Heimautomation mit KNX, DALI, 1-Wire und Co.
Das umfassende Handbuch. Ihr Smart Home: Grundlagen, Technologien, Planung, Hardware, Software und technische Umsetzung. Beleuchtung, Beschattung, Heizung, Multimedia, Sicherheitu.v.m. Automation mit Hom
Dieses Buch zeigt Ihnen, wie Sie Ihr Zuhause mit KNX automatisieren. Es begleitet Sie bei allen Schritten von der Planung über die Auswahl der Komponenten bis hin zu Einbau, Parametrierung, Vernetzung und Absicherung - stets unterstützt von nützlichen...
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Produktinformationen zu „Heimautomation mit KNX, DALI, 1-Wire und Co. “
Klappentext zu „Heimautomation mit KNX, DALI, 1-Wire und Co. “
Dieses Buch zeigt Ihnen, wie Sie Ihr Zuhause mit KNX automatisieren. Es begleitet Sie bei allen Schritten von der Planung über die Auswahl der Komponenten bis hin zu Einbau, Parametrierung, Vernetzung und Absicherung - stets unterstützt von nützlichen Planungshilfen, Einkaufslisten und zahlreichen Praxistipps! Selbstverständlich mit dabei: zentrale Grundlagen der Elektrik, der intelligenten Gebäudetechnik und der Programmierung.
Aus dem Inhalt:
Alle Grundlagen: Elektrik, intelligente Gebäudetechnik, Vernetzung, Programmierung, Linux-AdministrationKonzepte, Standards, Vorgehensweisen und PlanungBenötigte Werkzeuge und MaterialienKomplette Ausstattung: Sensoren, Aktoren, Antriebe, Schnittstelle, Gateways, Logik-Maschinen u.v.m.Zentrale Software: ETS, Home Server Experte, Kodi, MPD u. v. m.Multi-Room-Audio, Heimkino und Netzwerk aufbauenServer mit Raspberry Pi, Cubietruck, Intel NUC und Co.Kostenlos automatisieren: eibd, linknx, OWFS, OpenHAB, FHEM, SmartHome.pyVisualisierung/Steuerung: per Raum-Controller, Touch-Panel PC, Smartphone oder Web-BrowserHeimsicherheit mit Alarmanlage, Kameras und ZutrittskontrolleTelefon, Türkommunikation, intelligente Haushaltsgeräte, Smart Metering u. v. m. einbindenGeldwerte Einkaufstipps und sofort einsetzbare Praxislösungen
Inhaltsverzeichnis zu „Heimautomation mit KNX, DALI, 1-Wire und Co. “
Geleitwort ... 39
Vorwort ... 40
TEIL I Einführung ... 45
1. Motivation »Intelligentes Wohnen« ... 46
1.1 ... Ein virtueller Rundgang ... 46
1.2 ... Smart Home, Heimautomation -- was ist das? ... 50
1.3 ... Die Wahl des Bussystems ... 53
2. Entscheidung Smart Home: ja oder ja ... 55
2.1 ... Rechnet sich eine Businstallation für mich? ... 55
2.2 ... Das Smart Home und der Energieverbrauch ... 56
2.3 ... Wie bringe ich es meiner Frau bei? ... 60
2.4 ... Das Smart-Home-Gruselkabinett ... 63
3. Die Smart-Home-Ausbaustufen ... 66
3.1 ... Die Smart-Home-Pyramide ... 66
3.2 ... Was können Sie von Ihrem Smart Home erwarten? ... 69
TEIL II Grundlagen ... 77
4. Die Elektrik im Wohnhaus ... 78
4.1 ... Überstromschutzeinrichtungen und Fehlerstromschutzeinrichtungen ... 78
4.2 ... Leitungsverlegung und Installationszonen ... 85
4.3 ... Die wichtigsten Installationsleitungen ... 89
4.4 ... Die IP-Schutzarten ... 92
5. Grundwissen Elektronik und Digitaltechnik ... 94
5.1 ... Einfache Logikfunktionen ... 94
5.2 ... Flipflops ... 95
5.3 ... Schließer und Öffner ... 96
5.4 ... Wie funktioniert ein Regelkreis? ... 97
5.5 ... Hysterese ... 101
5.6 ... Die Einheit Lux ... 102
6. Gebäudeautomation verstehen ... 104
6.1 ... Das Smart Home umfasst alle Gewerke ... 104
6.2 ... Vergleich mit der herkömmlichen Elektroinstallation ... 107
6.3 ... Basistechnologien für die Gebäudeautomation ... 110
6.4 ... Die KNX-Infrastruktur ... 111
6.5 ... Meistern Sie den Einstieg! ... 116
7. Intelligent vernetzen mit EIB/KNX ... 120
7.1 ... KNX beherrscht verschiedene Übertragungsmedien ... 122
7.2 ... Die Topologie von KNX TP ...
... mehr
123
7.3 ... Die physikalischen Adressen ... 128
7.4 ... Die Gruppenadressen ... 129
7.5 ... Die Topologie von KNX PL ... 132
7.6 ... Die Topologie von KNX RF ... 135
7.7 ... IP als Medium: KNXnet/IP ... 136
7.8 ... Wie funktioniert die Übertragung? ... 139
7.9 ... Die KNX-Protokolle ... 143
8. Atmosphärisches Licht mit DALI ... 155
8.1 ... Was ist DALI? ... 155
8.2 ... Warum gibt es DALI? ... 156
8.3 ... Die DALI-Technik ... 157
8.4 ... Die DALI-Installation ... 159
8.5 ... DALI im Smart Home ... 162
8.6 ... Der DALI-2-Standard ... 163
9. 1-Wire: nicht nur »eine« Ader ... 165
9.1 ... 1-Wire-Grundlagen ... 166
9.2 ... Die Spannungsversorgung des 1-Wire-Bus ... 171
9.3 ... Die Architektur: Topologie von 1-Wire ... 175
9.4 ... Die 1-Wire-Identifikationsnummer ... 177
9.5 ... Die richtige Verkabelung ... 178
9.6 ... Die Überprüfung Ihres 1-Wire-Netzwerks ... 180
9.7 ... 1-Wire: So wird es professionell ... 181
9.8 ... Literatur ... 184
10. Energy Harvesting mit EnOcean ... 185
10.1 ... Der EnOcean-Standard ... 186
10.2 ... EnOcean im Einsatz ... 190
10.3 ... EnOcean im Smart Home ... 192
11. Weitere Technologien und Standards ... 196
11.1 ... Einfache serielle Verbindungen mit RS-232 und RS-485 ... 196
11.2 ... DMX -- professionelles Licht aus der Bühnentechnik ... 200
11.3 ... ZigBee und Z-Wave ... 203
11.4 ... Ethernet -- der Standard in der vernetzten Welt ... 207
11.5 ... Funknetzwerke mit WLAN ... 213
11.6 ... Antriebe steuern mit SMI ... 218
11.7 ... Und es gibt noch mehr: HomeMatic, RWE SmartHome usw. ... 220
12. Ausgewählte Netzwerkprotokolle ... 223
12.1 ... Das OSI-Referenzmodell ... 223
12.2 ... Netzwerke mit SNMP managen ... 225
12.3 ... Plug-and-play durch UPnP und DLNA ... 235
13. Linux kennenlernen ... 241
13.1 ... Sichere Verbindungen mit SSH ... 241
13.2 ... Das Terminal ... 243
13.3 ... Der Editor nano ... 244
13.4 ... Linux-Grundlagen ... 245
13.5 ... Die APT-Paketverwaltung ... 252
13.6 ... Der Linux-Startvorgang ... 255
14. Ihren Server administrieren ... 263
14.1 ... Gewinnen Sie Informationen aus Logdateien ... 263
14.2 ... Übersicht der wichtigsten Konfigurationsdateien ... 265
14.3 ... Verbindungsaufbau über Ports ... 267
14.4 ... Einfache Serverüberwachung per Webbrowser ... 269
14.5 ... Optimieren Sie Ihren Server ... 271
14.6 ... Wichtige Kommandos für den Administrator ... 277
15. Methodisch vorgehen: die UML ... 283
15.1 ... Motivation: Warum modellieren, warum UML? ... 283
15.2 ... UML-Diagrammtypen ... 286
15.3 ... UML-Tools ... 288
TEIL III Vorbereitung und Planung ... 291
16. Starten Sie die Planung ... 292
16.1 ... Der Masterplan ... 292
16.2 ... Die wichtigsten Stakeholder ... 294
16.3 ... Bestimmen Sie Ihre Raumausstattung ... 299
16.4 ... Wichtige Hersteller ... 307
16.5 ... Das KNX-User-Forum ... 309
17. Fürs Grobe: Werkzeuge ... 312
17.1 ... Handwerkzeug ... 312
17.2 ... Elektrowerkzeug ... 320
18. Fürs Feine: Softwaretools ... 322
18.1 ... Schaltpläne zeichnen mit sPlan ... 322
18.2 ... Ideal für Tests: VirtualBox ... 326
18.3 ... Kreatives Planen mit Visio ... 337
18.4 ... Planen mit Excel ... 340
18.5 ... Wireshark -- der Protokoll-Analyzer ... 343
18.6 ... Kleine Helferlein für die Netzwerkdiagnose ... 348
19. Das richtige Installationsmaterial ... 360
19.1 ... Leitungen ... 360
19.2 ... Leerrohre ... 367
19.3 ... Installationsdosen ... 372
19.4 ... Installationsklemmen ... 377
19.5 ... Reihenklemmen ... 380
20. Die Smart-Home-Prinzipien ... 388
20.1 ... Was macht ein Eigenheim eigentlich smart? ... 388
20.2 ... Und was macht es nicht unbedingt noch smarter? ... 389
20.3 ... Goldene und silberne Regeln ... 390
20.4 ... Wichtige Grundsätze ... 398
20.5 ... Denken Sie in Szenen ... 401
21. Lernen Sie die Planungsschritte kennen ... 408
21.1 ... Wünschen Sie sich etwas: mit dem Raumbuch ... 408
21.2 ... Der Leitungsplan ... 415
21.3 ... Die Verteilerplanung ... 418
21.4 ... Der Stromlaufplan ... 427
21.5 ... Bedienkonzepte bei Schaltern ... 428
21.6 ... Logikanforderungen ... 434
22. Bares Geld sparen ... 441
22.1 ... Welche Arbeiten können Sie selbst durchführen? ... 441
22.2 ... Wie werden Leitungen eingezogen? ... 442
22.3 ... Die Komponenten einkaufen ... 444
22.4 ... KNX-Komponenten im Rechenbeispiel ... 451
22.5 ... Ansetzen der Preisschraube ... 455
23. Planen der Infrastruktur ... 456
23.1 ... Vernetzen der Subsysteme ... 456
23.2 ... Der strukturierte Ethernet-Netzwerkaufbau ... 463
23.3 ... Die Sicherheit von KNX ... 465
23.4 ... Schaffen Sie einen sicheren Netzwerkzugang ... 468
23.5 ... Das Netzwerk abschotten mit Firewalls ... 473
23.6 ... Ein Backup-System einrichten ... 476
23.7 ... Verschlüsselung der Daten ... 483
23.8 ... Denken Sie an den Energieverbrauch ... 485
TEIL IV Hardware ... 491
24. Schaltschrank -- der Maschinenraum ... 492
24.1 ... Hausanschlusskasten, Zählerschrank, Stromkreisverteiler ... 492
24.2 ... Der Stromkreisverteiler im Detail ... 493
24.3 ... Hinweise zur Dimensionierung, Installation und Platzierung ... 496
24.4 ... Ein 19-Zoll-Rack für Netzwerk und Multimedia ... 497
25. Den Bus versorgen: Spannungsquellen ... 502
25.1 ... Speziell: KNX-Spannungsversorgung ... 502
25.2 ... Die Drossel ... 506
25.3 ... Universell: REG-Spannungsquellen ... 507
26. Mit Schnittstellen auf den KNX-Bus zugreifen ... 509
26.1 ... Einfach: serielle Schnittstelle ... 509
26.2 ... Robust: USB-Schnittstelle ... 511
26.3 ... Komfortabel: IP-Schnittstelle ... 512
26.4 ... Flexibel: IP-Router ... 516
26.5 ... Extravagant: Der Raspberry Pi als KNX-Schnittstelle ... 519
26.6 ... KNX-Schnittstelle: eine Entscheidungshilfe ... 520
27. Geräte, Linien und Bereiche koppeln ... 523
27.1 ... Ein Einzelgerät anbinden: Busankoppler ... 523
27.2 ... Größer werden: Linienkoppler und Bereichskoppler ... 525
28. Messen mit Sensoren ... 531
28.1 ... Tür- und Fensterkontakte ... 531
28.2 ... Bewegungsmelder ... 535
28.3 ... Präsenzmelder ... 542
28.4 ... Wetterstation ... 549
28.5 ... Rauchwarnmelder ... 554
28.6 ... Wassermelder ... 560
28.7 ... Alarmmelder ... 562
28.8 ... Luftgütesensoren ... 563
29. Schalten mit Aktoren ... 573
29.1 ... Schaltaktor ... 573
29.2 ... Schaltaktor mit Strommessung ... 578
29.3 ... Analogaktor ... 581
29.4 ... Jalousieaktor ... 583
29.5 ... Rollladenaktor ... 587
29.6 ... Dimmaktor ... 588
29.7 ... Heizungsaktor ... 592
29.8 ... Lüfter und Fan-Coil-Aktor ... 595
29.9 ... Unterputzaktoren ... 597
30. Zustände erfassen durch Eingänge ... 599
30.1 ... Binäreingang ... 599
30.2 ... Universal-E/A-Konzentrator ... 602
30.3 ... Unterputzbinäreingang ... 603
30.4 ... Analogeingang ... 605
31. Multifunktionsmodule ... 607
31.1 ... Raum-Master ... 607
31.2 ... Raum-Controller ... 608
32. Welten verbinden mit Gateways ... 610
32.1 ... DALI-Gateway ... 610
32.2 ... DMX-Gateway ... 616
32.3 ... EnOcean-Gateway ... 618
32.4 ... Weitere Gateways für Spezialaufgaben ... 623
33. Grenzenlose Möglichkeiten: Logik-Engines ... 629
33.1 ... Intelligenz auf der Hutschiene: Logikbausteine ... 630
33.2 ... Zentrale Automatisierungsrechner ... 634
33.3 ... Automatisierungssoftware-Lösungen ... 666
34. Energiemanagement ... 668
34.1 ... Wege zur Stromverbrauchserfassung ... 669
34.2 ... Messen mit KNX-Stromzählern ... 672
34.3 ... Infrarotlesekopf ... 674
34.4 ... Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ... 675
35. Sicherheit und Überwachung ... 680
35.1 ... Der Überwachungsbaustein ... 680
35.2 ... Der Störmeldebaustein ... 682
35.3 ... Der Betriebsdatenerfassungsbaustein ... 682
35.4 ... KNX-Sicherheitsbausteine ... 683
36. Bedienen und visualisieren ... 685
36.1 ... Große Vielfalt: klassische Schalterprogramme ... 686
36.2 ... Große Flexibilität: Tastsensoren ... 690
36.3 ... Konventionelle und programmierbare Fernbedienungen ... 705
36.4 ... Intelligente IR-Steuerung ... 709
36.5 ... Die schnelle Anzeige über Signal-LEDs ... 717
36.6 ... Umfassend visualisieren mit Touchscreen ... 722
36.7 ... Von unterwegs: Smartphone ... 728
37. Vorschaltgeräte, Treiber, Leuchtmittel ... 730
37.1 ... Elektronische Vorschaltgeräte einsetzen ... 730
37.2 ... Spannende Möglichkeiten mit DALI-EVGs ... 733
37.3 ... Biorhythmische Beleuchtung: Human Centric Lighting ... 738
38. Bewegen mit Antrieben ... 742
38.1 ... Schließen nie mehr vergessen: Fensterantriebe ... 742
38.2 ... Sie werden es nicht mehr missen wollen: Motorschloss ... 743
38.3 ... Thermoelektrische und elektromotorische Stellantriebe ... 745
39. Audio im Smart Home ... 749
39.1 ... Lautsprecher: Wand, Decke, Standgerät ... 749
39.2 ... Klassisch verstärken in Stereo und Surround ... 752
39.3 ... Verstärker für Multiroom-Audio ... 755
39.4 ... Automatisierung eingebaut: KNX-Multiroom-Verstärker ... 757
39.5 ... Ton mit dem Rechner erzeugen: Soundkarten ... 760
39.6 ... Sonos und Squeezebox ... 762
40. Video im Smart Home ... 764
40.1 ... TV-Karten ... 764
40.2 ... Multiswitch ... 765
40.3 ... Das Smart-TV ... 767
40.4 ... Set-Top-Boxen und SAT-Receiver ... 769
40.5 ... Videomatrix ... 775
40.6 ... Beamer und Heimkino ... 776
40.7 ... DVD- und Blu-Ray-Player ... 780
40.8 ... Videoüberwachung ... 781
41. Netzwerkkomponenten einsetzen ... 783
41.1 ... Simpel: der Hub ... 784
41.2 ... Robust: der Unmanaged Switch ... 785
41.3 ... Flexibel: der Managed Switch ... 787
41.4 ... Der Switch: Entscheidungshilfe ... 789
41.5 ... Netzwerke koppeln: der Router ... 792
41.6 ... Clever verkabeln mit Power over Ethernet (PoE) ... 794
42. Das Arbeitstier: Server ... 796
42.1 ... Der klassische Linux-Server ... 796
42.2 ... Kleine Rechenzwerge: Raspberry Pi, BeagleBone Black & Co. ... 804
43. Speicher: Wohin mit den Daten? ... 817
43.1 ... Die Auswahl der richtigen Festplatten ... 818
43.2 ... Direct Attached Storage (DAS) ... 821
43.3 ... Network Attached Storage (NAS) ... 823
43.4 ... Der kleine RAID-Ratgeber ... 828
43.5 ... Speichern im Netzwerk: ein Praxisbeispiel ... 830
44. Telefon, Türkommunikation und Zutrittskontrolle ... 832
44.1 ... SIP-Türsprechsysteme ... 832
44.2 ... Proprietäre Türsprechsysteme ... 835
44.3 ... Zutrittskontrolle: Alternativen zum Schlüssel ... 838
44.4 ... Telefonie ... 850
45. Wasser, Lüftung, Heizung, Haushaltsgeräte ... 852
45.1 ... Wasserenthärter ... 852
45.2 ... Lüfter ... 854
45.3 ... Kontrollierte Wohnraumlüftung (KWL) ... 855
45.4 ... Heizungssystem ... 856
45.5 ... Schwimmbad ... 863
45.6 ... Intelligente Haushaltsgeräte ... 864
TEIL V Software ... 867
46. KNX parametrieren mit der ETS-Software ... 868
46.1 ... Die ETS installieren ... 869
46.2 ... Richten Sie Ihr eigenes KNX-Projekt ein ... 870
46.3 ... Geräte und Produktdatenbanken ... 876
46.4 ... Die Parametrierung von KNX-Geräten ... 883
46.5 ... Gruppenadressen und Verknüpfungen anlegen ... 890
46.6 ... Die Programmierung durchführen ... 900
46.7 ... Unverzichtbar: der Gruppenmonitor und der Busmonitor ... 910
46.8 ... Gruppenadressen und Kommunikationsobjekte vertieft ... 917
46.9 ... Einrichten einer ETS-Lizenz ... 922
46.10 ... Fehlersuche mit der ETS ... 924
46.11 ... Ein Regelwerk zur KNX-Parametrierung ... 929
47. HomeServer Experte und Client kennenlernen ... 932
47.1 ... Installation und Grundeinstellungen ... 933
47.2 ... Arbeiten mit Kommunikationsobjekten ... 938
47.3 ... Logiken erschaffen ... 944
47.4 ... Webseiten abfragen und auswerten ... 957
47.5 ... Der Programmiervorgang ... 960
47.6 ... Das QuadConfig-Programm ... 964
47.7 ... Die Plug-ins der Quad-Visu ... 966
47.8 ... Der QuadClient ... 977
47.9 ... Schauen Sie dem HomeServer auf die Finger ... 981
48. Multimedia-Software: mächtig und kostenlos ... 990
48.1 ... MPD -- der Music Player Daemon ... 990
48.2 ... Tvheadend -- der Video-Streaming-Server ... 1001
48.3 ... Kodi, ehemals XBMC -- ein luxuriöses Multimedia-Frontend ... 1005
49. Erstaunliche Möglichkeiten mit Open-Source-Automation ... 1016
49.1 ... libSML -- Zählerstände lesen ... 1016
49.2 ... eibd -- der EIB-Daemon ... 1019
49.3 ... Linknx -- Mehrwert für eibd ... 1024
49.4 ... OWFS -- ein Filesystem für 1-Wire ... 1029
49.5 ... FHEM -- die freundliche Hausautomation ... 1033
49.6 ... openHAB 2 -- eine Metaplattform ... 1041
49.7 ... SmartHome.py -- ein modulares Framework ... 1050
49.8 ... smartVISU -- geniale kostenlose Visualisierung ... 1056
49.9 ... knockd -- ein Port-Knocking-Server ... 1061
49.10 ... RRDtool -- Datenbank nach Round-Robin-Prinzip ... 1065
49.11 ... lighttpd -- schlanker Webserver für Embedded-Systeme ... 1071
49.12 ... Freetz -- alternative Firmware für die FRITZ!Box ... 1075
49.13 ... Cacti -- ein Monitoring-Paket ... 1079
49.14 ... v-control -- perfekte Heizungsansteuerung ... 1084
49.15 ... ioBroker als Allzweckwaffe im Smart Home ... 1085
50. Weitere kommerzielle und nicht kommerzielle Software ... 1098
50.1 ... IP-Symcon -- einsteigerfreundliche Automatisierung ... 1098
50.2 ... Professionelle Beleuchtungsplanung mit DIALux ... 1105
50.3 ... Das i-bus Tool -- Inbetriebnahmehilfe für ABB-Komponenten ... 1106
TEIL VI Realisierungen ... 1109
51. Licht steuern ... 1110
51.1 ... Einfache Lichtsteuerung ... 1110
51.2 ... Dimmbares Licht ... 1116
51.3 ... Präsenzgesteuerte Beleuchtung ... 1122
51.4 ... Farbenfroh mit DALI ... 1128
52. Steckdosen schalten ... 1135
52.1 ... Schalten mit einfachen Aktoren ... 1135
52.2 ... Mehr Möglichkeiten durch Stromerkennung ... 1136
53. Jalousien steuern ... 1141
53.1 ... Behang und Lamellen steuern ... 1141
53.2 ... Einen Innenrollladen bewegen ... 1149
53.3 ... Automatiksteuerung mit Wetterzentrale ... 1151
54. Heizung und Raumtemperatur regeln ... 1160
54.1 ... Den Wärmeerzeuger steuern ... 1160
54.2 ... Wohlfühlraumtemperatur mit Einzelraumregelung ... 1162
54.3 ... Erweiterungen und Alternativen ... 1175
55. Vernetztes Hören mit Multiroom-Audio ... 1177
55.1 ... Was benötigen Sie für Ihr eigenes Multiroom-System? ... 1178
55.2 ... Das Konzept ... 1179
55.3 ... Aufbau der Multiroom-Hardware ... 1180
55.4 ... Die Software für Server und Client ... 1182
55.5 ... Die Ansteuerung ... 1187
56. So sieht man Fernsehen heute ... 1191
56.1 ... Zentrale Medienbibliothek ... 1192
56.2 ... Fernbedienung: CEC oder IR-Empfänger ... 1197
56.3 ... Luxuriös fernsehen mit Videoclients ... 1198
56.4 ... Videoserver und Streaming einsetzen ... 1202
56.5 ... Mobil fernsehen ... 1204
56.6 ... Integration ins Smart Home ... 1205
57. Machen Sie Ihr Heim sicher ... 1208
57.1 ... Realisieren Sie eine kleine Alarmanlage ... 1208
57.2 ... Rauchwarnmelder installieren und abfragen ... 1211
57.3 ... Möglichkeiten zur Alarmierung ... 1215
57.4 ... Schneller Überblick mit Zustandsanzeigen ... 1217
57.5 ... Einsatz von Außenkameras ... 1224
57.6 ... Anwendungsszenario Zutrittskontrolle ... 1226
58. Aufbau eines professionellen 1-Wire-Systems ... 1230
58.1 ... Der Hardwareaufbau ... 1230
58.2 ... Einsatz des Wiregates ... 1232
58.3 ... Noch besser: Der Timberwolf als 1-Wire-Server ... 1235
59. Überblick: Programmierung für den Automatisierer ... 1236
59.1 ... Überblick über die wichtigsten Sprachen ... 1236
59.2 ... Einrichten einer Cross-Entwicklungsumgebung ... 1239
60. Die Möglichkeiten von Smart Metering ... 1250
60.1 ... Wichtige Logfiles und Config-Dateien ... 1251
60.2 ... Anschluss der Sensorik an den Messclient ... 1252
60.3 ... Konfigurieren Sie den Smart-Metering-Server ... 1253
60.4 ... Konfigurieren Sie den Messclient ... 1270
60.5 ... Die Erstellung eines collectd-Exec-Skripts ... 1271
60.6 ... Alles zusammen ... 1275
61. Unkonventionelle Projekte -- oder warum brauche ich einen Bewegungsmelder unter dem Bett? ... 1277
61.1 ... Der Bewegungsmelder unter dem Bett ... 1277
61.2 ... Aktienkursabhängige Beleuchtungssteuerung ... 1278
62. Wenn es mal nicht so will: Troubleshooting ... 1282
62.1 ... Generelle Erste-Hilfe-Tipps ... 1282
62.2 ... Verstehen, wo es klemmt -- mit strace ... 1284
62.3 ... Reparieren Sie den GRUB-Bootloader ... 1286
Index ... 1288
7.3 ... Die physikalischen Adressen ... 128
7.4 ... Die Gruppenadressen ... 129
7.5 ... Die Topologie von KNX PL ... 132
7.6 ... Die Topologie von KNX RF ... 135
7.7 ... IP als Medium: KNXnet/IP ... 136
7.8 ... Wie funktioniert die Übertragung? ... 139
7.9 ... Die KNX-Protokolle ... 143
8. Atmosphärisches Licht mit DALI ... 155
8.1 ... Was ist DALI? ... 155
8.2 ... Warum gibt es DALI? ... 156
8.3 ... Die DALI-Technik ... 157
8.4 ... Die DALI-Installation ... 159
8.5 ... DALI im Smart Home ... 162
8.6 ... Der DALI-2-Standard ... 163
9. 1-Wire: nicht nur »eine« Ader ... 165
9.1 ... 1-Wire-Grundlagen ... 166
9.2 ... Die Spannungsversorgung des 1-Wire-Bus ... 171
9.3 ... Die Architektur: Topologie von 1-Wire ... 175
9.4 ... Die 1-Wire-Identifikationsnummer ... 177
9.5 ... Die richtige Verkabelung ... 178
9.6 ... Die Überprüfung Ihres 1-Wire-Netzwerks ... 180
9.7 ... 1-Wire: So wird es professionell ... 181
9.8 ... Literatur ... 184
10. Energy Harvesting mit EnOcean ... 185
10.1 ... Der EnOcean-Standard ... 186
10.2 ... EnOcean im Einsatz ... 190
10.3 ... EnOcean im Smart Home ... 192
11. Weitere Technologien und Standards ... 196
11.1 ... Einfache serielle Verbindungen mit RS-232 und RS-485 ... 196
11.2 ... DMX -- professionelles Licht aus der Bühnentechnik ... 200
11.3 ... ZigBee und Z-Wave ... 203
11.4 ... Ethernet -- der Standard in der vernetzten Welt ... 207
11.5 ... Funknetzwerke mit WLAN ... 213
11.6 ... Antriebe steuern mit SMI ... 218
11.7 ... Und es gibt noch mehr: HomeMatic, RWE SmartHome usw. ... 220
12. Ausgewählte Netzwerkprotokolle ... 223
12.1 ... Das OSI-Referenzmodell ... 223
12.2 ... Netzwerke mit SNMP managen ... 225
12.3 ... Plug-and-play durch UPnP und DLNA ... 235
13. Linux kennenlernen ... 241
13.1 ... Sichere Verbindungen mit SSH ... 241
13.2 ... Das Terminal ... 243
13.3 ... Der Editor nano ... 244
13.4 ... Linux-Grundlagen ... 245
13.5 ... Die APT-Paketverwaltung ... 252
13.6 ... Der Linux-Startvorgang ... 255
14. Ihren Server administrieren ... 263
14.1 ... Gewinnen Sie Informationen aus Logdateien ... 263
14.2 ... Übersicht der wichtigsten Konfigurationsdateien ... 265
14.3 ... Verbindungsaufbau über Ports ... 267
14.4 ... Einfache Serverüberwachung per Webbrowser ... 269
14.5 ... Optimieren Sie Ihren Server ... 271
14.6 ... Wichtige Kommandos für den Administrator ... 277
15. Methodisch vorgehen: die UML ... 283
15.1 ... Motivation: Warum modellieren, warum UML? ... 283
15.2 ... UML-Diagrammtypen ... 286
15.3 ... UML-Tools ... 288
TEIL III Vorbereitung und Planung ... 291
16. Starten Sie die Planung ... 292
16.1 ... Der Masterplan ... 292
16.2 ... Die wichtigsten Stakeholder ... 294
16.3 ... Bestimmen Sie Ihre Raumausstattung ... 299
16.4 ... Wichtige Hersteller ... 307
16.5 ... Das KNX-User-Forum ... 309
17. Fürs Grobe: Werkzeuge ... 312
17.1 ... Handwerkzeug ... 312
17.2 ... Elektrowerkzeug ... 320
18. Fürs Feine: Softwaretools ... 322
18.1 ... Schaltpläne zeichnen mit sPlan ... 322
18.2 ... Ideal für Tests: VirtualBox ... 326
18.3 ... Kreatives Planen mit Visio ... 337
18.4 ... Planen mit Excel ... 340
18.5 ... Wireshark -- der Protokoll-Analyzer ... 343
18.6 ... Kleine Helferlein für die Netzwerkdiagnose ... 348
19. Das richtige Installationsmaterial ... 360
19.1 ... Leitungen ... 360
19.2 ... Leerrohre ... 367
19.3 ... Installationsdosen ... 372
19.4 ... Installationsklemmen ... 377
19.5 ... Reihenklemmen ... 380
20. Die Smart-Home-Prinzipien ... 388
20.1 ... Was macht ein Eigenheim eigentlich smart? ... 388
20.2 ... Und was macht es nicht unbedingt noch smarter? ... 389
20.3 ... Goldene und silberne Regeln ... 390
20.4 ... Wichtige Grundsätze ... 398
20.5 ... Denken Sie in Szenen ... 401
21. Lernen Sie die Planungsschritte kennen ... 408
21.1 ... Wünschen Sie sich etwas: mit dem Raumbuch ... 408
21.2 ... Der Leitungsplan ... 415
21.3 ... Die Verteilerplanung ... 418
21.4 ... Der Stromlaufplan ... 427
21.5 ... Bedienkonzepte bei Schaltern ... 428
21.6 ... Logikanforderungen ... 434
22. Bares Geld sparen ... 441
22.1 ... Welche Arbeiten können Sie selbst durchführen? ... 441
22.2 ... Wie werden Leitungen eingezogen? ... 442
22.3 ... Die Komponenten einkaufen ... 444
22.4 ... KNX-Komponenten im Rechenbeispiel ... 451
22.5 ... Ansetzen der Preisschraube ... 455
23. Planen der Infrastruktur ... 456
23.1 ... Vernetzen der Subsysteme ... 456
23.2 ... Der strukturierte Ethernet-Netzwerkaufbau ... 463
23.3 ... Die Sicherheit von KNX ... 465
23.4 ... Schaffen Sie einen sicheren Netzwerkzugang ... 468
23.5 ... Das Netzwerk abschotten mit Firewalls ... 473
23.6 ... Ein Backup-System einrichten ... 476
23.7 ... Verschlüsselung der Daten ... 483
23.8 ... Denken Sie an den Energieverbrauch ... 485
TEIL IV Hardware ... 491
24. Schaltschrank -- der Maschinenraum ... 492
24.1 ... Hausanschlusskasten, Zählerschrank, Stromkreisverteiler ... 492
24.2 ... Der Stromkreisverteiler im Detail ... 493
24.3 ... Hinweise zur Dimensionierung, Installation und Platzierung ... 496
24.4 ... Ein 19-Zoll-Rack für Netzwerk und Multimedia ... 497
25. Den Bus versorgen: Spannungsquellen ... 502
25.1 ... Speziell: KNX-Spannungsversorgung ... 502
25.2 ... Die Drossel ... 506
25.3 ... Universell: REG-Spannungsquellen ... 507
26. Mit Schnittstellen auf den KNX-Bus zugreifen ... 509
26.1 ... Einfach: serielle Schnittstelle ... 509
26.2 ... Robust: USB-Schnittstelle ... 511
26.3 ... Komfortabel: IP-Schnittstelle ... 512
26.4 ... Flexibel: IP-Router ... 516
26.5 ... Extravagant: Der Raspberry Pi als KNX-Schnittstelle ... 519
26.6 ... KNX-Schnittstelle: eine Entscheidungshilfe ... 520
27. Geräte, Linien und Bereiche koppeln ... 523
27.1 ... Ein Einzelgerät anbinden: Busankoppler ... 523
27.2 ... Größer werden: Linienkoppler und Bereichskoppler ... 525
28. Messen mit Sensoren ... 531
28.1 ... Tür- und Fensterkontakte ... 531
28.2 ... Bewegungsmelder ... 535
28.3 ... Präsenzmelder ... 542
28.4 ... Wetterstation ... 549
28.5 ... Rauchwarnmelder ... 554
28.6 ... Wassermelder ... 560
28.7 ... Alarmmelder ... 562
28.8 ... Luftgütesensoren ... 563
29. Schalten mit Aktoren ... 573
29.1 ... Schaltaktor ... 573
29.2 ... Schaltaktor mit Strommessung ... 578
29.3 ... Analogaktor ... 581
29.4 ... Jalousieaktor ... 583
29.5 ... Rollladenaktor ... 587
29.6 ... Dimmaktor ... 588
29.7 ... Heizungsaktor ... 592
29.8 ... Lüfter und Fan-Coil-Aktor ... 595
29.9 ... Unterputzaktoren ... 597
30. Zustände erfassen durch Eingänge ... 599
30.1 ... Binäreingang ... 599
30.2 ... Universal-E/A-Konzentrator ... 602
30.3 ... Unterputzbinäreingang ... 603
30.4 ... Analogeingang ... 605
31. Multifunktionsmodule ... 607
31.1 ... Raum-Master ... 607
31.2 ... Raum-Controller ... 608
32. Welten verbinden mit Gateways ... 610
32.1 ... DALI-Gateway ... 610
32.2 ... DMX-Gateway ... 616
32.3 ... EnOcean-Gateway ... 618
32.4 ... Weitere Gateways für Spezialaufgaben ... 623
33. Grenzenlose Möglichkeiten: Logik-Engines ... 629
33.1 ... Intelligenz auf der Hutschiene: Logikbausteine ... 630
33.2 ... Zentrale Automatisierungsrechner ... 634
33.3 ... Automatisierungssoftware-Lösungen ... 666
34. Energiemanagement ... 668
34.1 ... Wege zur Stromverbrauchserfassung ... 669
34.2 ... Messen mit KNX-Stromzählern ... 672
34.3 ... Infrarotlesekopf ... 674
34.4 ... Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ... 675
35. Sicherheit und Überwachung ... 680
35.1 ... Der Überwachungsbaustein ... 680
35.2 ... Der Störmeldebaustein ... 682
35.3 ... Der Betriebsdatenerfassungsbaustein ... 682
35.4 ... KNX-Sicherheitsbausteine ... 683
36. Bedienen und visualisieren ... 685
36.1 ... Große Vielfalt: klassische Schalterprogramme ... 686
36.2 ... Große Flexibilität: Tastsensoren ... 690
36.3 ... Konventionelle und programmierbare Fernbedienungen ... 705
36.4 ... Intelligente IR-Steuerung ... 709
36.5 ... Die schnelle Anzeige über Signal-LEDs ... 717
36.6 ... Umfassend visualisieren mit Touchscreen ... 722
36.7 ... Von unterwegs: Smartphone ... 728
37. Vorschaltgeräte, Treiber, Leuchtmittel ... 730
37.1 ... Elektronische Vorschaltgeräte einsetzen ... 730
37.2 ... Spannende Möglichkeiten mit DALI-EVGs ... 733
37.3 ... Biorhythmische Beleuchtung: Human Centric Lighting ... 738
38. Bewegen mit Antrieben ... 742
38.1 ... Schließen nie mehr vergessen: Fensterantriebe ... 742
38.2 ... Sie werden es nicht mehr missen wollen: Motorschloss ... 743
38.3 ... Thermoelektrische und elektromotorische Stellantriebe ... 745
39. Audio im Smart Home ... 749
39.1 ... Lautsprecher: Wand, Decke, Standgerät ... 749
39.2 ... Klassisch verstärken in Stereo und Surround ... 752
39.3 ... Verstärker für Multiroom-Audio ... 755
39.4 ... Automatisierung eingebaut: KNX-Multiroom-Verstärker ... 757
39.5 ... Ton mit dem Rechner erzeugen: Soundkarten ... 760
39.6 ... Sonos und Squeezebox ... 762
40. Video im Smart Home ... 764
40.1 ... TV-Karten ... 764
40.2 ... Multiswitch ... 765
40.3 ... Das Smart-TV ... 767
40.4 ... Set-Top-Boxen und SAT-Receiver ... 769
40.5 ... Videomatrix ... 775
40.6 ... Beamer und Heimkino ... 776
40.7 ... DVD- und Blu-Ray-Player ... 780
40.8 ... Videoüberwachung ... 781
41. Netzwerkkomponenten einsetzen ... 783
41.1 ... Simpel: der Hub ... 784
41.2 ... Robust: der Unmanaged Switch ... 785
41.3 ... Flexibel: der Managed Switch ... 787
41.4 ... Der Switch: Entscheidungshilfe ... 789
41.5 ... Netzwerke koppeln: der Router ... 792
41.6 ... Clever verkabeln mit Power over Ethernet (PoE) ... 794
42. Das Arbeitstier: Server ... 796
42.1 ... Der klassische Linux-Server ... 796
42.2 ... Kleine Rechenzwerge: Raspberry Pi, BeagleBone Black & Co. ... 804
43. Speicher: Wohin mit den Daten? ... 817
43.1 ... Die Auswahl der richtigen Festplatten ... 818
43.2 ... Direct Attached Storage (DAS) ... 821
43.3 ... Network Attached Storage (NAS) ... 823
43.4 ... Der kleine RAID-Ratgeber ... 828
43.5 ... Speichern im Netzwerk: ein Praxisbeispiel ... 830
44. Telefon, Türkommunikation und Zutrittskontrolle ... 832
44.1 ... SIP-Türsprechsysteme ... 832
44.2 ... Proprietäre Türsprechsysteme ... 835
44.3 ... Zutrittskontrolle: Alternativen zum Schlüssel ... 838
44.4 ... Telefonie ... 850
45. Wasser, Lüftung, Heizung, Haushaltsgeräte ... 852
45.1 ... Wasserenthärter ... 852
45.2 ... Lüfter ... 854
45.3 ... Kontrollierte Wohnraumlüftung (KWL) ... 855
45.4 ... Heizungssystem ... 856
45.5 ... Schwimmbad ... 863
45.6 ... Intelligente Haushaltsgeräte ... 864
TEIL V Software ... 867
46. KNX parametrieren mit der ETS-Software ... 868
46.1 ... Die ETS installieren ... 869
46.2 ... Richten Sie Ihr eigenes KNX-Projekt ein ... 870
46.3 ... Geräte und Produktdatenbanken ... 876
46.4 ... Die Parametrierung von KNX-Geräten ... 883
46.5 ... Gruppenadressen und Verknüpfungen anlegen ... 890
46.6 ... Die Programmierung durchführen ... 900
46.7 ... Unverzichtbar: der Gruppenmonitor und der Busmonitor ... 910
46.8 ... Gruppenadressen und Kommunikationsobjekte vertieft ... 917
46.9 ... Einrichten einer ETS-Lizenz ... 922
46.10 ... Fehlersuche mit der ETS ... 924
46.11 ... Ein Regelwerk zur KNX-Parametrierung ... 929
47. HomeServer Experte und Client kennenlernen ... 932
47.1 ... Installation und Grundeinstellungen ... 933
47.2 ... Arbeiten mit Kommunikationsobjekten ... 938
47.3 ... Logiken erschaffen ... 944
47.4 ... Webseiten abfragen und auswerten ... 957
47.5 ... Der Programmiervorgang ... 960
47.6 ... Das QuadConfig-Programm ... 964
47.7 ... Die Plug-ins der Quad-Visu ... 966
47.8 ... Der QuadClient ... 977
47.9 ... Schauen Sie dem HomeServer auf die Finger ... 981
48. Multimedia-Software: mächtig und kostenlos ... 990
48.1 ... MPD -- der Music Player Daemon ... 990
48.2 ... Tvheadend -- der Video-Streaming-Server ... 1001
48.3 ... Kodi, ehemals XBMC -- ein luxuriöses Multimedia-Frontend ... 1005
49. Erstaunliche Möglichkeiten mit Open-Source-Automation ... 1016
49.1 ... libSML -- Zählerstände lesen ... 1016
49.2 ... eibd -- der EIB-Daemon ... 1019
49.3 ... Linknx -- Mehrwert für eibd ... 1024
49.4 ... OWFS -- ein Filesystem für 1-Wire ... 1029
49.5 ... FHEM -- die freundliche Hausautomation ... 1033
49.6 ... openHAB 2 -- eine Metaplattform ... 1041
49.7 ... SmartHome.py -- ein modulares Framework ... 1050
49.8 ... smartVISU -- geniale kostenlose Visualisierung ... 1056
49.9 ... knockd -- ein Port-Knocking-Server ... 1061
49.10 ... RRDtool -- Datenbank nach Round-Robin-Prinzip ... 1065
49.11 ... lighttpd -- schlanker Webserver für Embedded-Systeme ... 1071
49.12 ... Freetz -- alternative Firmware für die FRITZ!Box ... 1075
49.13 ... Cacti -- ein Monitoring-Paket ... 1079
49.14 ... v-control -- perfekte Heizungsansteuerung ... 1084
49.15 ... ioBroker als Allzweckwaffe im Smart Home ... 1085
50. Weitere kommerzielle und nicht kommerzielle Software ... 1098
50.1 ... IP-Symcon -- einsteigerfreundliche Automatisierung ... 1098
50.2 ... Professionelle Beleuchtungsplanung mit DIALux ... 1105
50.3 ... Das i-bus Tool -- Inbetriebnahmehilfe für ABB-Komponenten ... 1106
TEIL VI Realisierungen ... 1109
51. Licht steuern ... 1110
51.1 ... Einfache Lichtsteuerung ... 1110
51.2 ... Dimmbares Licht ... 1116
51.3 ... Präsenzgesteuerte Beleuchtung ... 1122
51.4 ... Farbenfroh mit DALI ... 1128
52. Steckdosen schalten ... 1135
52.1 ... Schalten mit einfachen Aktoren ... 1135
52.2 ... Mehr Möglichkeiten durch Stromerkennung ... 1136
53. Jalousien steuern ... 1141
53.1 ... Behang und Lamellen steuern ... 1141
53.2 ... Einen Innenrollladen bewegen ... 1149
53.3 ... Automatiksteuerung mit Wetterzentrale ... 1151
54. Heizung und Raumtemperatur regeln ... 1160
54.1 ... Den Wärmeerzeuger steuern ... 1160
54.2 ... Wohlfühlraumtemperatur mit Einzelraumregelung ... 1162
54.3 ... Erweiterungen und Alternativen ... 1175
55. Vernetztes Hören mit Multiroom-Audio ... 1177
55.1 ... Was benötigen Sie für Ihr eigenes Multiroom-System? ... 1178
55.2 ... Das Konzept ... 1179
55.3 ... Aufbau der Multiroom-Hardware ... 1180
55.4 ... Die Software für Server und Client ... 1182
55.5 ... Die Ansteuerung ... 1187
56. So sieht man Fernsehen heute ... 1191
56.1 ... Zentrale Medienbibliothek ... 1192
56.2 ... Fernbedienung: CEC oder IR-Empfänger ... 1197
56.3 ... Luxuriös fernsehen mit Videoclients ... 1198
56.4 ... Videoserver und Streaming einsetzen ... 1202
56.5 ... Mobil fernsehen ... 1204
56.6 ... Integration ins Smart Home ... 1205
57. Machen Sie Ihr Heim sicher ... 1208
57.1 ... Realisieren Sie eine kleine Alarmanlage ... 1208
57.2 ... Rauchwarnmelder installieren und abfragen ... 1211
57.3 ... Möglichkeiten zur Alarmierung ... 1215
57.4 ... Schneller Überblick mit Zustandsanzeigen ... 1217
57.5 ... Einsatz von Außenkameras ... 1224
57.6 ... Anwendungsszenario Zutrittskontrolle ... 1226
58. Aufbau eines professionellen 1-Wire-Systems ... 1230
58.1 ... Der Hardwareaufbau ... 1230
58.2 ... Einsatz des Wiregates ... 1232
58.3 ... Noch besser: Der Timberwolf als 1-Wire-Server ... 1235
59. Überblick: Programmierung für den Automatisierer ... 1236
59.1 ... Überblick über die wichtigsten Sprachen ... 1236
59.2 ... Einrichten einer Cross-Entwicklungsumgebung ... 1239
60. Die Möglichkeiten von Smart Metering ... 1250
60.1 ... Wichtige Logfiles und Config-Dateien ... 1251
60.2 ... Anschluss der Sensorik an den Messclient ... 1252
60.3 ... Konfigurieren Sie den Smart-Metering-Server ... 1253
60.4 ... Konfigurieren Sie den Messclient ... 1270
60.5 ... Die Erstellung eines collectd-Exec-Skripts ... 1271
60.6 ... Alles zusammen ... 1275
61. Unkonventionelle Projekte -- oder warum brauche ich einen Bewegungsmelder unter dem Bett? ... 1277
61.1 ... Der Bewegungsmelder unter dem Bett ... 1277
61.2 ... Aktienkursabhängige Beleuchtungssteuerung ... 1278
62. Wenn es mal nicht so will: Troubleshooting ... 1282
62.1 ... Generelle Erste-Hilfe-Tipps ... 1282
62.2 ... Verstehen, wo es klemmt -- mit strace ... 1284
62.3 ... Reparieren Sie den GRUB-Bootloader ... 1286
Index ... 1288
... weniger
Autoren-Porträt von Stefan Heinle
Heinle, StefanStefan Heinle ist Diplom-Ingenieur der Elektrotechnik und begeisterter Heimautomatisierer. Er arbeitet als Leiter im Bereich Software-Plattformen für sicherheitskritische Embedded Systems in der Luftfahrt.
Bibliographische Angaben
- Autor: Stefan Heinle
- 2018, 2., aktualisierte und erweiterte Auflage., 1300 Seiten, Maße: 20 x 24,6 cm, Gebunden, Deutsch
- Verlag: Rheinwerk Verlag
- ISBN-10: 383626613X
- ISBN-13: 9783836266130
Rezension zu „Heimautomation mit KNX, DALI, 1-Wire und Co. “
»Überaus fundiert und mit tiefer Detailkenntnis geschrieben.« MagPi 201905
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