FHEM Heimautomatisierung – FS20 Schaltinterface SI3

Seit anfang des Jahres gibt es eine neue FS20 Komponente. Es handelt sich um ein batteriebetriebenen 3-Kanal Unterputzsender, mit dem es möglich ist, bis zu drei externe Öffner- bzw. Schließerkontakte zu überwachen. Die Statusänderung wird sofort beim ändern des aktuellen Schaltzustandes einmalig gesendet. Die Größe (54 x 46 x 20 mm) ist gleich dem nicht mehr erhältlichen FS20 WS1 (Wechselschalter), sodass dieses Modul auch ohne Problme in eine Schalterabzweigdose passt.

FS20 3-Kanal Schaltinterface
FS20 3-Kanal Schaltinterface

Im Moment wird der relativ günstige FS20 Sender als Bausatz angeboten, welcher aber recht einfach ist. Somit ist es eine echte Alternative um zum Beispiel Reedkontakte zu überwachen und das ohne zusätzliche Vorschaltungen, wie im Artikel FHEM Heimautomatisierung – Vorschaltung S4M/S8M Impulswandler und FHEM Heimautomatisierung – FS20 S8M Sendemodul und Reedkontakt beschrieben. Der FS20 SI3 ist zu 100 % mit FHEM verwendbar und hat keine weiteren Einschränkungen. Die Batterielebensdauer ist mit 3 Jahren angegeben. Über die Sendeleistung kann ich leider nicht viel sagen, aber allen Anschein nach, etwas besser als der S8M. Das Modul habe ich für die Überwachung meiner Fensterfront im Einsatz und kann mich nicht beschweren. Bis jetzt kam jede Statusänderung am Empfänger an.

FHEM Heimautomatisierung – Einbau FS20 WS1 in bestehende Wechselschaltung

Ich habe mal wieder gebastelt und meine bestehende Flurwechselschaltung mit einem FS20 WS1 (Unterputzwechselschalter) aufgewertet. Hintergrund ist ein fehlender Schalter am Treppenaufgang. Als Vorbereitung waren noch zusätzlich ein paar Teile notwendig. Zum einen ein Kreuzschaltereinsatz, der den bestehenden mechanischen Wechselschalter ersetzt und noch ein Taster im vorhanden Schalterprogramm für den FS20 S4UB Sender (dieser wird noch später eingebaut). Wichtig ist das am Einsatzort Dauerphase und Neutralleiter anliegt. Nach etwas Neuverdrahtung meiner Abzweigdose hatte ich in der Schalterdose dann auch diese Voraussetzung (natürlich immer stromlos schalten).

Der Einbau:
Die bestehende Schalterdose hat so knapp 4,4 cm Tiefe, nicht viel wenn man bedenkt das der FS20 WS1 schon ca. 2,1 cm hat. Dazu kommt der Kreuzschaltereinsatz mit ca. 2 cm. Alles im allem extrem wenig Platz. Die Verdrahtung wird nach folgendem Plan vorgenommen.

FHEM Heimautomatisierung – FS20 S4UB Unterputzsender – kleines Empfangsproblem

Da ich S300TH Sensoren benutze, habe ich die Frequenz des CUL auf 868.350 MHz geändert (für einen besseren Empfang). Standardmäßig ist der CUL-Stick aus Kompatibilitätsgründen auf 868,300 MHz eingestellt [vgl.].

Aktuelle CUL ccconf => freq:868.350MHz bWidth:325kHz rAmpl:42dB sens:8dB.

Für eine Wechselschaltung habe ich mir einen FS20 S4UB Unterputzsender, sowie einen FS20 WS1 (UP Wechselschalter) gekauft. Den S4UB Sender konnte ich mit dieser Einstellung leider nicht empfangen.

s4ub
FS20 S4UB Unterputzsender

Mit einer Änderung der Frequenz wieder auf 868.300 MHz empfing der Stick den S4UB ohne Probleme. Jedoch verschlechterte sich der Empfang bei den Temperatursensoren. Ein Tipp aus dem Forum, die Bandbreite auf 464 kHz (set CUL bWidth 464) zu erhöhen, brachte den Erfolg auch unter 868.350 MHz.

FHEM Heimautomatisierung – Reedkontakt im Fenster verdeckt montieren

Die Überwachung von Fenstern ist mit FHEM relativ leicht zu realisieren (Bsp. siehe Artikel). Lediglich Reedkontakte (NC – Alarmkontakte) und passende Hardware für die Übermittlung der Zustände (z.Bsp. FS20 Sendemodule (S4M/S8M) oder auch die Tür-Fenster-Kontakt (TFK) Melder) werden benötigt. Bei einem vorhandenen Rollladenkasten ist die Montage sogar verdeckt möglich. Dank der kompakten Bauweise der Alarmkontakte können diese in die Tür- bzw. Fensterfalz untergebracht werden.

Alarmkontakt (NC)
Alarmkontakt (NC)

Dafür habe ich mit einem passenden Metallbohrer durch den Rahmen gebohrt. Das Kabel vom Reedkontakt habe ich mit Hilfe eines Strohhalms durch den Rahmen gefedelt.

Alarmkontakt Fensterfalz
Alarmkontakt Fensterfalz

 

Der Sender wird einfach mit im Kasten untergebracht. Dies ist rein für die Optik sehr zu empfehlen, da alles gut versteckt ist.

Sender (FS20 S4M)
Sender (FS20 S4M)

FHEM Heimautomatisierung – Vorschaltung S4M/S8M Impulswandler

Wie im Artikel „FHEM Heimautomatisierung – FS20 S8M Sendemodul und Reedkontakt“ beschrieben, benötigt man für die Schaltmodule S4M und S8M, im Zusammenspiel mit Reedkontakten, eine Vorschaltung. Diese wandelt die Dauersignale in einen einzigen Impuls um.

Impulsschaltung für S4M/S8M
Impulsschaltung für S4M/S8M

Diese Schaltung habe ich in ein kleines Gehäuse verbaut, zusammen mit der Stromversorgung. 3 V reichen hierfür aus. Seit nunmehr 2 Monaten mit mindestens 2 Schaltimpulsen pro Tag, funktioniert diese Schaltung einwandfrei. Das Schaltmodul S8M ist über eine kurz abgesetzte Leitung ausserhalb des Gehäuses. Somit kann das Schaltungsgehäuse innerhalb oder unterhalb des Rollladenkasten angebracht werden. Das Modul kann somit strategisch gut positioniert werden, um die maximale Reichweite sowie die Wellenausbreitung positiv zu beeinflussen.

Update 29.11.2013: Das S8M Modul wurde bis dato aus den Batterien der Schaltung mitversorgt. Heute musste ich wieder die „interne“ Batterie einsetzen, da das Modul keine Energie mehr zum senden hatte. Das konnte man am Flackern der Status LED sehen. Impulse wurde weiterhin erkannt.

FHEM – Heimautomatisierung – S300TH Temperatur- und Feuchtigkeitsensor

Für die Temperatur- und Feuchtigkeitsmessung gibt es in FHEM eine gute Integration des kostengünstigen S300TH Sensors von ELV.

S300TH Plot
S300TH Plot

Der Sensor wird per autocreate erkannt und es wird alles nötige angelegt. Wie oben zusehen, gehört der Plot auch dazu. Ich habe lediglich noch den Taupunkt (dewpoint) hinzugefügt. Dies geht ganz einfach mittels dem Helper-Modul „dewpoint“. Nachfolgendes „define“ in der „fhem.cfg“ fügt jedem (.*) Temperatursensor den Taupunkt zum STATE des Devices hinzu.

define dew_state dewpoint dewpoint .* T H D

Aus „T: 23.4 H: 54.3“ wird somit „T: 21.6 H: 50.1 D: 10.8“, welchen ich dann mit Hilfe des Ploteditors ins Plot eingefügt habe.

Aus

S300TH State
S300TH State

wird

S300TH State mit Taupunkt
S300TH State mit Taupunkt

FHEM Heimautomatisierung – FS20 S8M Sendemodul und Reedkontakt

Das erste FS20 Modul hab eich mit FHEM in betrieb genommen. Da es das Erste war, habe ich alles in Werkseinstellung gelassen. Somit habe ich einen generierten Hauscode, den ich dann für die nächsten Geräte verwenden werde. In FHEM wurde das Modul mit Hilfe der autocreate Funktion automatisch angelegt. Dazu habe ich lediglich die Taster nach der Reihe kurz gedrückt. Da ich es als 4 Kanal verwende, reichte jede zweite aus. 🙂

Die Reichweite innerhalb des Hauses ist ganz okay. Der CUL ist noch im Wohnzimmer und konnte das Sendemodul aus dem Dachgeschoss, wenn auch mit gefühlten 10 % Verlust,  empfangen.

Ziel war es ja, die Fenster und Türen zu überwachen. Dafür habe ich Alarmkontakte gekauft, die im Ruhezustand geschlossen sind.

Problem:
Dauersignal bei geschlossen Kontakt am FS20 blockiert alle anderen Kanäle, sowie das SRD-Band (1 % Regel). Das FS20 S8M verhindert das senden für 60 Minuten. Im FHEM würde dies bis dahin das Dimmen auslösen und die Log’s voll schreiben. Also nicht praktikabel.

FHEM Heimautomatisierung – Installation CUL und FHEM – COM-Port Problem

Die Installation unter Windows 7 war nicht ganz so einfach. Den CUL erkennen und flashen funktionierte nach längeren „probieren“ endlich, jedoch machte das ActivePerl Probleme. Ich hatte mich an das HowTo von der Wiki Seite (wie im letzten Artikel verlinkt) gehalten. Dort wird das ActivePerl 64 bit verwendet und das Modul „Win32SerialPort-0.22“ zur Ansteuerung des SerialPorts an den der CUL verbunden ist. Nachdem ich alles wie beschrieben gemacht hatte, entpackte ich das FHEM Package und startete FHEM via Commandline. Zum Test des autocreates, drückte ich eine Taste des Sendemoduls FS20 S8M, jedoch tat sich nichts. Sowas hatte ich schon vermutet 🙂

Ein Blick ins Log verriet mir dann doch, das der CUL nicht benutzt wird, da der COM-Port (in meinem Falle 3) nicht initialisiert wurden war.

Log Auszug:

2013.03.08 22:23:39 3: Opening CUL device com3
2013.03.08 22:23:39 3: Setting CUL baudrate to 9600
2013.03.08 22:23:39 3: CUL device opened
2013.03.08 22:23:39 1: Cannot init com3, ignoring it

FHEM – Heimautomatisierung – Es geht los

Wie im letzten Artikel kurz angesprochen, kann FHEM mit dem FS20 System von ELV arbeiten. Natürlich gibt es weitere Hardwarekomponenten als Alternative, welche auch von FHEM unterstützt werden. Welche das sind, ist auf der Hardwareseite von FHEM.de zu lesen.

Das FS20 System ist ein günstiges und auch vielseitiges System, für das ich mich für den Anfang entschieben habe. Dazu habe ich erstmal eine FS20 Komponente und das Kernstück, den CUL, gekauft. Es kann losgehen …

Hardware:
FS20 S8M – Sendemodul fertig montiert
CC1101-USB-Lite 868MHz (CUL) – meine Konfiguration:

  • Abschirmung – keine
  • Antenne – RPA-SMA 868MHz +3dBi 5 cm
  • Gehäuse – durchsichtig

ein Alarmkontakt als Ruhekontakt
ein PC für FHEM (alternativ gibt es was für Fritzbox, NAS …)

Software:
FHEM
Installations HowTo für Windows 7 (inkl.CUL Firmware, Windows Treiber und Perl)

Ziel:
Türen und Fenster zu überwachen

FHEM – Heimautomatisierung – Der Anfang

Heimautomatisierung war schon länger ein Thema, aber die Umsetzung stand noch nicht fest. Ursprünglich wollte ich das ganze im Sebstbau mit Tinkerforge realisieren, jedoch würde dies langfristig teurer werden. Ich hatte bis dato auch nichts vergleichbares und billigeres gefunden, was mein Vrohaben entsprechen würde. Denn durch die Stapelbauweise müßten immer wieder Inseln aufgebaut werden, woran die verschiedensten Bricklets (Temperatur, I/O, …) gekoppelt wären (Kabellänge vom Stapel bis zum Bricklet ca. 2 m). Somit würde für eine „Überwachung“ von Tür- und Fensternkontakten, mindestens pro Hausseite und Etage ein Stapel benötigt. Bei 3 Stockwerken sind das immerhin 6 Stapel mit einem Masterbrick und einer Extension zur Vernetzung (WLAN oder RS 485). Einen Prototypen für Tinkerforge habe ich schon fertig, es fehlt nur noch die Hardware. Und dann …

Durch einen Bekannten bin ich zum Podcast „Smart Home – Wenn das Haus „intelligent“ wird“ und zum gleichnamigen Artikel vom 21.02.2013 des BR2 gekommen. Dort wurde über Heimautomatisierung gesprochen und eben um ein FHEM Projekt.