Home Assistant -  Udo Brandes

Home Assistant (eBook)

Das umfassende Handbuch

(Autor)

eBook Download: EPUB
2023
580 Seiten
Rheinwerk Computing (Verlag)
978-3-8362-9556-7 (ISBN)
Systemvoraussetzungen
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Home Assistant ist Ihr Begleiter auf dem Weg zum eigenen Smart Home.
Im Handumdrehen integrieren Sie Geräte und Dienste in Ihr System und automatisieren Schaltungen und Szenen ganz nach Ihren Bedürfnissen. Udo Brandes beschreibt alle Schritte, die Sie für Ihr eigenes Smart Home benötigen, von der Einrichtung über die Verwaltung bis hin zur Automatisierung.

So erfahren Sie in übersichtlichen Kapiteln zum Nachschlagen, wie Sie den Home Assistant um Datenbank- und Programmiermöglichkeiten erweitern, mit ESPHome eigene Schalter und Sensoren einbinden und daraus ein Komplettpaket für die Heimautomation schnüren.

Home Assistant vorgestellt
Nach der Installation lernen Sie die Menüs und Optionen von Home Assistant kennen und erfahren, wie Sie das System mit Integrationen und Add-ons erweitern können.

Individuell und auf Sie zugeschnitten
Möchten Sie Shelly-, Tasmota- oder Tuya-Geräte in Ihre Installation integrieren oder mit Node-RED anspruchsvolle Automatisierungen programmieren? Mit Kodi Lichtszenen für den Fernsehabend erstellen oder von unterwegs die Verbrauchswerte Ihrer Wohnung im Auge behalten? Was Home Assistant kann, zeigt Ihnen dieser Leitfaden zur Heimautomation.

Der Letzte macht das Licht aus
Mit wenigen Handgriffen sorgen Sie dafür, dass alle Lichter ausgehen, wenn die letzte Person das Haus verlässt. Oder Sie überwachen Sensoren und erstellen einen Überblick über den Energieverbrauch Ihrer Wohnung. Mit Home Assistant und dem Know-how dieses Buchs ist alles möglich.

Aus dem Inhalt:

Das Setup und der erste Start: Das Webinterface
Home Assistant administrieren
Geräte, Dienste, Entitäten
Automatisierungen mit Szenen, Skripten und Vorlagen
Dashboards, Apps und externer Zugriff
Medien und Sprachdienste
Bereiche und Zonen
Werkzeuge und Helfer
Datenspeicherung mit MariaDB und InfluxDB
Sonoff, Tasmota, Shelly und Tuya integrieren
Programmierung mit Node-RED
Eigene Geräte mit ESPHome

Udo Brandes ist selbständiger Programmierer, IT-Entwickler und Autor. Die Möglichkeiten der Mikrocontrollerprogrammierung sind Zukunftsthemen, die ihn faszinieren und mit deren Chancen und Risiken er sich seit langem intensiv befasst. Zuvor war er Systementwickler beim Rechenzentrum der Finanzverwaltung des Landes Nordrhein-Westfalen und hat in unterschiedlichen Aufgaben für die Stadt Wuppertal gearbeitet.

1. Ihr Smart Home mit Home Assistant ... 23

1.1 ... Was ist ein Smart Home? ... 23
1.2 ... Was ist Home Assistant und was ist es nicht? ... 24
1.3 ... Heimautomation -- besser nicht grenzenlos ... 25
1.4 ... Das Beispielhaus ... 26

2. Home Assistant -- das Setup: So starten Sie ... 29

2.1 ... Home Assistant installieren ... 29
2.2 ... Home Assistant auf einem Raspberry Pi installieren ... 32
2.3 ... Home Assistant auf einem Windows-PC ... 48
2.4 ... Home Assistant auf einem Mac installieren ... 60
2.5 ... Home Assistant auf einem Linux-System ... 61
2.6 ... Der erste Start ... 67
2.7 ... Fazit und Ausblick ... 71

3. Die ersten Schritte mit dem Webinterface von Home Assistant ... 73

3.1 ... Ein Einblick in das Konzept von Home Assistant ... 73
3.2 ... Die erneute Anmeldung ... 82
3.3 ... Der Aufbau der Benutzeroberfläche ... 83
3.4 ... Der Einstieg ... 85
3.5 ... Hilfe, wenn etwas nicht funktioniert ... 90

4. Home Assistant administrieren ... 95

4.1 ... Ihr Benutzerprofil ... 95
4.2 ... Systeminformationen von Home Assistant abrufen ... 103
4.3 ... Systemeinstellungen ändern ... 104

5. Geräte und Dienste: die funktionalen Elemente ... 117

5.1 ... Nach der Erstanmeldung -- wie es mit Geräten und Diensten weitergeht ... 117
5.2 ... Integrationen ... 120
5.3 ... Die Registerkarte »Geräte« ... 125
5.4 ... Die Registerkarte »Entitäten« ... 127
5.5 ... Helfer ... 130

6. Automatisierungen mit Szenen, Skripten und Vorlagen ... 145

6.1 ... Automatisierungen ... 145
6.2 ... Szenen ... 164
6.3 ... Skripte ... 167
6.4 ... Vorlagen ... 177

7. Dashboards und Apps ... 181

7.1 ... Das individuelle Dashboard -- der Start ... 182
7.2 ... Karten für Ihr Dashboard ... 192
7.3 ... Custom Cards einsetzen ... 201
7.4 ... Die Home-Assistant-App ... 205
7.5 ... NFC mit der Home-Assistant-App ... 207
7.6 ... Benachrichtigungen ... 212

8. Home Assistant mit Add-ons erweitern ... 235

8.1 ... Add-ons hinzufügen ... 236
8.2 ... File editor ... 242
8.3 ... Home Assistant Google Drive Backup ... 243
8.4 ... Samba share ... 247
8.5 ... Secure Socket Shell (SSH) ... 250

9. Der Home Assistant Community Store ... 255

9.1 ... HACS installieren ... 255
9.2 ... Integrationen in HACS ... 261
9.3 ... Frontend ... 263

10. Medien und Sprachdienste ... 267

10.1 ... Local Media ... 268
10.2 ... Radio Browser ... 268
10.3 ... Text to Speech ... 268
10.4 ... Beispiele zu Medien-Integrationen ... 270
10.5 ... Kodi ... 275

11. Bereiche und Zonen ... 299

11.1 ... Bereiche ... 299
11.2 ... Zonen ... 301

12. Werkzeuge und Helfer ... 305

12.1 ... Erweitertes Customizing in Home Assistant ... 305
12.2 ... Entwicklerwerkzeuge ... 308
12.3 ... YAML-Schnelleinstieg ... 327
12.4 ... Reguläre Ausdrücke ... 329

13. Datenspeicherung ... 335

13.1 ... InfluxDB, MariaDB und SQLite ... 339
13.2 ... Die Datenspeicherung in Home Assistant ... 346
13.3 ... Das Datenbanksystem (DBMS) austauschen ... 357

14. Externer Zugriff auf Home Assistant ... 369

14.1 ... Nabu Casa ... 370
14.2 ... DuckDNS ... 379
14.3 ... Alexa-Sprachausgaben ... 390

15. Produkte für die Hausautomation ... 401

15.1 ... AVM -- die FRITZ!Box ... 401
15.2 ... Sonoff, Tasmota und MQTT ... 410
15.3 ... Tuya-Geräte ... 420
15.4 ... Shelly-Geräte ... 439
15.5 ... TP-Link ... 448
15.6 ... Alexa ohne Nabu Casa anbinden ... 454

16. Eigene Smart-Home-Geräte mit ESPHome erstellen ... 481

16.1 ... Der Einstieg in ESPHome ... 483
16.2 ... Das ESPHome-Gerät nutzen ... 491
16.3 ... ESPHome mit einem ESP32 ... 498
16.4 ... Was es zu ESPHome sonst noch zu sagen gibt ... 503

17. Node-RED -- ein mächtiges Werkzeug ... 507

17.1 ... Die Installation ... 507
17.2 ... Der Einstieg in Node-RED ... 511
17.3 ... Ein erster Datenaustausch zwischen Home Assistant und Node-RED ... 520
17.4 ... Automation in Home Assistant versus Automation in Node-RED ... 524
17.5 ... Bewegungsmelder soll Lampe dimmen ... 529
17.6 ... Workaround: Tuya-Geräte »ohne« Home Assistant steuern ... 535

18. Hacks und Projektideen ... 539

18.1 ... Backups automatisieren ... 539
18.2 ... Anwesenheitserkennung ... 544
18.3 ... Bodenfeuchte-Watchdog ... 559

Index ... 575

Einleitung


Mit maßgeschneiderten Lösungen aus dem Smart-Home-Bereich machen Sie aus einem Haus Ihr ganz persönliches Zuhause und sorgen dafür, dass einfaches Wohnen zu einem ganz neuen Erlebnis wird.

Dabei ist es in der Regel so, dass bereits einige Smart-Home-fähige Geräte vorhanden sind, z. B. ein smarter Fernseher oder Sprachassistenten von Google bzw. Apple. Es stellt sich also die Frage, wie Sie das Vorhandene zu einer eleganten Zusammenarbeit bewegen und Ihren Zoo an Einzelgeräten problemlos zu einem großen System integrieren. Es bedarf also einer leistungsfähigen Hausautomatisierungslösung, die aus unterschiedlichen Komponenten ein übergreifendes Ganzes macht, in dem der Fernseher automatisch stumm geschaltet wird, wenn ein Anruf eingeht.

Zur Auswahl stehen einerseits industrielle Angebote (wie z. B. Bosch Smart Home), die aber oft nicht den persönlichen Bedürfnissen entsprechen bzw. bei denen die angebotenen Produkte nicht den Geschmack treffen. Viel häufiger besteht jedoch der Wunsch nach einer Lösung, die umfassende Ansätze bietet, die sparsam ist und die Sie selbst umgesetzt haben.

Diesen Ansatz bedienen Open-Source-Systeme. Auf diesem Gebiet hat sich in den letzten Jahren einiges geändert: Mit Hausautomatisierungslösungen wie etwa FHEM, openHAB und Einplatinenrechnern wie dem Raspberry Pi können engagierte Maker ihre Vorstellungen in Eigenregie verwirklichen. Während der Raspberry Pi die zuverlässige und sparsame Hardware darstellt, schafft die angebotene Software einen Rahmen, innerhalb dessen Sie Ihre individuellen Vorstellungen entwickeln können.

Hier kommt Home Assistant ins Spiel. Mit Home Assistant können Sie professionelle Setups erstellen, die mit einer Vielzahl von Diensten und Geräten kommunizieren. Obwohl der Einstieg etwas Mühe kostet, ist es doch mit gewisser Übung ein einfaches und leistungsfähiges System. Dies ist auch der Grund für die weite Verbreitung von Home Assistant, die andere Systeme in den Schatten stellt, wie die Momentaufnahme aus Tabelle 1 zeigt.

Google-Treffer

GitHub-Repos

FHEM

632.000

854

Home Assistant

10.700.000

6.000

IoBroker

832.000

1.900

Ip symcon

54.500

328

OpenHAB

1.560.000

2.700

Node-RED

2.040.000

17.834

Tabelle 1 Verbreitung von verschiedenen Lösungen für die Heimautomatisierung

Das Projekt Home Assistant wurde Ende 2013 (interessanterweise nahezu zeitgleich mit Node-RED) mit der Veröffentlichung der ersten Kernfunktionen auf der Plattform GitHub gestartet. Inzwischen ist es dort als zehntgrößtes Open-Source-Projekt gelistet.

Die Programmiersprache ist Python. Python ist eine universelle, üblicherweise interpretierte, höhere Programmiersprache. Laut PYPL-Index liegt ihr Anteil weltweit im August 2022 bei ca. 28 % der beliebtesten Programmiersprachen. Das gewährleistet, dass nicht nur ein Kern von spezialisierten Entwicklern das Projekt vorantreibt, sondern verbreitert die Basis so, dass auch andere ihre Ideen und Vorschläge einbringen können. Wenn Sie auf Home Assistant setzen, können Sie also davon ausgehen, dass das Projekt in den nächsten Jahren gepflegt und weiterentwickelt wird. Das ist leider sowohl bei kommerziellen Angeboten als auch bei kleineren Open-Source-Projekten nicht selbstverständlich und ein wichtiger Punkt, denn schließlich wollen Sie für Ihre Wohnung oder Ihr Haus ja eine Lösung haben, auf die Sie sich verlassen können.

Der Ansatz des Buches


Aufgrund der Komplexität von Home Assistant ist es schwierig, eine schrittweise Einführung vorzustellen. Alles hängt mit allem zusammen, eines hängt vom anderen ab. Sie werden daher kein durchgehendes Projekt finden und auch keine breite Autobahn, auf der Sie durch alle Abschnitte rasen können. Dennoch gibt es in Kapitel 3 ein kleines Beispiel für den Anfang.

Mein Ausgangspunkt ist, dass ich Ihnen möglichst umfassend verschiedene Aspekte vorstellen möchte, ohne den Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben. Mit diesem Ansatz möchte ich Sie zum Experimentieren anregen und Ihnen einen Einstieg auch in komplexere Projekte ermöglichen, den Sie dann für Ihre individuellen Projekte nutzen können. Es ist daher nicht notwendig (und wäre wahrscheinlich sogar ermüdend), das Buch der Reihe nach durchzuarbeiten. Wählen Sie einzelne Themen aus, und verknüpfen Sie diese mit anderen Blöcken. Nehmen Sie das mit, was Sie gerade brauchen, und kehren Sie vielleicht später noch einmal zurück, um in die Tiefe zu gehen.

Neben den Erläuterungen spielen Bilder eine wichtige Rolle. Getreu dem Motto, dass ein Bild mehr als tausend Worte sagt, können Bilder trotz ihres Platzbedarfs die zu vermittelnde Botschaft einfach besser darstellen.

Für wen ist dieses Buch gedacht?


Das Buch richtet sich an alle,

  • die einen Einstieg in Home Assistant suchen,

  • die einen Begleiter auf den Pfaden der Smart-Home-Welt wünschen, der nicht nur ein gutes Stück des Weges beschreibt, sondern auch an interessante Dinge am Rande aufmerksam macht,

  • die neugierig sind und gerne einmal »über den Tellerrand schauen«,

  • die mit einfachen Mitteln schnell loslegen möchten,

  • die nicht nur einen Einstieg in ein ausgewähltes Anwendungsgebiet suchen, sondern das gesamte Leistungsspektrum vorgestellt bekommen möchten,

  • die es begrüßen, ausgewählte Techniken der Softwareentwicklung und Programmierung vorgestellt zu bekommen, und

  • die gern eigene Projekte entwickeln möchten, unabhängig von industriellen Produkten für den Massenmarkt.

Der Inhalt des Buches


Das Buch soll Ihnen eine umfassende Unterstützung bei der Arbeit mit Home Assistant bieten. Das Universum von Home Assistant ist zwischenzeitlich aber so groß geworden, dass nicht jeder Winkel und jede Option beleuchtet werden kann. Deshalb sprechen die Kapitel nicht alle Möglichkeiten an, sondern versuchen, eine breite und tragfähige Basis für eigenes Erkunden zu sein.

  • Kapitel 1: Ihr Smart Home mit Home Assistant
    Hier geht es um eine kurze Einführung in die Thematik eines Smart Homes mit Home Assistant.

  • Kapitel 2: Home Assistant – das Setup: So starten Sie
    Picken Sie sich aus den verschiedenen Installationsalternativen die passende heraus.

  • Kapitel 3: Die ersten Schritte mit dem Webinterface von Home Assistant
    Lernen Sie hier in einem ersten Ansatz das Konzept von Home Assistant und die Benutzeroberfläche kennen.

  • Kapitel 4: Home Assistant administrieren
    Das Kapitel befasst sich mit den wichtigsten...

Erscheint lt. Verlag 7.6.2023
Zusatzinfo Illustrationen
Verlagsort Bonn
Sprache deutsch
Themenwelt Sachbuch/Ratgeber Freizeit / Hobby Hausbau / Einrichten / Renovieren
Sachbuch/Ratgeber Freizeit / Hobby Heimwerken / Do it yourself
Mathematik / Informatik Informatik Netzwerke
ISBN-10 3-8362-9556-3 / 3836295563
ISBN-13 978-3-8362-9556-7 / 9783836295567
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