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- \section{Hardware der Smarthome Umgebung}
- \label{blog}
- Den Startpunkt des Projekts stellt der Blogeintrag ``Homematic mit Node-Red über homegear'' von Patrik Mayer \cite{mayer2017smarthomesetup} dar, in dem eine Smarthome Struktur basierend auf einem Raspberry Pi beschrieben wird.
- Im Folgendem wird das Aufsetzen der Gateway unter Berücksichtigung des Blogartikels beschrieben.
- Begonnen wird mit der Hardware, die für die Gateway benötigt wird und deren Konfiguration.
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- \label{raspberry-pi}
- Als Basis für die Gateway wird der Einplatinencomputer \emph{Raspberry Pi} aufgrund seiner guten Verfügbarkeit und seines günstigen Preises gewählt.
- Mit LAN, WLAN und diversen weiteren Schnittstellen wie UART und SPI und dank seiner geringen Größe ist dieser Computer sehr gut geeignet für den Einsatz als Smarthome Zentrale.
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- Für das Betriebssystem des Raspberry Pi wird Raspbian Stretch Lite gewählt.
- Dies ist ein für den Dauerbetrieb geeignetes Betriebssystem basierend auf der Linux-Distribution Debian Stretch.
- Es ist speziell für den Raspberry Pi konfiguriert und verzichtet auf eine Desktop Umgebung, wodurch der Speicher- und Rechenleistungsverbrauch minimiert wird.
- Die Installation des Betriebssystems erfolgt über die bereits auf dem Raspberry Pi vorinstallierte Installationsanwendung NOOBS, welche das Betriebssystem automatisch auf der SD-Karte des Raspberry Pi herunterlädt und installiert.
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- \label{funkmodul}
- Um mit Sensoren von kommerziellen Herstellern kommunizieren zu können wird zusätzlich ein Funkmodul benötigt.
- Üblicherweise werden dabei die ISM-Bänder 433MHz und 868MHz verwendet.
- Da Homematic das 868MHz-Band zur Kommunikation nutzt, wird der Bausatz \textit{HM-MOD-RPI-PCB} von dem Hersteller ELV verwendet.
- Das Funkmodul wird auf die GPIO-Pins des Raspberry Pis gesteckt und benutzt das UART-Protokoll, um mit dem Raspberry Pi zu kommunizieren.
- Mit dem Befehl \inline{sudo raspi-config} kann UART unter dem Menüpunkt \inline{5 Interfacing Options} und anschließend \inline{P6 Serial} aktiviert werden.
- Ist UART einmal aktiviert, ist das Modul Einsatzfähig.
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