Oskar Kozeschnik
Schnittstelle Gateway - Smart-Home Geräte
Ich bin dafür zuständig, dass eine Kommunikation zwischen dem Gateway und diversen Smart-Home Geräten hergestellt wird.
Deutsch
Das Projekt MIMCG stellt eine Smart-Home Komplettlösung mit Gateway und Software dar. Zusätzlich kann MIMCG unterschiedliche Funkstandards (z.B. ZigBee und Z-Wave) zur
Kommunikation mit den Smart-Home Geräten verwenden.
Es sollen unterschiedliche Smart-Home Geräte (Lampen, Schalter, u.a.) mit einem Gateway
verbunden werden, das unterschiedliche Protokolle nutzt. Eine zu entwickelnde Middleware
auf dem Gateway soll es ermöglichen protokollunabhängig zwischen den Geräten zu kommunizieren.
Informationen und Daten der Smart-Home Geräte werden über die Middleware für
einen Webserver zur Verfügung gestellt, der die grafische Anwendung für eine einfach bedienbare
Smart-Home Steuerung und Bedienung implementiert. Middleware, Webserver und die
Datenspeicherung sind auf einer Linux Distribution am Gateway.
English
The project MIMCG represents a Smart-Home complete solution (gateway
and software). In addition MIMCG can use different radio standards
to communicate with Smart-Home devices.
Different Smart-Home devices (lamps, switches, etc.) should be connected to a gateway using
the ZigBee and Z-Wave protocols. A middleware on the gateway should enable protocolindependent
communication between devices. Information and data of the Smart-Home
devices are contributed to a web server via the middleware. The web server provides the
graphical application for easy-to-use Smart-Home control. Middleware, web server and data
storage are on the gateway.
Ziel des Projektes ist es, eine Smart-Home Komplettlösung zu realisieren, bei der eine protokoll-
und herstellerunabhängige Einbindung von Smart-Home Geräten erfolgen kann. Durch
das Entwickeln einer Middleware sollen verschiedene Kommunikationsprotokolle, wie Z-Wave
oder ZigBee, abstrahiert werden.
Das Smart-Home soll über eine Webapplikation gesteuert werden können. Die Webapplikation
hat den Vorteil, dass die Anwendung nicht nur für ein spezielles System geeignet ist, sondern
auf allen internetfähigen Geräten aufgerufen werden kann.
Derzeit wird am Markt der Gebäude-Automatisierung, noch keine Komplettlösung angeboten.
Die zu entwickelnde Middleware stellt die Schnittstelle zwischen dem Betriebssystem und den
damit verbundenen Modulen, der Datenbank und dem Webserver dar (siehe Abbildung,
blau eingerahmt). Der Webserver soll auf Anfrage eines End-User Gerätes wie PC oder Handy
eine grafische Oberfläche senden, mit der man das Smart-Home über das Internet steuern
kann (siehe Abbildung, orange gestrichelt eingerahmt).
Es soll eine sogenannte Middleware für das Gateway „Coyero Connected“ programmiert werden. Sie soll es ermöglichen Smart-Home Technologien mit dem Gateway zu verbinden und in weiterer Folge auch steuern zu können. Ein weiterer wichtiger Aspekt der Middleware ist, dass Sie Smart-Home Geräten eine Drehsscheibe zur Kommunikation bieten soll. Zusätzlich wird, sobald ein neues Gerät hinzugefügt ist bzw. sich der Zustand eines verbundenen Gerätes ändert, ein entsprechender Datenbankeintrag erstellt bzw. verändert. Über diese Datenbank sollen auch die Aktoren gesteuert werden können.
Die Steuerung vom Smart-Home erfolgt über eine grafische Benutzeroberfläche (GUI). Die GUI wird in Form einer Webaplikation realisiert, die auf einem Webserver am Gateway läuft. Wenn beispielsweise eine Lampe von Benutzern über die GUI geschaltet wird, werden Statusinformationen in der Datenbank evident gehalten. Die Kommunikation zwischen dem Betriebssystem und dem Webserver erfolgt über die Datenbank bzw. der Middleware. Das Besondere an der Middleware ist, dass bei den Smart-Home Geräten nicht zwischen Protokoll und Hersteller unterschieden wird. Somit ist es nicht nötig die GUI extra anzupassen falls ein neuer Hersteller an der anderen Seite der Middleware hinzugefügt wird.