Operation Smart Home – Mit innovativen Technologien in die vernetzte Zukunft

Verpackung Raspberry Pi 2, ideale Smart-Home-Plattform

„Bester Tech Blog 2015“ – Gastartikel unseres Gewinners

Ein Smart Home soll seinem Besitzer verschiedene Aufgaben des täglichen Lebens abnehmen, egal ob es sich um die automatische Temperaturregelung in verschiedenen Räumen oder die tages- und anwesenheitsabhängige Licht- bzw. Rollosteuerung handelt. Doch worauf gilt es zu achten, damit das Smart Home nicht nur temporär, sondern vor allem auch zukünftig alle notwendigen Anforderungen und Sicherheitsstandards erfüllen kann? Welche Technologien, Standards und Protokolle gibt es auch morgen noch? Um einen kurzen Überblick zu schaffen, werden in nachfolgendem Blogpost verschiedene Anbieter, Systeme und Herangehensweisen im Wachstumsmarkt rund um das „Smart Home“ angesprochen.

 

Die größte Herausforderung: Verschiedene Anbieter und Standards

Smart Home ist nicht gleich Smart Home. Das müssen Neueinsteiger oftmals schneller lernen als ihnen lieb ist. Denn viele Anbieter auf dem Markt kochen gerne ihr eigenes „smartes“ Süppchen. Das ist für Kunden oftmals unbefriedigend, da die gerade erst erworbenen Komponenten zwar ihre Arbeit verrichten, zusammen mit Produkten anderer Anbieter jedoch nicht kompatibel sind, da sie schlicht unterschiedliche Sprachen sprechen. Und niemand möchte wirklich für jedes Gerät bzw. jeden Gerätetyp eine eigenständige App einsetzen.

Dieses Problem besteht jedoch verstärkt bei Nachrüstlösungen auf Funkbasis, sodass viele Produkte nicht ohne Weiteres miteinander kompatibel sind. Anbieter wie ELV bieten bspw. gleich mehrere Untermarken bzw. Parallelstandards wie HomeMatic (IP), FS20 oder RWE Smart Home an, deren Komponenten verschiedene Sprachen sprechen und somit meist noch nicht einmal untereinander kompatibel sind.

 

Die vermeintliche Lösung: Ein kommerzieller Meta-Standard für alles

Schon seit Längerem gibt es die unterschiedlichsten Bestrebungen, um Insellösungen im Bereich Smart Home zu verbinden. Neben QIVICON, der „Telekom-Lösung“ auf Basis von OpenHAB, welche einige Leser vermutlich bereits aus der Fernsehwerbung her kennen, versuchen sich auch neue Player wie Google oder Apple an eigenständigen Lösungen. Die Herangehensweise könnte dabei jedoch nicht unterschiedlicher sein.

Google versucht eigene Produkte zu platzieren bzw. andere Anbieter zu schlucken, wie bspw. das seit 2014 erhältliche Thermostat NEST. Apple stellt hingegen eine Smart-Home-Plattform namens HomeKit zur Verfügung, ohne bisher eigene Produkte anzubieten. Apple versteht sich also eher als Intermediär, der die Verzahnung verschiedener Lösungen von Drittanbietern herstellt.

Jeder zertifizierte Hersteller, der HomeKit-kompatible Geräte wie Bewegungsmelder, Türschlösser oder Lampen (z.B. Philips hue), anbieten möchte, muss Apples Vorgaben erfüllen, um in den auserwählten Anbieterkreis aufgenommen zu werden.

Gleichzeitig kann sich der Kunde aber zumindest darauf verlassen, dass alle Geräte mit Home-Kit-Logo einheitlich über das Apple-Framework eingebunden werden können. Eingerichtet und konfiguriert ist ein neu angeschafftes Gerät innerhalb weniger Minuten direkt per App. Diese „Smart Devices“ lassen sich dann auch praktischerweise per Siri-Sprachsteuerung bedienen. Sofern die iCloud-Funktion aktiviert ist, sogar über alle angemeldeten Endgeräte wie iPhone, iPod Touch oder iPad.

 

Die Einschränkung: Vieles steckt noch in den Kinderschuhen

Das hat aber natürlich auch nicht nur Vorteile. Anwender stoßen gewöhnlich recht schnell an Grenzen kommerzieller Lösungen, wenn mehr als nur einfache Regeln nach dem Prinzip If-This-Then-That hinterlegt werden sollen. Auch können Geräte oftmals noch nicht direkt miteinander reden. Wenn der Bewegungsmelder bspw. einen Impuls nur per Bluetooth weitergeben kann, die anzusteuernde Lampe aber ausschließlich den Funkstandard ZigBee unterstützt, muss eine zusätzliche Basisstation – in diesem Fall ein Apple TV und passende Funkgateways – einschreiten und die Vermittlung übernehmen.

Dann wird jedoch selbst für technikaffine Smart-Home-Enthusiasten schnell intransparent, was im Hintergrund passiert. Apple versucht dabei alle technischen Details ohne Zutun bzw. Einsichtmöglichkeiten des Anwenders selbstständig in der Cloud abzuwickeln, was natürlich schnell zur komplexen Aufgabe werden kann. Wenn dann einmal etwas nicht funktioniert, bleibt dem Nutzer nur ein Reboot der Zentrale und zu hoffen, dass der Anbieter zeitnah einen passenden Bugfix oder ein Update für die noch junge Software nachliefert. Wer persönlichen Support erwartet, ist hier falsch aufgehoben.

 

Mein langfristiges Ziel: Plattformübergreifende Automatisierung

Das ist jedoch noch nicht das, was ich mir persönlich unter meinem Wunsch-Smart-Home vorstelle. Klar möchte ich meine Beleuchtung etc. auch per Siri-Sprachsteuerung bspw. über die alternative Lösung Homebridge schalten können, jedoch eher als eines von mehreren Features und bei insgesamt höherer Flexibilität.

Mein Ziel ist es, bestmöglich alle smarten Gerätschaften zu verknüpfen und auch komplexere Regeln berücksichtigen zu können, egal ob es sich um den SAT-Receiver von Anbieter X, den Router von Anbieter Y oder das Türschloss von Anbieter Z handelt. Denn Smart Home deutet für mich mehr als nur das Licht per App oder Sprachsteuerung ein- und ausschalten zu können. Oftmals werden spannende Szenarien erst auf diese Weise und auch erst auf den zweiten Blick deutlich.

So lässt sich ein verpasster Anrufe auf der Fritz!Box bspw. durch eine blinkende Philips hue-Lampe signalisieren oder eine gerade gestartete TV-Aufnahme des Tatorts auf dem VU+ Receiver durch das Abspielen des bekannten Serien-Jingles per Sonos-Lautsprecher. Auf den ersten Blick nur unnötiger Schnickschnack, verdeutlicht aber recht gut, wieviel Potenzial in der Vernetzung verschiedener Devices steckt.

Durch smarte Regeln soll der Smart-Home-Server – quasi das Gehirn des smarten Zuhauses – zudem selbstständig aktiv werden können, um beispielsweise die Räume bei Anwesenheit automatisch auf Komforttemperatur zu halten und bei Abwesenheit durch sinnvolle Ansteuerung der Heizungsventile Energie zu sparen.

Hier möchte ich als Anwender nur einmal definieren müssen, welche „Ereignisse“ und „Abhängigkeiten“ welche „Zustände“ auslösen sollen. Das System muss den Rest je nach Situation dann selbstständig erledigen. Anderenfalls wäre das Smart-Home-System nur eine teure Spielerei, die bisher händische Steuerung um eine einfache „App“ ohne echtes Automatisierungspotenzial zu erweitern.

Spannenderweise versuchen jedoch manche Anbieter genau das als Killerfeature zu verkaufen. Es soll am besten auch noch ein kostenpflichtiges Abo geschaltet werden, um dauerhaft auch von unterwegs die Zimmertemperatur steuern zu können. Da frage ich mich ernsthaft, wer bereit ist, für eine so triviale Funktion auch nur einen einzigen Cent auszugeben. Aber das ist ein anderes Thema.

Manuelle Eingriffsmöglichkeiten sind in jedem Fall sinnvoll, keine Frage. Das System muss dabei aber auch schlau genug sein, um solche noch eher trivialen Aufgaben auch ohne mein Zutun selbstständig lösen zu können.

 

Die Umsetzung: Nutzung freier und kommerzieller Lösungen

Neben wirklich guten kommerziellen Allround-Lösungen wie Loxone, die mehrere etablierte Smart-Home-Standards – egal ob kabelgebunden (z.B. KNX, OneWire oder DMX) oder kabellos (z.B. EnOcean) – unterstützen, existieren auch frei verfügbare Softwaresysteme, um eine plattformübergreifende Smart-Home-Zentrale zu realisieren.

Neben OpenHAB, welches als Grundlage für das oben erwähnte „Telekom-System“ dient, existiert bspw. noch FHEM, eher ein Underdog in der Smart-Home-Szene, der jedoch gerade bei seiner lebhaften Community, die bereits mehr als 14.000 User zählt, als echtes Juwel gehandelt wird.

Das Konzept hinter dem 2004 von Rudolf König ins Leben gerufenen Open-Source-Projekt FHEM ist genauso simpel wie genial. Jeder Interessierte kann sich an der Entwicklung beteiligen oder einfach alle öffentlich zugänglichen Softwaremodule selbst einsetzen. Viele kluge Köpfe verbringen dabei ihre Freizeit damit, die Software weiter auszubauen und zu verbessern – der Gründer eingeschlossen. Auf diese Weise lösen sie nicht nur ihre eigenen Smart-Home-Problemchen, sondern bieten gerade auch Einsteigern oftmals passende Lösungen.

Mittlerweile gibt es mehr als 150 Softwarebausteine, die es ermöglichen, eine Vielzahl verschiedener Standards und Protokolle unter dem Dach von FHEM zu vereinen. Egal ob HomeMatic, Sonos, Philips hue, Z-Wave, Harmony, Withings oder AV-Receiver von Denon oder anderen Marken. Es gibt beinahe nichts, was nicht bereits durch einen passenden Softwarebaustein in FHEM eingebunden werden kann – FHEM als Schweizer Taschenmesser unter den Smart-Home-Lösungen quasi.

Die Krux daran ist jedoch, dass sich gerade der Einstieg als schwierig erweisen kann. So muss sich ein Anfänger erst einmal mit technischen Details vertraut machen und selbst notwendige Software auf einer passenden Hardware installieren, bevor alles rund läuft. Nicht nur beim Einstieg helfen dabei sogenannte Howto-Anleitungen, die zeigen, wie bspw. die FHEM-Software auf einer passenden Plattform – zumeist ein Raspberry Pi – installiert und kompatible Hardware eingebunden werden kann.

Das Interesse an solchen Anleitungen ist mittlerweile enorm, wie das von mir gegründete Portal meintechblog.de zeigt – übrigens gerade von den Dice-Lesern zum Besten Tech Blog 2015 gewählt.

Dort stehen genau solche Anleitungen im Mittelpunkt, die Schritt für Schritt aufzeigen, wie so etwas umgesetzt werden kann. Alleine das bereits Mitte 2013 veröffentlichte Einstiegstutorial „FHEM-Server auf dem Raspberry Pi in einer Stunde einrichten“ wurde im Dezember 2015 knapp 13.000 Mal aufgerufen und zählt damit seit Längerem zu einem der Top-Artikel des Blogs.

Das alles sind jedoch keine Out-Of-The-Box-Lösungen. Wer erwartet, dass es ohne Aufwand funktioniert, ist hier falsch beraten. Wer jedoch zumindest etwas Bastel- und Technikbegeisterung mitbringt, kann vermutlich bereits vorhandene Gerätschaften wie Router (Fritz!Box), Lampen (Philips hue) oder Lautsprecher (Sonos) einbinden und miteinander „sprechen lassen“.

 

Das Smart Home in 10 Jahren

Wohin die Reise gehen wird, ist bereits seit Längerem klar. Durch den enormen technischen Fortschritt bei gleichzeitig sinkenden Herstellungskosten ist es nur noch eine Frage von wenigen Jahren, bis selbst Toaster oder Brotbackautomat vernetzt sind (kurze Randnotiz: Wir haben uns zufällig auch gerade einen Thermomix 5 bestellt und jetzt kam die Mail, dass dieser noch 2016 ein eigenes WLAN-Modul inkl. Rezept-App-Store erhalten soll).

Fernab aller Chancen dieses Internet of Things schwingen – zumindest bei mir – bei allen Überlegungen immer zentrale Aspekte wie Datenschutz und Datensicherheit mit. Wer hat Zugriff auf die erzeugten Daten und wo werden diese dauerhaft gespeichert? Können sich potenzielle Einbrecher über eine Sicherheitslücke beim Cloud-Anbieter eventuell Zugriff zu meinem System verschaffen und bspw. sehen, ob jemand zu Hause ist oder nicht – und im schlimmsten Fall sogar das smarte Türschloss knacken? Cyberkriminalität ist ja schließlich nicht erst seit gestern ein ernstzunehmendes Phänomen.

Viele der Cloud-basierten Smart-Home-Lösungen sind da eher intransparent, gerade wenn es sich um ausländische Anbieter handelt. Ganz ohne Internetanbindung wird es wohl auch künftig nicht funktionieren, gerade auch wenn man selbst aus der Ferne zugreifen möchte. VPN und Co. können die Sicherheit beim Zugriff auf die eigene Infrastruktur maßgeblich erhöhen, aber das ist für viele Anwender bisher eher Neuland.

Ich für meinen Teil werde jedenfalls beim gerade anstehenden Hausbau bei der Konzeption der einzusetzenden Smart-Home-Lösung darauf achten, dass nur ein Bruchteil der anfallenden Daten auf diese Weise ihren Weg in die Cloud findet und die Smart-Home-Zentrale erst einmal von Internetdiensten und Cloud-Anbietern fernhalten. Wer mehr darüber erfahren will, kann in meiner neuen Blogserie Operation Smart Home meinen persönlichen Weg zum vernetzten Zuhause mitverfolgen.

 

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About Jörg Hofmann

Dr. Jörg Hofmann beschäftigt sich als Wirtschaftsinformatiker seit Langem leidenschaftlich mit dem Themengebiet Smart Home, hat bereits eine Vielzahl verschiedener Lösungen selbst getestet und auch ein E-Book zum Thema FHEM veröffentlicht. Auf der von ihm 2011 gegründeten Blog-Plattform www.meintechblog.de schreibt er über seine Erfahrungen und veröffentlicht regelmäßig Howto-Anleitungen, um anderen Technikbegeisterten den Einstieg in verschiedene Technikthemen zu erleichtern. Der Blog wurde von den Dice-Lesern zum „Besten Tech Blog 2015“ gewählt. Neben klassischen Smart-Home-Themen geht es auf der Seite verstärkt um Inhalte mit Multimediafokus, wie bspw. dem Datenmangement per NAS, der Nutzung moderner SAT-Techniken oder der Einrichtung einer privaten Multimedia-Cloud für den Heimgebrauch.
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