängig regeln. Ich kaufte mir bei ELV drei Bausätze für den Ventilantrieb (FHT8V-2) und drei Temperatur und Luftfeuchte Fühler (S300TH) und bei Busware den 868CUL. Zusätzlich benötigte ich für meine Heizkörper Adapter für die Regelventile (M30x1,5 auf M28x1,5 für Herz). Die blöden Dinger sind sehr schwer zu bekommen! Macht zusammen ca 250€ ohne Raspberry. Diese Kosten gilt es also erstmal einzusparen! Wenn nicht, zählt immer noch der technische Geilheitsfaktor

Installiert und betrieben wird fhem auf einem Raspberry. Dazu erstmal Debian runter laden und installieren. Im Internet gibt’s dazu genügend Seiten mit Beschreibungen. Desweiteren sollte man die Firmware des Raspberrys up2date halten, es werden dadurch zB Netzwerk Probleme verringert. Wie am Bild zu erkennen ist, betreibe ich meine Raspberrys ohne direktes Display. Ich loge mich nur per SSH ein, ein Monitor mit HDMI Anschluss und ein HDMI Kabel in greifbarer Nähe zu haben ist aber (speziell bei Error 40) von Vorteil Es gibt für den Raspberry ein Konfig Skript, mit dem man am Rasp eine Basis Konfig einrichten kann (Zeitzone, Keybord Setting, Erweiterung der Root Partition an die maximale Größe, ssh und einiges mehr). Ich glaube, dass dies bereits in dem Standard Debian Image mit installiert ist, sonst aus obenstehender Quelle runterladen und installieren. Den 868CUL habe ich mit einer 15cm Antenne (+5dBI) im Einsatz. Die Firmware des CUL ist Open Source und wird auf SourceForge gehostet. Dort findet man zum Thema Frequenztest 3 interessante Dokumente. Lest euch die bitte unbedingt vor dem Kauf des CULs durch und entscheidet welche Antenne ihr benötigt.

2.Software

Die Installation von fhem ist denkbar einfach, runterladen, installieren und starten! Als Basis für den fhem Server dient das Konfig File fhem.cfg. Dies wird entweder im jeweiligen Homeverzeichniss oder statisch zB unter /opt/fhem/ hinterlegt und dem fhem.pl als Konfig mitgegeben. Mein Startskriptaliases in /root/.bashrc schauen so aus.

#startscript
alias startf='/opt/fhem/fhem.pl /opt/fhem/fhem.cfg'
alias stopf='killall fhem.pl'

Um nun die eigentliche Regelung aufzubauen, gibt es einen super wiki Eintrag in der fhemwiki. Darin wird sehr ausführlich auf die einzelnen Schritte eingegangen. Ich möchte hier nur mehr Auszüge aus meiner Konfig beschreiben.

2.1 Auszüge aus der fhem.cfg

Im Wesentlichen benötigt man Definitionen für die Sensoren (…), die Stellantriebe (…) und die PID Regler (…).

#Sensor in der Küche
define temp_kueche CUL_WS 8 -1.3 -0.5
attr temp_kueche fp_Wohnung 184,810,4,Küche
attr temp_kueche icon icoTemp
attr temp_kueche room CUL_WS
define FileLog_temp_kueche FileLog /opt/fhem/log/temp_kueche-%Y-%m.log temp_kueche:T:.*
attr FileLog_temp_kueche logtype temp4hum6:Temp/Hum,text
attr FileLog_temp_kueche room CUL_WS
define weblink_temp_kueche weblink fileplot FileLog_temp_kueche:temp4hum6alex:CURRENT
attr weblink_temp_kueche label "Küche - Min $data{min1}, Max $data{max1}, Last $data{currval1}"
attr weblink_temp_kueche room Plots

#Stellantrieb in der Küche
define stellantrieb.kueche FHT8V 1334
attr stellantrieb.kueche fp_Wohnung 75,796,1,Stelltrieb Küche
attr stellantrieb.kueche room Heizungen

#PID Regler Küche
define heizung.kueche PID temp_kueche stellantrieb.kueche
attr heizung.kueche alias Heizung_Küche
attr heizung.kueche room Heizungen

Die Regelung übernimmt nun ein “AT” Befehl in fhem, der alle 15 Minuten die Funktion “sucheSchaltzeit” aufruft (siehe 2.3).

# Frage jede 1/4 Stunde Heizzeiten.cfg ab
define Heizschalter_alle_15_minuten at +*00:15:00 {sucheSchaltzeit()}
attr Heizschalter_alle_15_minuten alignTime 00:00:00

Meine gesamte fhem.cfg kann man hier downloaden. Natürlich lassen sich die gemessenen Temperaturen und Luftfeuchtewerte schön darstellen. Anbei ein solches Bild in dem man den Temperatur Anstieg in der Früh sieht und dass ich seit 20:00 vergessen habe, das Fenster nach dem Lüften wieder zu schließen

2.2 Der eigentliche Heizplan

Um die Räume nun sowohl von Temperatur als auch von der Zeit (Wochentag und Tageszeit) abhängig zu regeln, muss man sich eine Ascii Datei mit den Heizzeiten erstellen. Die Syntax wird hier beschrieben, ich habe mir meine Zeiten etwas abgeändert. Um sich nun Heizkosten zu ersparen, kann man die jeweiligen Absenkzeiten oder Temperaturen selber festlegen. Ich heize an Werktagen im Bad zB nur von 06:15 bis 07:00 auf 20 Grad auf, danach senke ich bis am Abend (18:0 bis 22:00) wieder auf 17 Grad ab.

# ##########################################
# #### Hier werden die Heizzeiten definiert
# 0-6 Wochentag beginnt mit Sonntag
# 00-23 Volle Stunde
# 00 oder 15 oder 30 oder 45 Minute
# PID-Name
# Dummy-Name
# gewünschte Temp. in vollen Graden
# ##########################################
# Es folgen die Zeiten (Zeitraum zB. Urlaub) in denen nur Minimum (17 Grad) gefahren wird
# Bitte bei Minute immer 00 15 30 oder 45 eingeben
# BEACHTE: 24 Stunden vor Ablauf der Endzeit wird auf normalen Wochenschaltbetrieb zurückgeschaltet
# MINIMUM als Wort
# 01.01.2012 12:30 als Begin des Minimum
# 12.01.2012 12:00 als Ende des Minimum
MINIMUM 14.11.2012 16:13 15.11.2012 12:00
# ### Wochenschaltzeiten####################
# Sonntag
0 09 00 heizung.wohnzimmer Heizkoerper_wohnzimmer_desired_temp 20
0 22 00 heizung.wohnzimmer Heizkoerper_wohnzimmer_desired_temp 17
#
0 09 00 heizung.bad Heizkoerper_bad_desired_temp 20
0 10 00 heizung.bad Heizkoerper_bad_desired_temp 17
0 17 00 heizung.bad Heizkoerper_bad_desired_temp 20
0 20 00 heizung.bad Heizkoerper_bad_desired_temp 17
#
0 09 00 heizung.kueche Heizkoerper_kueche_desired_temp 20
0 22 00 heizung.kueche Heizkoerper_kueche_desired_temp 17
# ###########################################
# Montag
1 07 00 heizung.wohnzimmer Heizkoerper_wohnzimmer_desired_temp 20
1 08 00 heizung.wohnzimmer Heizkoerper_wohnzimmer_desired_temp 17
1 15 00 heizung.wohnzimmer Heizkoerper_wohnzimmer_desired_temp 20
1 22 00 heizung.wohnzimmer Heizkoerper_wohnzimmer_desired_temp 17
#
1 06 15 heizung.bad Heizkoerper_bad_desired_temp 20
1 07 00 heizung.bad Heizkoerper_bad_desired_temp 17
1 18 00 heizung.bad Heizkoerper_bad_desired_temp 20
1 22 00 heizung.bad Heizkoerper_bad_desired_temp 17
#
1 06 00 heizung.kueche Heizkoerper_kueche_desired_temp 20
1 08 00 heizung.kueche Heizkoerper_kueche_desired_temp 17
1 15 00 heizung.kueche Heizkoerper_kueche_desired_temp 20
1 22 00 heizung.kueche Heizkoerper_kueche_desired_temp 17
# ###########################################

2.3 Die Funktion “sucheSchaltzeit” für die eigentliche Steuerung

fhem bietet die Möglichkeit, eigene Funktionen mit einzubinden. Diese gehen bei einem Update von fhem nicht verloren. Dazu muss man eine Text Datei mit dem Namen 99_myUtils.pm in der Weboberfläche von fhem erstellen und in dieser dann seine Funktionen hinzufügen. Details zu 99_myUtils.pm – eh klar, in der Wiki. Die Funktion sucheSchaltzeit wird ja alle 15 Minuten aufgerufen und checkt ob sich an den Temperaturvorgaben etwas geändert hat. Die jeweilige PID Regelung ist natürlich schneller und braucht nicht 15 Minuten! Die Funktion kann man direkt aus dem Wikieintrag übernehmen.

Ich glaube mit der neuen Heizungsregelung einiges an Einsparungspotential zu finden, angefangen von den jeweiligen Temperaturen bis hin zu den Heizzeiten. Wann ich jedoch die Investitionskosten eingespart habe, wird sich erst zeigen.

Da dies nur ein sehr grober Einblick in das System ist empfehle ich untenstehende Links für weitere Infos. Im Grunde ist das Meiste von meiner Konfiguration aus dem Forum, der Wiki und der alten Mailingliste von fhem. Solltet ihr Fehler finden bitte um Info, man möchte die Leser ja nicht verwirren

Links:

• fhem Hauptseite
• fhem Wiki
• Busware (CUL Hardware)
• fhem Forum

Zu allererst mal das System updaten und upgraden (mache ich immer!!!)

root@pi: apt-get update && apt-get upgrade

Dann noch checken, ob die lokale Zeit überhaupt passt!

root@pi: ntpdate -u 0.at.pool.ntp.org # für Österreich  

Dann ev noch die Root Ca und git-core für rpi-update installieren/updaten

root@pi: apt-get install ca-certificates git-core

Das Skript von Github holen und lokal installieren.

root@pi: wget http://goo.gl/1BOfJ -O /usr/local/bin/rpi-update
root@pi: chmod 755 /usr/local/bin/rpi-update
root@pi: rpi-update

Nun kann man das Script starten und die Firmware updaten. Zum aktivieren der neuen Firmware einfach den Rasp neu starten und die Daumen drücken.

apt-get update && apt-get upgrade

Dann muss man sich die notwendigen Teile für vzlogger und libsml besorgen und installieren.

apt-get install pkg-config libcurl3-dev libjson0-dev libmicrohttpd-dev

dann noch die uuid Libaries für libsml

apt-get install uuid-dev uuid-runtime

So nun hätten wir alles mal zusammen und können libsml runterladen und kompilieren. Ich mache solche “Sachen” immer unter /opt/…

cd /opt/src
git clone https://github.com/dailab/libsml.git
cd libsml
make

libsml hat kein “make install”. Daher muss man es entweder selber in die PATH Variable mit aufnehmen, oder sich den Pfad merken und dann später beim Kompilieren von vzlogger mit angeben.

cd /opt/src
git clone https://github.com/volkszaehler/vzlogger.git
cd vzlogger
./configure DEPS_SML_CFLAGS=-I/opt/src/libsml/sml/include/ \
DEPS_SML_LIBS='/opt/src/libsml/sml/lib/libsml.a -luuid'
make
make install

Fertig! Nun haben wir unter /usr/local/bin das Tool vzlogger und die vzlogger.conf unter /usr/local/etc.

Als Abschluss kann man das Ergebnis noch als Pdf oder als xls abspeichern. Ein tolles Tool mit dem man sehr einfach und schnell eine Übersicht bekommt.

Intelligente Heizung mit Raspberry Pi

Unter FHEM findet man ein Open Source Projekt für eine intelligente Home Automatisierungs Software. Basis ist ein in Perl geschriebener Server mit dem man regeln, schalten und messen kann. Die Software wird von einer breiten Gemeinschaft weiterentwickelt und läuft recht stabil. Als Hardware werden momentan FS20, HomeMatic, OneWire, X10, ZWave, EnOcean und KNX unterstüzt. Clients gibts von der spartanischen Unix Shell über eine Weboberfläche bis hin zur IOS/Android App. Ich möchte erstmal ein paar Temperatursensoren auslesen und meine Heizkörper steuern.

Smartmeetering mit Vorkszähler.org

Dieses Opensource Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, (Strom-) zähler auszulesen und für langfristige Auswertungen zu speichern. Da heutzutage bereits viele Stromzähler eine (mehr oder weniger) intelligente Schnittstelle haben, läßt sich dies ebenso mit einem Raspberry Pi erledigen. Ich dachte an eine Überwachung meines Zählers und im weiteren dann an eine gezielte Einsparung von Kosten.

Mal sehen, was in nächster Zeit so alles auf mich zukommt

(c) Pics von wikipedia

Man kann zusätzlich noch den Datei Type des Screenshots ändern. Dazu einfach in der Konsole

defaults write com.apple.screencapture type "Type"

eingeben. Mögliche “Typen” sind pdf, jpg, png, gif, tiff, pict oder bmp. Die Änderung wird erst nach einem erneuten Anmelden wirksam.

• Bejeweled 3
• Scrivener
• Courier
• PDF Signer
• Artboard
• Jurassic Park
• Sam and Max
• Strong Bad
• Radium
• DiskTools Pro
• Evernote
• HDRtist
• Firetask
• Bioshock 2
• Painter Lite

Auch wenn man sich nicht jede einzelne App kaufen würde ist der Gesamtpreis von 29$ sicher sehr interessant