Alexa freundet sich mit dem Homeserver an

Es ist einige Zeit her, seit ich den letzten Blog-Post online stellte. Mir geht Qualität vor Quantität, also schreibe ich nur, wenn es was zu schreiben gibt. Schließlich wird schon genug gepostet.

Diesmal ist es wieder ein größeres Projekt. Zwar weniger wegen des Kostenaufwandes und auch nicht, weil es viel Anstrengung kostet, sondern weil es für unser Smart-Home ein großer Schritt ist und weil es auch bedeutet, dass ich mir mal wieder Gedanken über die Programmierung unseres Homeservers machen muss.

Verteilerschrank (rechte Seite)

Gira Homeserver 3

Seit sechs Jahren leben wir nun mit unserem KNX System im Haus, das neben der üblichen Anwendungs-möglichkeiten vor allem durch den Einsatz des GIRA Homeservers mit erweiterter Funktionalität punkten kann. Viele Dinge hätte auch ein weniger smartes Haus geschafft, aber bei einigen Funktionen wäre der Verkabelungs-aufwand und die Anzahl an Schaltern einfach viel zu groß geworden. Wer will schon eine Schalterreihe von 12 Schaltern oder mehr im Wohnzimmer haben. Sieht fürchterlich aus und ist auch noch unpraktisch. Dafür hat man für Gewöhnlich einen etwas größeren Verteilerschrank im Haus (oder auch mehrere). Wir setzten auf einen großen Schrank, der die Zentrale des Hauses bildet und dort sämtliche Sicherungen und Aktoren vereint. Somit münden natürlich auch sämtliche Leiten dort, was in der Bauphase eine ziemliche Herausforderung für uns darstellte. Ich hoffe, dass ich hier für längere Zeit nicht mehr an die Drähte ran muss, denn hinter den Blenden verlaufen mehrere Kilometer Kupferdraht die die Sicherungen, Aktoren und Auflegeleisten miteinander verbinden. Von den Mantelleitungen zu den Verbrauchern mal abgesehen.

Berker Raumcontroller

Durch das Bussystem ließen sich dann auch noch Kabeln für Kreuzschaltungen und so sparen, weil zu den Tastern lediglich eine Bus-Leitung führt. Jedoch wäre das Haus durch den Einsatz von KNX-Tastern alleine noch nicht wirklich smart geworden, weil das ja nur eine andere Art von Schalter ist. Somit war die Anschaffung und Programmierung des Gira Homeservers ein weiterer Schritt auf dem Weg zum Smart-Home.

Der Gira Homeserver bietet die Möglichkeit auf relativ einfachem Weg Szenen zu erstellen, Gruppen und Sequenzen zu bilden und Logik zu implementieren. Szenen und Sequenzen sind noch die einfachste Übung und ließen sich auch ohne Server durchführen und auch die Steuerung der Beschattung würde nicht unbedingt nach Logik verlangen, weil die durch den Einsatz der Wetterstation und die Einstellungen des Rollladenaktors ebenso steuern ließen. Aber eben nicht so smart, wie ich mir das wünschte.

Web-GUI - Wohnraaum

Durch den Homeserver lässt sich einfach Logik und eine Automatisierung auf hohem Niveau umsetzen. So wird die Beschattung sowie ein Teil der Beleuchtung nahezu vollkommen autark über Wetter-, Zeit- und Lichtparameter gesteuert. Die Logik die ich erstellte steuert die Rollläden in Abhängigkeit vom Wochentag, von Ferien und Feiertagen, von Dämmerung und Helligkeit und natürlich von der Zeit. Zudem muss die Beschattungsautomatik sperrbar sein, falls man verhindern möchte, dass ein Rollladen ungewollt rauf oder runtergeht. So kann unser Haus nun bereits selbstständig entscheiden, dass die Rollläden der Schlafräume an Samstagen, Sonntagen und Feiertagen erst später aufgehen (12 Uhr Mittags, länger braucht derzeit keiner zu schlafen bei uns :-) als unter der Woche, wo sie bereits um 9:30 öffnen. Ebenso kennt es die Ferien unserer Kinder und lässt auch in dieser Zeit die Beschattung länger unten.

Sind die Rollläden geöffnet, dann wird in Abhängigkeit des Winkels und der Stärke der Sonneneinstrahlung und von der Anwesenheit von Personen im Haus entschieden wie weit die Beschattung geschlossen wird. Ist keiner zuhause, dann fahren die Rollläden weiter hinunter, weil es ja egal ist ob es in den Zimmern dunkel ist oder nicht. Kommt jemand nach Hause, so fahren die Läden automatisch etwas nach Oben um mehr Licht in die Wohnräume zu lassen. Je steiler die Sonne steht um so höher fahren sie. Das ist schon ziemlich smart.

Dass nun auch die Beleuchtung mit der Dämmerung und dem Status der Beschattung sowie der Anwesenheit von Personen zusammen hängt ist so richtig smart.

Web-GUI Hauptseite

GIRA App

Zusätzlich lässt sich jede Funktion im Haus sowohl über die Gira App als auch im Intranet über eine selbst erstellte Webseite, die am Gira Homeserver läuft, mit einfacher Symbolik für die Tablet- und Smartphoneanwendung steuern. Dazu habe ich ja bereits einen Post verfasst.

Manche Dinge sind praktisch, andere einfach nur eine Spielerei. Vor allem die Steuerung über die Weboberfläche oder die App brauchen wir so gut wie nie, weil das Haus ohnehin das Meiste selbst macht, und das Wenige was es nicht macht, geht einfacher über die Taster in den Wohnräumen.

Aber mit dem Einzug von Alexa wurde dann alles doch wieder etwas anders, denn auch hier begann es mit einer Spielerei. Wozu einem Lautsprecher sagen was er spielen soll, wenn man das Ganze doch auch über eine App erledigen kann? Nun ja, weil es einfach etwas smarter ist. Und weil Alexa eben mehr kann als nur Musik zu spielen.

Amazon Echo

Im Laufe der Zeit wurde Alexa Teil des Alltags. Wir fragten nach dem Wetter, ließen uns die Verkehrsbedingungen für den Weg zur Arbeit ansagen und wurden über die Einträge unserer Kalender informiert. Somit war es nahe liegend die Fähigkeiten von Alexa zu erweitern.

Daher wollte ich bereits früh meinen Echo mit dem Homeserver verbinden, um unser Haus um ein Sprachsteuerungsfeature zu erweitern. Leider wird bislang von Gira direkt nichts angeboten und alle anderen Interfaces erforderten Entwickler-Zugriff auf den Echo, den ich weder einrichten noch im Folgejahr bezahlen will. Also wurde die Sprachsteuerung erstmal auf Eis gelegt.

Vor Kurzem stolperte ich nun über die Voxior App, die versprach, dass man den Gira Homeserver einfach verbinden könne. Und zwar ohne zusätzliches Gateway. Dieses Service ist nicht kostenfrei, wie so ziemlich alles in der schönen Welt der Home-Automation. Natürlich gibt es viele freie und auch Open Source Lösungen, aber letztendlich wird man dann doch immer wieder auf die eine oder andere Weise zur Kasse gebeten. Bei Voxior zahlt man für eine auf 3 Jahre befristete Lizenz im normalfall 199 Euro. Jetzt zu Beginn gab es eine Aktion mit 99 Euro für 3 Jahre. Ich denke, dass es sich über Kurz oder Lang auf sagen wir mal 30-50 Euro pro Jahr einpendeln wird. Da man die Lizenz derzeit ohnehin per Mail anfragen muss, erfährt man den aktuellen Lizenzpreis auch auf diesem Weg.

Ich schaltete den Voxior-Skill frei (erhielt vorerst für 14 Tage kostenlosen Testzugang) und stellte fest, dass nichts ging. Also schrieb ich an dem Anbieter der App, dass es mir nicht möglich wäre ein Gateway anzulegen und Geräte hinzuzufügen. Die Leute dort waren sehr freundlich, bemüht und konnten mir letztendlich den Weg zur Lösung weisen (alles auf Englisch).

Das Problem lag bei A1 Österreich, denn dieser tolle Provider gibt seinen Internet-Usern nur interne IPs, die bei der Verwendung von DynDNS falsch dargestellt werden und aus Fremdnetzen nicht erreichbar sind. Somit kann man DynDNS also von jedem A1-Gerät erreichen, aber eben nicht aus Fremdnetzen. Ein Anruf bei A1 führte dazu, dass ich mir für 2,28 Euro pro Monat eine öffentliche (dynamische) IP Adresse zulegte.

Ein erneuter Versuch mit Voxior schlug aber wieder fehl. Nachdem ich nun aber zahlender IP-Besitzer war, wendete ich mich erneut an den A1-Support und siehe da: A1 hat auch noch eine Firewall laufen, die alle Ports außer die Standardports blockt. Nachdem die Firewall auch noch deaktiviert war, konnte das Voxior Service plötzlich auf meinen Dienst zugreifen und die vorhandenen Geräte erkennen.

Gira DynDNS Portal

Gira Homeserver Config für DynDNS

Wenn man keine fixe IP Adresse hat, empfiehlt es sich den GiraDNS.com Dienst zu nützen und die Daten des DNS-Dienstes im Homeserver über den Experten einzutragen. Wenn man selbst nicht Besitzer des Servers ist, dann kann man das selbst nicht durchführen, da man für die Registrierung die Seriennummer des Servers kennen muss. Allerdings muss man für die Verwendung des Voxior-Dienstes nicht Besitzer des Servers sein. Hier reicht es, wenn man über einen externen Quad-Client (am Smartphone ist das die Gira App) Zugang verfügt.  Dann sendet der Server die aktuelle öffentliche IP an den Dienst (im 15 Minuten-Takt) und man kann den Server von Außen einfach über den Gira-Host erreichen. Dazu muss der Server bei Gira registriert werden.

Voxior Gateway hinzufügen

GIRA Quad Client Konfigurator

Um nun die Geräte des Bus-Systems von Alexa bedienbar zu machen braucht es eine Schnittstelle. Die einzige mir derzeit bekannte Schnittstelle die mit Gira-Produkten wie dem Homeserver und X1 zusammen arbeiten kann ist die Voxior.com . Die bedient sich der Funktionalität des Gira Quad Clients. Somit muss man nach der Registrierung (hier benötigt man einen Amazon Account) einfach die Zugangsdaten der Gira App (also des Quad Clients) als neues Gateway auf Voxior.com eintragen. Dadurch stellt das Interface eine Verbindung mit dem Gira Homeserver her und liest die vorhandenen Geräte aus, die dann im nächsten Reiter konfiguriert werden können.

Voxior Geräteliste

Amazon Echo Smart Home Liste

Hat man die Geräte auf Voxior eingelesen, so kann man dort die gewünschten Geräte zur Sprachsteuerung über Alexa aktivieren und die Namen konfigurieren. Das ist einfach und selbsterklärend, allerdings muss ich zugeben, dass ich mit der Namensgebung ein bisschen Probleme habe.  Ich suche noch immer nach möglichst einfachen Namen für die Geräte. Bisher heißen sie entsprechend ihrer Funktion Deckenlicht, Leselicht, Effektlicht und dann der Raumname. Wenn ich nun zB. Alexa auffordere "Alexa schalte Deckenlicht Schlafzimmer ein", dann kommt hin und wieder die Rückfrage "Ich habe mehrere Geräte gefunden. Welches Gerät meinst du?" wenn ich dann nochmal "Deckenlicht Schlafzimmer" sage, dann klappt es. Ist nur eine Kleinigkeit, aber es wäre nett, wenn es schon beim ersten Mal klappen würde.

Aber für die ersten Versuche mit Alexa und KNX bin ich schon sehr zufrieden. Es lassen sich nun die Rollläden öffnen, schließen und auf eine bestimmte Position fahren und auch die Beleuchtungen im ganzen Haus sprachsteuern. Wenn auch ab und zu mal ein Missverständnis zwischen mir und Alexa herrscht.

Besonders angenehm ist es, wenn wir auf der Couch liegen und sich die tiefstehende Sonne im Fernseher spiegelt, weil die Helligkeit nicht so hoch ist, dass die Rollläden automatisch herunter gefahren werden, aber doch zu hell um das Bild ordentlich zu erkenne. Früher musste ich das Smartphone zur Hand nehmen, die App oder das Webinterface öffnen und den entsprechenden Rollladen auswählen und schließen. Nun geht das wesentlich komfortabler indem ich einfach Alexa bitte die Beschattung zu schließen.

Natürlich sind die Möglichkeiten der Sprachsteuerung so vielfältig wie die des Bus-Systems selbst. Einzelne Rollläden, oder Gruppen bis hin zu allen Rollläden des Hauses lassen sich hoch- und runterfahren oder auf einen bestimmten Wert bewegen. Ebenso ist jeder einzelne Beleuchtungskörper innerhalb und außerhalb des Hauses ebenso mit Alexa verbunden wie die Raumtemperaturregler und die Steckdosen. Auch wenn wir es selten verwenden, so lässt sich zum Beispiel die Raumtemperatur über Alexa verändern (bei einer Fußbodenheizung darf man sich allerdings keine schnellen Effekte erwarten) und was bei Gästen immer wieder für Erstaunen sorgt sind die Szenen, die sich über Alexa anwählen lassen. Wenn dann Leuchten angehen, Rollläden runter fahren und die Musik spielt, dann ist das schon beeindruckend.

Als ebenso praktisch erwiesen hat sich eine Szene für den Abend (Good night) die sämtliche Lichter und Verbraucher im Erdgeschoß ausschaltet. Damit muss man beim Verlassen des Wohnzimmers nur noch "Alexa, Good night einschalten sagen". Das funktioniert noch besser, wenn wir das Haus verlassen und die Szene Good bye starten, denn dann werden sämtliche Beleuchtungen im Haus ausgeschaltet, die LEDs sowie die Displays in den Raumcontrollern deaktiviert und die Beschattung in einen Abwesenheitsmodus versetzt. Mit einem einfachen Welcome wird das Haus wieder in einen Anwesenheitsmodus versetzt, der auch aktiviert wird, wenn im Haus Beleuchtungen eingeschaltet werden, denn dann geht das Haus davon aus, dass jemand zuhause ist.

Da wir bislang nur im Wohnzimmer einen Echo und im Zimmer meiner Tochter einen Echo Dot haben, können wir auch nur dort von den Benefits profitieren.  Meine Tochter hat Alexa sowieso schon als persönliche Assistentin engagiert und schafft ihr sämtliche Vorgänge für Licht, Beschattung und Musik an. Nur die Klimaanlage habe ich noch nicht erfolgreich mit Alexa verknüpft. Die hängt derzeit genauso wie die Lüftung noch nicht an unserem KNX-System. Aber das kommt sicher auch noch.

Also für mich ist der Voxior Skill ein sehr ausgereifter Skill, sauber und intuitiv umgesetzt und auch nutzbar, wenn man selbst keinen Zugriff auf den Homeserver, hat sondern nur Anwender der Gira App ist. Somit braucht man auch keinen Programmierer oder Elektriker um Alexa mit seinem System zu verbinden. Natürlich vereinfacht der Zugriff auf den Server mittels Gira Experten die Sache wesentlich, weil man sich dann die Geräte bereits von vornherein in die richtigen Räume zuordnen kann und dies dann auf der Voxior Page sehr schön dargestellt wird.

Das ganze sieht dann etwa so aus: