Ich wollte hier mal mein extrem aufwändig entwickeltes DIY Komplettsystem vorstellen. Gesamtarbeitszeit bisher ca. 150 Stunden. Das System läuft bei mir jetzt seit 6 Wochen stabil und erweist sich als sehr robust, aber hier mal Schritt für Schritt:
Idee
Die Idee ist, ein Raspberry Pi als Zentrale zu verwenden.
Grundidee war, dass alle Sensoren Kabelgebunden sind und in einer eigens entwickelten Platine zusammenlaufen. Ursprünglich wollte ich 433 MHz Steckdosen per Funk über den Raspberry Pi ansteuern.
Doch die 433 MHz Steckdosen erwiesen sich als eher „wacklige Angelegenheit“, da sie öfter nicht zuverlässig Ein-/Ausschalteten.
Zweimal nachgedacht… 433 MHz ist ein totes Pferd, das man zu Zeiten von Hausautomatisierung, IoT und WiFi Steckdosen nun wirklich nicht mehr reiten braucht. Also soll alles über MQTT im W-LAN angesteuert werden. Stichwort sind Tasmota Steckdosen.
Somit kam ich auf folgenden, organisch gewachsenen Systemplan:
Systemplan
Wie man sieht habe ich im Systemplan die Gießsteuerung schon per MQTT angebunden, die Sensoren sind noch Kabelgebunden. In einer hypothetischen zweiten Version könnte man Raspberry Pi HAT komplett gegen eine WiFi Tasmota Node austauschen, die die Sensorwerte per MQTT an die Raspberry Pi Zentrale schickt. In meiner Version ist es noch nach dem „alten“ Prinzip, da ich fertig werden wollte und für mich pass es auch mit Kabeln. Außerdem war das Gehäuse und der Halter zum Zeitpunkt der Entscheidung schon fertig.
Raspberry Pi Zentrale
Die Zentrale ist ein „Handheld“ Raspberry Pi mit Touch Display und Magnetschale zum Einhängen der Zentrale außen am Zelt um immer alle Parameter im Blick zu haben.
Prinzipiell habe ich alles so designt, dass nach einem Stromausfall alles zurückkommt und weiterläuft. Alle Werte werden mit QoS 2 geschickt, dass sie auch sicher im MQTT Netz verteilt werden, beim Licht wird noch eine zusätzliche Sicherheitsschicht eingezogen. Alle 5 Minuten wird der benötigte Lichtstatus mit dem Tatsächlichen verglichen und ggf. angepasst. Sollte z.B. die Zentrale länger nicht erreichbar sein (WLAN Verbindung, Stromausfall etc.) dann wird zumindest in jedem Fall direkt nach dem Wiederanschalten der passende Zustand übernommen.
MQTT Steckdosen
Die MQTT Steckdosen werden im WLAN angemeldet und sind dann über den Router auch manuell erreichbar bzw. können auch über ihre eigene Weboberfläche gesteuert werden (Fallback bei Ausfall der Zentrale!).
der Große Lüfter ist einstellbar, aber aktuell manuell mit der Hand, im nächsten Step will ich hier ran und eine Addon-Drehzahl-Regler-Hack Platine für Lüfter bauen, die dann auch über MQTT Drehzahlwerte empfangen und einstellen können.
Bewässerung
Die Bewässerung ist für max. 4 Töpfe designt. Das System ist in sich Schlüssig und sehr robust gegen Auslaufen, sodass man sich in der Wohnung keine Sorgen machen muss.
Die Bewässerung ist eine Custom-Platine die 4 Dosierpumpen ansteuert. Die Elektronik zeigt sich als Tasmota Gerät im WiFi wie die Steckdosen und empfängt pro Topf die MQTT Werte für die Gießmenge. Das System hat einen Watchdog-Timer der die Pumpen in jedem Fall nach 500ml wieder ausschaltet. Falls die Zentrale ausfällt, kann so nicht übergossen werden.
Die Pumpen stehen auf dem Wasserbehälter so, dass beim Schlauchbruch an den Walzen das Wasser wieder zurück in den Behälter läuft, nicht ins Zimmer. Denn früher oder Später wird der gewalkte Schlauch hier reißen. Die Pumpen sind saugend, d.h. es ist kein Loch unten im Behälter nötig, sondern die Pumpen saugen das Wasser von oben an. So kann maximal die Menge aus einem Schlauch ins Zimmer laufen, wenn dieser abreißt und runterfällt. Mit der PVC-Matte als Untersetzter also kein Problem. Sind nur wenige Milliliter.
Um die Aktivität der Pumpe zu überwachen wird unabhängig der Aufnahmestrom gemessen von jeder Pumpe. So kann man feststellen, ob die Pumpe tatsächlich läuft aufgrund der Stromaufnahme der Pumpen. Beim Gießen darf halt nichts schief gehen.
Für jeden Topf habe ich einen Gießring gedruckt, der das Wasser gleichmäßig um die Pflanze verteilt tropfen lässt. Braucht man wahrscheinlich nicht wirklich, aber gibt mir irgendwie ein gutes Gefühl, wenn das Wasser gleichmäßig im Topf „regnet“.
Jede Pflanze kann natürlich völlig individuell gegossen werden. Deswegen habe ich den ganzen Aufwand eigentlich erst getrieben. Auch wahrscheinlich nicht dringend notwendig, aber auch hier einfach schön zu wissen, dass man jede Pflanze ganz individuell betreuen kann.
Aktuell kann man „nur“ manuell die Gießmenge anfordern und das System gießt dann Schluck für Schluck automatisch schön langsam in der nächsten kommenden Stunde. Es war eine bewusste Entscheidung, die Feuchtigkeitssensoren nur als visuellen Indikator für mich zu nutzen, aber das System nicht selbst entscheiden zu lassen wann zu gießen ist. Der Weg es vollautomatisiert zu machen wäre kein weiter, aber da ich sowieso jeden Tag gerne dran rum spiele will ich selbst entscheiden wann und wie viel gegossen wird.
Weboberfläche und Remote Erreichbarkeit
Das System ist nicht nur über das Touch Display steuerbar und einstellbar sondern auch über den Browser.
Als Telekomkunde kann man nun sehr sehr leicht mit WireGuard und DynDNS von außen einen VPN Tunnel nach Hause aufbauen und von da mit der Webcam überwachen und natürlich auch alles so bedienen wie am Raspi selbst. Geht aber auch mit jeder Fritzbox soweit ich weiß. Die Anzeige ist auch auf dem Smartphone gut lesbar und auch mit mobilen Daten von überall aus super steuerbar. Da durch den VPN Tunnel alles verschlüsselt ist, muss man sich auch keine Sorgen wegen Webcam machen. Die Cam streamt im übrigen nicht und speichert nicht zwischen. Die Cam nimmt das Bild auf und sendet die Daten per Ajax an den Browser. So wird einerseits kein SD-Karten speicherzugriff gebraucht da die ja die SD Karte unnötig belasten und es wird halt auch nix gespeichert, sondern nur die Daten verschlüsselt über VPN gesendet. Optional wäre auch HTTPS aktivierbar, ist mir aber zu aufwändig da ja mit VPN schon verschlüsselt ist.
Mit dem aktuellen Wassertank kann ich je nach Phase 2-3 Wochen verreisen und niemand muss vor Ort sein. Da ich beruflich viel unterwegs bin war das ein absolutes Muss.
ToDo-Liste für Version 2:
- Sensoren über MQTT-Node „remote“ anbinden statt über Kabel (zumindest als Option)
- Absaugung regelbar
- Luftbefeuchter Hardware-Hack dass er über MQTT nicht nur Ein-/Ausgeschaltet sondern auch die Intensität eingestellt werden kann. Geht aktuell über MiiHome Hack aber ist mir „zu wackelig“.
So das ist mein Komplettes Setup mit dem ich alles in allem seit 6 Wochen produktiv arbeite und es hat sich mehr als bewährt und ist robust gegen WLAN Ausfälle, Stromunterbrechungen usw. bis jetzt anstandslos gelaufen. War auch schon 2 Wochen unterwegs und ging immer.
Sollte jemand Interesse an dem Projekt haben bzw. das nachbauen wollen hier mal eine Kostenübersicht aller Teile die ich verbaut habe bzw. vielleicht auch für Anfänger auch interessant was auch das KOMPLETT Setup kosten würde, wenn ihr nächstes Jahr mit 3 Pflänzchen einsteigen wollt.
| Kosten für einen CC-System 60x60 Zelt | |
|---|---|
| Kosten Steuerung | |
| Artikel | Preis |
| Steckdosen Tasmota | 26,00 € |
| Temperatursensor | 5,20 € |
| Feuchtesensor Luft DHT22 | 2,75 € |
| CO2 Sensor | 11,25 € |
| 8x Feuchtesensor Boden | 9,80 € |
| Kabel | 10,00 € |
| Stecker | 5,00 € |
| Addon Platine | 25,00 € |
| Gehäuse | 10,00 € |
| Vergussmasse | 5,00 € |
| Display | 55,00 € |
| Raspberry Pi inkl. Netzteil | 100,00 € |
| Webcam | 17,00 € |
| Verlängerungen | 10,00 € |
| Giessystem Elektronik | 35,00 € |
| Schläuche und Adapter | 15,00 € |
| Gießringe | 15,00 € |
| Pumpen | 30,00 € |
| Summe | 387,00 € |
| Kosten Zelt | |
| Artikel | Preis |
| Lüfter EC Motor regelbar 100 mm 350 m³/h | 80,00 € |
| Lampe Lumatek ATS300WPro LED | 400,00 € |
| Luftschläuche | 13,00 € |
| Rohrschellen | 9,00 € |
| Can-Lite Filter 100mm | 33,00 € |
| Zelt 60x60x180 Kingpower | 57,00 € |
| Ratschenset Schnüre | 7,00 € |
| Trockennetz für Blüten | 18,00 € |
| PVC Matte zum Unterlegen | 29,00 € |
| Steckdosenleiste Kopp | 37,00 € |
| Stofftöpfe | 16,00 € |
| Untersetzter dazu | 14,00 € |
| Verlängerungen | 15,00 € |
| Anzuchttöpfe | 10,00 € |
| Lüfter Oszillierend | 40,00 € |
| Bodenlüfter DIY | 25,00 € |
| Blumendraht | 11,00 € |
| Scheren | 30,00 € |
| Sonstiger Kleinkram | 25,00 € |
| Summe | 869,00 € |
| Kosten Erde und Dünger | |
| Artikel | Preis |
| Wasserfilter Osmose | 50,00 € |
| Biobizz All Mix | 25,00 € |
| Biobizz Light Mix | 25,00 € |
| Biobizz Dünger ca. | 160,00 € |
| Summe | 260,00 € |
| Gesamtkosten | 1.516,00 € |
Bei Interesse gerne PM.
… stichhaltigere Argumente hab ich nicht. Evtl. kann man noch sagen: Home Assistant will meinen Standort bei der Einrichtung wissen und telefoniert evtl. nach Hause und man weiß wieder nicht genau wo die Daten hin fließen. Node-Red tut das definitiv nicht.
) laufen lassen und die IP im Router blockieren…
