Die Macht der Offenheit: M4000 trifft Home Assistant

Immer wieder fasziniert mich, wie sich zwei eigentlich getrennte Welten zu einem funktionierenden Ganzen verbinden lassen. Genau dieser Reiz treibt mich an. In diesem Beitrag stelle ich einen besonderen Aufbau vor, bei dem industrielle Automatisierung und Smart-Home-Technik auf einer Plattform zusammenkommen.

Ausgangslage: Home Assistant im eigenen Zuhause

Mein eigenes Zuhause ist bereits mit Home Assistant automatisiert. Für alle, die das Tool nicht kennen: Home Assistant ist eine quelloffene Plattform, mit der sich kostenlos ein vollwertiges Gebaeudeleitsystem aufbauen laesst. Es bringt eine grosse Auswahl an Schnittstellen mit, etwa fuer Wechselrichter oder Zigbee-Geraete.

Bei mir laeuft Home Assistant in einer VM auf dem Server. Es existiert jedoch auch eine Container-Variante (Docker). Das brachte mich auf die Idee, Home Assistant auf u-OS mit einer M4000-Steuerung zu integrieren und damit auszuloten, wie weit sich die Offenheit dieser Plattform treiben laesst.

Das Konzept im Ueberblick

Die Steuerung uebernimmt den Zugriff auf die physische Peripherie, waehrend Home Assistant die Visualisierung und Bedienung liefert. Dazwischen vermitteln mehrere Bausteine, die Daten von der I/O-Ebene bis in die Smart-Home-Oberflaeche durchreichen. Den Aufbau habe ich Schritt fuer Schritt realisiert.

Container-Installation auf u-OS

Auf u-OS habe ich Node-RED und Home Assistant jeweils als Docker-Container installiert. Anschliessend kam CODESYS als weitere Komponente hinzu, die den Zugriff auf die Hardware uebernimmt.

CODESYS: Zugriff auf die I/O-Ebene

CODESYS dient dem Zugriff auf die I/O ueber das u-remote-System. Dort gebe ich saemtliche Schnittstellen der I/O per OPC UA frei, sodass die Signale fuer die nachgelagerten Dienste verfuegbar werden.

Node-RED als Bindeglied

In Node-RED binde ich die OPC-UA-Variablen aus CODESYS ein. Node-RED fungiert damit als Vermittlungsschicht zwischen der Steuerungswelt und der Smart-Home-Plattform.

Anbindung an Home Assistant

Home Assistant bringt einen eigenen Node-RED-Node mit. Damit lassen sich die Variablen aus Node-RED direkt nach Home Assistant ueberfuehren, um sie dort zu visualisieren und zu verwalten, wie auf der Abbildung zu sehen ist.

Zigbee-Integration per USB-Dongle

Im naechsten Schritt binde ich die Zigbee-Schnittstelle ueber einen USB-Dongle an. Dadurch lassen sich Zigbee-Geraete unterschiedlichster Hersteller unkompliziert in dasselbe System integrieren.

Fazit

Das Projekt bereitet mir grosse Freude, weil sich leistungsfaehige Hardware mit einem performanten Betriebssystem wie u-OS kombinieren liess. Es zeigt eindruecklich, wie flexibel moderne Automatisierungsloesungen sind und wie sich verschiedene Technologien zu einem durchgaengigen System verbinden lassen.