Kategorie: Smarthome

Node-RED auf dem Raspberry

Erstellt / Update: 11. Dezember 2022 von Sixpak

Eine Software, sie zu knechten, sie alle zu finden, … Das auf Node.js basierende Node-RED ist ideal um alle Geräte im Smart Home zentral zu sammeln, steuern, auszuwerten und miteinander zu verknüpfen. Dabei versteht es dank Erweiterungen gängige Standards wie MQTT und KNX, beschreibt MySQL und INFLUX Datenbanken, sendet per HTTP, TCP oder UDP und bindet bekannte Systeme etwas Loxone, Homematic, Hue, Sonoff usw direkt ein.

Installation

Dank einem offiziellen Script der Entwickler ist die Installation quasi selbsterklärend und je nach PI und Internetanbindung innerhalb von wenigen Minuten:

#Node Red Installation starten

bash <(curl -sL https://raw.githubusercontent.com/node-red/raspbian-deb-package/master/resources/update-nodejs-and-nodered)

Ein späteres Update gelingt über denselben Befehl und überschreibt die vorhandene Installation ohne unsere bisherige Arbeit zu zerstören. Ein vorheriges und generell regelmäßiges Backup ist natürlich dennoch empfehlenswert.

Node-RED starten

Nach erfolgreicher Installation können wir Node-RED testweise direkt aus der Konsole starten:

#Testweise starten
node-red-start

#Abbrechen mit CTRL-C

Für eine dauerhafte Nutzung und einen automatischen Start beim Booten aktiveren wir es als Service.

#1. Service dauerhaft anschalten
sudo systemctl enable nodered.service

#2. Service starten 
sudo service nodered start

Oberfläche

Für alles Weitere verlassen wir das Terminal und wechseln in den Browser. Unter der Server-IP und Port 1880 erscheint das noch sehr leere grafische Interface. Jetzt beginnt die eigentliche Arbeit …

#Im Browser eingeben
http://<deine-pi-ip-adresse>:1880

Backup

Um unsere kostbare Arbeit vor einem Datenverlust zu schützen, sollten die Flows regelmäßig auf einem externen Datenträger gesichert werden.

  • Der einfache Weg: Im Menu Exportieren -> alles Flows auswählen und in einer Textdatei speichern.
  • Manuelles komplettes Backup: Alle Dateien im verstecken Anwendungsverzeichnis /home/pi/.node-red packen und kopieren
  • Do it like a pro: Das Backup lässt sich natürlich auch selbst über Node-RED steuern, etwa für automatische Uploads in die Cloud

Xiaomi Mi Flora und Node Red – Pflanzen überwachen mit dem Raspberry

Erstellt / Update: 11. Dezember 2022 von Sixpak

Genug Licht, Wasser und ab und an etwas Dünger, das macht unsere Pflanzen froh. Ob alles passt, verrät uns der Mi Flora von Xiaomi. Der kleine Bluetooth-Sensor wird normalerweise direkt mit der passenden App auf dem Smartphone gekoppelt, kann jedoch auch in den Raspberry funken.

Voraussetzungen

  • Ein Raspberry mit Bluetooth, etwas ein Model 3B, 4 oder auch Zero W. Installiertes Raspberry Pi OS (Buster oder neuer)
  • Xiaomi Mi Flora oder „Nachbauten“, ab ca. 12 Euro im Asiashop

Bluetooth Adresse finden

Zunächst überprüfen wir ob Bluetooth im Raspberry funktioniert und der Mi Flora entdeckt wird. Die gefundene Adresse benötigen wir später um die Daten auszulesen.

#Bluetooth Umgebungsscan
sudo hcitool lescan

#Scan abbrechen mit CTRL-C

#Beispielausgabe
LE Scan ...
31:D3:AF:2D:59:F0 (unknown)
51:32:37:CC:82:EE Flower Care

Neben vermutlich einigen „Unbekannten“ Geräten sollte in der Liste auch ein „Flower Care“ und damit unser Xiaomi Device auftauchen.

Einbindung per Node Red

Ist bereits Node Red installiert, ist die Einrichtung schnell erledigt. Die passende Node ist node-red-contrib-xiaomi-devices und wird einfach über die „Palette“ installiert.

Node installieren

Der einfache Flow

Im neuen Baustein Xiaomi BLE müssen wir lediglich die Bluetooth Adresse eingeben und durch inject auslesen. Die verfügbaren Daten sehen wir nach einer erfolgreichen Verbindung im Debug Fenster.

Einfacher Flow für den Mi Flora Sensor
[{"id":"ee7913c3.bbd26","type":"Xiaomi BLE","z":"83c28990.49ea18","name":"","address":"C4:7C:8D:6A:9C:C7","scanningTimeout":60,"x":470,"y":240,"wires":[["dc4d7fc3.9f3d68"]]},{"id":"5ae25c26.766174","type":"inject","z":"83c28990.49ea18","name":"","props":[{"p":"payload"},{"p":"topic","vt":"str"}],"repeat":"","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1,"topic":"","payload":"","payloadType":"date","x":220,"y":240,"wires":[["ee7913c3.bbd26"]]},{"id":"dc4d7fc3.9f3d68","type":"debug","z":"83c28990.49ea18","name":"","active":true,"tosidebar":true,"console":false,"tostatus":false,"complete":"false","statusVal":"","statusType":"auto","x":780,"y":240,"wires":[]}]

Der fortgeschrittene Flow

Die gewonnen Daten können wir nun regelmäßig per MQTT im Netzwerk verteilen, im Dashboard ausgeben, über Influx nach Grafana leiten …

[{"id":"ca093678.f26d7","type":"Xiaomi BLE","z":"3785f120.90cd96","name":"Mein Mi Flora","address":"C4:7C:8D:6A:9C:C7","scanningTimeout":"20","x":440,"y":780,"wires":[["34548b43.4f3f2c","81042299.84e26"]]},{"id":"34548b43.4f3f2c","type":"debug","z":"3785f120.90cd96","name":"","active":true,"tosidebar":true,"console":false,"tostatus":false,"complete":"false","statusVal":"","statusType":"auto","x":890,"y":780,"wires":[]},{"id":"6a17af57.b4c798","type":"inject","z":"3785f120.90cd96","name":"Abruf alle 10 Min","props":[{"p":"payload"},{"p":"topic","vt":"str"}],"repeat":"600","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1,"topic":"","payload":"","payloadType":"date","x":190,"y":780,"wires":[["ca093678.f26d7"]]},{"id":"81042299.84e26","type":"split","z":"3785f120.90cd96","name":"","splt":"\\n","spltType":"str","arraySplt":1,"arraySpltType":"len","stream":false,"addname":"topic","x":420,"y":980,"wires":[["3353ba18.c0f926","a0bbcaeb.928498"]]},{"id":"7627408b.d36d08","type":"inject","z":"3785f120.90cd96","name":"Demo Daten","props":[{"p":"payload"},{"p":"topic","vt":"str"}],"repeat":"","crontab":"","once":false,"onceDelay":0.1,"topic":"","payload":"{\"battery\":100,\"temperature\":22.4,\"light\":608,\"moisture\":20,\"conductivity\":149}","payloadType":"json","x":170,"y":980,"wires":[["81042299.84e26"]]},{"id":"c6ddc559.5b7c1","type":"mqtt out","z":"3785f120.90cd96","name":"","topic":"","qos":"","retain":"","broker":"","x":870,"y":980,"wires":[]},{"id":"3353ba18.c0f926","type":"function","z":"3785f120.90cd96","name":"MQTT Topic festlegen","func":"msg.topic = \"pflanzen/miflora/\" + msg.topic;\nreturn msg;","outputs":1,"noerr":0,"initialize":"","finalize":"","x":680,"y":980,"wires":[["c6ddc559.5b7c1"]]},{"id":"a0bbcaeb.928498","type":"switch","z":"3785f120.90cd96","name":"","property":"topic","propertyType":"msg","rules":[{"t":"eq","v":"battery","vt":"str"},{"t":"eq","v":"temperature","vt":"str"},{"t":"eq","v":"light","vt":"str"},{"t":"eq","v":"moisture","vt":"str"},{"t":"eq","v":"conductivity","vt":"str"}],"checkall":"true","repair":false,"outputs":5,"x":590,"y":1160,"wires":[["86d74f08.7093f8"],["ea29e549.1c8c4"],["2cc343f3.8a2df4"],["160a38fa.0e8c87"],["1c6fef43.1d71d9"]]},{"id":"86d74f08.7093f8","type":"ui_chart","z":"3785f120.90cd96","name":"","group":"7cbba92f.3b546","order":4,"width":0,"height":0,"label":"Batterie","chartType":"line","legend":"false","xformat":"HH:mm","interpolate":"linear","nodata":"","dot":false,"ymin":"","ymax":"","removeOlder":"48","removeOlderPoints":"","removeOlderUnit":"3600","cutout":0,"useOneColor":false,"useUTC":false,"colors":["#b4ad2c","#aec7e8","#ff7f0e","#2ca02c","#98df8a","#d62728","#ff9896","#9467bd","#c5b0d5"],"useOldStyle":false,"outputs":1,"x":880,"y":1080,"wires":[[]]},{"id":"ea29e549.1c8c4","type":"ui_chart","z":"3785f120.90cd96","name":"","group":"7cbba92f.3b546","order":4,"width":0,"height":0,"label":"Temperatur","chartType":"line","legend":"false","xformat":"HH:mm","interpolate":"linear","nodata":"","dot":false,"ymin":"","ymax":"","removeOlder":"48","removeOlderPoints":"","removeOlderUnit":"3600","cutout":0,"useOneColor":false,"useUTC":false,"colors":["#b44828","#aec7e8","#ff7f0e","#2ca02c","#98df8a","#d62728","#ff9896","#9467bd","#c5b0d5"],"useOldStyle":false,"outputs":1,"x":890,"y":1120,"wires":[[]]},{"id":"2cc343f3.8a2df4","type":"ui_chart","z":"3785f120.90cd96","name":"","group":"7cbba92f.3b546","order":4,"width":0,"height":0,"label":"Licht","chartType":"line","legend":"false","xformat":"HH:mm","interpolate":"linear","nodata":"","dot":false,"ymin":"","ymax":"","removeOlder":"48","removeOlderPoints":"","removeOlderUnit":"3600","cutout":0,"useOneColor":false,"useUTC":false,"colors":["#f5aa9d","#aec7e8","#ff7f0e","#2ca02c","#98df8a","#d62728","#ff9896","#9467bd","#c5b0d5"],"useOldStyle":false,"outputs":1,"x":870,"y":1160,"wires":[[]]},{"id":"160a38fa.0e8c87","type":"ui_chart","z":"3785f120.90cd96","name":"","group":"7cbba92f.3b546","order":4,"width":0,"height":0,"label":"Feuchtigkeit","chartType":"line","legend":"false","xformat":"HH:mm","interpolate":"linear","nodata":"","dot":false,"ymin":"","ymax":"","removeOlder":"48","removeOlderPoints":"","removeOlderUnit":"3600","cutout":0,"useOneColor":false,"useUTC":false,"colors":["#256cf5","#aec7e8","#ff7f0e","#2ca02c","#98df8a","#d62728","#ff9896","#9467bd","#c5b0d5"],"useOldStyle":false,"outputs":1,"x":890,"y":1200,"wires":[[]]},{"id":"1c6fef43.1d71d9","type":"ui_chart","z":"3785f120.90cd96","name":"","group":"7cbba92f.3b546","order":4,"width":0,"height":0,"label":"Leitfähigkeit","chartType":"line","legend":"false","xformat":"HH:mm","interpolate":"linear","nodata":"","dot":false,"ymin":"","ymax":"","removeOlder":"48","removeOlderPoints":"","removeOlderUnit":"3600","cutout":0,"useOneColor":false,"useUTC":false,"colors":["#256cf5","#64e850","#ff7f0e","#2ca02c","#98df8a","#d62728","#ff9896","#9467bd","#c5b0d5"],"useOldStyle":false,"outputs":1,"x":890,"y":1240,"wires":[[]]},{"id":"183605e2.5b40ba","type":"comment","z":"3785f120.90cd96","name":"Dashboard Grafiken","info":"","x":630,"y":1080,"wires":[]},{"id":"ce098039.3f9be8","type":"comment","z":"3785f120.90cd96","name":"Daten zum MQTT Server","info":"","x":650,"y":900,"wires":[]},{"id":"7cbba92f.3b546","type":"ui_group","z":"","name":"Mi Flora Sensor","tab":"ad98b36d.a329b8","order":1,"disp":true,"width":"6","collapse":false},{"id":"ad98b36d.a329b8","type":"ui_tab","z":"","name":"Pflanzen","icon":"dashboard","disabled":false,"hidden":false}]

Mi Flora ohne Node Red

Um allein die Daten auszulesen und per MQTT zu verschicken ist die Installation von Node Red natürlich übertrieben. Ein paar Zeilen Python erledigen einen genau so guten Job und sparen wertvolle Ressourcen. Die passende Anleitung und das notwendige Script findet ihr zum Beispiel auf Github von Thom Dietrich oder dieser Quelle.

Bluetooth Fehler

Die Bluetooth-Verbindung auf dem Raspberry scheint leider nicht immer die stabilste zu sein. Fehler wie „Set scan parameters failed: Input/output error.“ beim Scannen mit den hcitool oder „Gerät konnte nicht gefunden werden“ hatte ich selbst leider schon öfters.

Eine möglich Lösung ist dabei ein Neustart der betreffenden Services:

sudo service bluetooth restart
sudo service dbus restart

Um uns die Arbeit zu erleichtern und sicher sein, überlassen wir den täglichen Restart einem Cronjob:

#Cronjobs verwalten, für einen Service müssen wir diese als Sudo ausführen
sudo crontab -e

#Diese Zeile im Editor hinzugefügt startet den Service jeden Tag um Mitternacht
0 0 * * *  /usr/sbin/service bluetooth restart >/dev/null 2>&1