IoT-Gateway um Zigbee erweitern: Smart-Home-Funk in der Industrie nutzen

Die USB-Schnittstelle des IoT-Gateways bietet erheblichen Spielraum für Erweiterungen. In diesem Beitrag zeige ich an einem konkreten Beispiel, wie sich das ausnutzen lässt: Da ich zu Hause bereits mehrere Zigbee-Gateways aufgebaut hatte, wollte ich prüfen, ob sich derselbe Ansatz auch auf das IoT-Gateway übertragen lässt.

Verwendete Komponenten

Für den Aufbau habe ich auf vorhandene Hardware und etablierte Open-Source-Software gesetzt. Die folgenden Bausteine bilden zusammen die Funkanbindung.

CC2531 Zigbee-Stick. Als Funkschnittstelle dient ein CC2531 Zigbee-Stick, der ohnehin noch bei mir verfügbar war. Wichtig: Der Stick muss zuvor mit einer anderen Firmware geflasht werden. Dazu existieren zahlreiche Anleitungen im Internet, weshalb ich an dieser Stelle nicht näher darauf eingehe.

Docker – zigbee2mqtt. Die benötigte Applikation zigbee2mqtt habe ich per Docker installiert. Dafür war ein eigenes Docker-Compose-File nötig, um zigbee2mqtt sauber in das IoT-Gateway zu integrieren. Die Anwendung liest die Zigbee-Sensoren und -Aktoren aus und gibt deren Parameter anschließend über MQTT weiter.

MQTT-Broker. Damit die per MQTT veröffentlichten Werte lokal entgegengenommen werden können, habe ich zusätzlich einen MQTT-Broker auf dem IoT-Gateway eingerichtet.

Node-RED. Über den MQTT-Node in Node-RED greife ich die Zigbee-Parameter ab. Sobald die Werte innerhalb von Node-RED verfügbar sind, lassen sie sich weiterverarbeiten und visualisieren – für die Darstellung nutze ich das Node-RED-Dashboard.

Datenfluss vom Funksensor bis zum Dashboard

Die Kette ist durchgängig: Der CC2531-Stick empfängt die Zigbee-Signale, zigbee2mqtt übersetzt die Geräteparameter und publiziert sie auf dem lokalen MQTT-Broker. Node-RED abonniert diese Topics über den MQTT-Node und stellt die Werte im Dashboard dar. Jeder Baustein läuft direkt auf dem IoT-Gateway.

Mehrwert: Herstellerunabhängigkeit und lokale Datenhaltung

Der entscheidende Vorteil dieses Aufbaus ist die Herstellerunabhängigkeit. Üblicherweise verlangen die über 200 Anbieter von Zigbee-Geräten jeweils ein eigenes Gateway. Mit dieser Lösung entfällt dieser Zwang: Ein einziges Zigbee-Gateway genügt – und bringt zugleich deutlich mehr Funktionen mit.

Fazit

Die USB-Schnittstelle macht das IoT-Gateway zu einer flexiblen Basis, um Smart-Home-Protokolle wie Zigbee auch im industriellen Umfeld zu nutzen. Mit CC2531-Stick, zigbee2mqtt in Docker, einem lokalen MQTT-Broker und Node-RED entsteht ein herstellerunabhängiges Gateway, das Daten lokal verarbeitet und bei Bedarf an weitere Dienste anbindet – ein praktikabler Weg, um die Abhängigkeit von proprietären Hersteller-Gateways zu beenden.