Linux zuhause: eine Bastelstunde Kommunales Rechenzentrum Niederrhein (KRZN) Friedrich-Heinrich-Allee 130 47475 Kamp-Lintfort Internet: www.krzn.de Vortrag: Charly Kühnast
Mit Linux messen, schalten & walten in der eigenen Wohnung
Übersicht
Teil 1: Strom Teil 2: Wetter Teil 3: Schalten und Walten
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Strom
Klassischer Stromzähler. An die Zählerdaten zu gelangen, um sie in einem PC weiter zu verarbeiten, ist möglich, aber aufwendig.
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Strom
Moderner Stromzähler. Solche Zähler heißen eHZ und können mehrere unterschiedliche Tarife verwalten.
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Strom
Die Zählerdaten eines eHz lassen sich auslesen, meist über eine IR-Diode.
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Strom
Hardware: Ein IR-Lesekopf wird benötigt. Außerdem möchte man meist des serielle Signal aufs LAN bringen.
Selbstbau ist möglich (Anleitung u.a.: www.volkszaehler.org), Kauf bei kommerziellen Anbietern ebenfalls.
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Strom
IR-Lesekopf
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Strom
LAN-Adapter
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Strom
Schematisch:
IRKopf
Zähler
LAN-Gateway
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Strom
Wir erhalten die Daten in Form eines SML-Telegramms. SML = Smart Meter Language mac=00:08:DC:17:AB:CD boot=1 fw=02.00 time=1273172720 zpb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Strom
Zählerstand des Bezugszählers
mac=00:08:DC:17:AB:CD boot=1 fw=02.00 time=1273172720 zpb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Strom
Zählerstand des Bezugszählers
mac=00:08:DC:17:AB:CD boot=1 fw=02.00 time=1273172720 zpb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Strom
Zählerstand ermitteln [...] 77 070100000009FF 01010101 09 080C2AEC2D4CA0CD 01 77 07 0100010800FF 63 01 8201 62 1E 52 FF 56 000014FDEF 01 [...]
ein weiterer Datensatz mit 7 Elementen Geräte-ID optional (hoffe ich) Server-ID ein weiterer Datensatz mit 7 Elementen ObjectName: Wirkarbeit Bezug (?) Unit 1E = Wh Scale (Wert enthält eine Nachkommastelle) Zählerstand, berechnet mit Scaler und Unit (14FDEF = 137572,7 kWh!) Ende des Datensatzes
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Strom
Ein kleines Skript verfüttert die Verbrauchsdaten an rrdtool und generiert daraus Graphen:
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Strom
Mehr Strom, Igor!
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Strom
Vorher:
IRKopf
Zähler
LAN-Gateway
Linux-PC » KOMMUNALE I T – VON MENSCH ZU MENSCH «
Strom
Solarzelle
Solarzelle
Solarzelle
Solarzelle
IRKopf
Zähler
Wechselrichter
LAN-Gateway
Logger
Linux-PC » KOMMUNALE I T – VON MENSCH ZU MENSCH «
Strom
Welche Hardware brauche ich an dieser Stelle?
Linux-PC » KOMMUNALE I T – VON MENSCH ZU MENSCH «
Strom
Welche Hardware brauche ich an dieser Stelle? Der Raspberry Pi ist eine preiswerte Möglichkeit - entwickelt von einer britischen Stiftung - für den Einsatz als Lehr- und Lernmittel - Mini-PC auf ARM-Basis - 700 Mhz, 256 MB RAM - läuft mit Debian, Arch, Fedora, ...
Linux-PC » KOMMUNALE I T – VON MENSCH ZU MENSCH «
Strom
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Strom
Ethernet
HDMI
5V, min. 750 mAh Micro-USB
2 x USB 2.0 SDHC Audio
Composite
GPIO » KOMMUNALE I T – VON MENSCH ZU MENSCH «
Strom
PV-Daten
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Strom
RRD-Graph mit PV-Daten
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...and now for something completely different
Teil 2: Wetter
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Wetter
Wetterstation WH-1080
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Wetter
- Temperatur (außen und innen) - Luftfeuchte (außen und innen) - Windstärke - Windrichtung - Regenmenge - Luftdruck
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Wetter
Wetterstation: Basis/Empfänger
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Wetter
Daten per USB auslesen und visualisieren
- wView (http://www.wviewweather.com/) - WSLogger (http://www.sjcnet.id.au/) mit RRDTool - ...
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Wetter
Ausgabe von wslogger.pl
vdr:/opt/shellscripts/wetter# ./wslogger.pl Time %IH %OH 22:33:29 39 93 Gm/s 3.8
WD NW
1Hr 0.0
IT°C OT°C 20.9 4.9 24Hr 0.0
T 60.9
DP°C 3.9
WC°C Wm/s 2.6 2.7
P 1010.3
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Wetter
Zusätzliche Wetterinformationen aus Drittquellen - METAR - EDLV 072050Z 23008KT 8000 BKN007 05/05 Q1012 - Wetterdienste: - Meteomedia - Deutscher Wetterdienst - Weather Underground - ...
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http://kuehnast.com/ws/
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Schalten und Walten
Teil 3: Schalten und walten
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Schalten und Walten
LAN-/WLAN-schaltbare Steckdosen
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Schalten und Walten
Verbraucher schalten per Arduino, Raspberry Pi, …
5V, 20 mA
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Schalten und Walten
Anwendungsbeispiel
Wenn Wetterstation meldet: Wind > 30 km/h Dann Markise einfahren Mail schicken: „Wäsche reinholen“
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Schalten und Walten
Anwendungsbeispiel Wenn PV meldet: Einspeisung > 2kW und Wetterstation meldet: es bleibt sonnig Dann Waschmaschine einschalten Sonst Warten bis abends (Nachtstrom!) Waschmaschine einschalten » KOMMUNALE I T – VON MENSCH ZU MENSCH «
Schalten und Walten
WLAN-Feuchtigkeits-Sensor für Planzgefäße was erfinden sie wohl als nächstes?
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Danke für's Zuhören! Fragen? Fragen!