Das Thema ist total spannend, weil wir verschiedene Technologien unter einen Hut kriegen müssen. Wir haben Funk, Netzwerk, Software und Hardware. Wir haben Physik und Logik.
Zu 90% wird HA komplett auf einer Hardware betrieben. Raspi, USB Stick und eingebautes WLAN Modul. Tausche den Raspi gegen einen NUC oder einem NAS, das spielt keine Rolle. In meinem Beispiel rede ich von einem Einfamilienhaus. KG, EG, OG oder DG. In vielen Fällen ist der Technikraum im Keller. Andere haben die Hardware im Wohnzimmer laufen. Man meint, in einer Wohnung sieht die Welt anders aus, aber am Prinzip ändert sich dort auch nichts.
Wir suchen uns jetzt mal den Single-Point-of Failure (SPOF). Das ist der Raspi. Netzteil Tod, alles Tod. SD Karte Tod, alles Tod, USB Stick im A…, alles im A…! Was auch immer nicht mehr funktioniert, nach außen hin ist erstmal alles weg. Ein Laie sieht nur “schei… Smart Home”. Ihn interessiert nicht, WAS nicht funktioniert, er sieht DAS es nicht funktioniert. Vergleichen wir es mit der FritzBox oä… WLAN, Router, DHCP, Logik … alles in einer Hardware. Netzteil oder Box Tod … siehe oben.
Man wird nicht alle SPOF ausschalten, aber man kann reduzieren. Als erstes haben ich Hardware getrennt. Den Koordinator (USB Stick im Raspi) habe ich verschoben auf eine Sonoff Bridge (Zbridge). Nicht die Traumlösung, aber EINE Lösung. Alle ZigBee Geräte unterhalten sich nun mit der ZBridge. Dieses sendet an das HA über TCP/IP. ZHA kann man so konfigurieren, dass es auf Daten einer bestimmten IP hört.
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Fällt mein Raspi aus, aktiviere ich einen zweiten, sage dem ZHA nur auf welche IP und Port es hören muss. Ich fasse das Themas ZigBee nicht an. Man könnte jetzt sagen, ich kann den USB Stick ziehen, den Raspi tauschen, Stick wieder rein und es läuft. Stimmt fast. Was, wenn der Raspi nach 3 Jahren ausfällt. Man kauft einen neuen. Was, wenn ich von Raspi auf NUC umsteige? Andere Generation. Da ist nicht sichergestellt, dass die USB Schnittstelle von den I/Os usw. identisch ist. Also fängt man an den Koordinator wieder neu anzulernen.
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Ich kann den Koordinator besser im Haus platzieren. Wo er steht ist egal. Hauptsache eine IP Verbindung zum Raspi. Damit kann ich mir einige Hops im ZigBee Mesh sparen.
- Wenn der Koordinator ausfällt und ich einen zweiten aktiviere, muss ich alle Geräte wieder neu anlernen und im HA neu einbinden. Das ist der einzige SPOF den man nicht weg bekommt, weil das die Natur des ZigBee mit einem Koordinator mit sich bringt.
Weiter im Programm.
Jetzt schicke ich die Informationen der ZigBee Geräte nicht direkt an die ZHA Schnittstelle, die anhand der eindeutigen ID die Geräte erkennt und einen von uns gewählten Namen vergibt. Übrigens, wechselt man den Koordinator von Hersteller A zu B ändern sich alle ID und alle Geräte müssen neu angelernt werden. Bei über 100 wird es anstrengend.
Was, wenn ich nun alle Informationen eines ZigBee Gerätes an einen MQTT Server schicke. Dort legt das Gerät die Informationen im bekannten MQTT Stil ab.
Z.B.
/Z2M/EG/WOHNEN/ROLLO
Jetzt bin ich nicht mehr von einer ID abhängig, die der Koordinator vergibt. Also sage ich dem HA, es soll in /Z2M/EG/WOHNEN/ROLLO schauen und mit der darin befindlichen Information das machen, was ich über die Logik gesagt habe.
- Fällt der Koordinator aus, ersetze ich ihn gegen einen neuen. Ich sage dem Zigbee nur noch, wo sich der MQTT Server befindet (IP). Alle Informationen landen im MQTT. Es gibt keine Abhängigkeit mehr zwischen HA und ZHA.
ZigBee <—> MQTT <—> HA
ZBridge <—> Raspi <—> Raspi
Fazit:
Ich kann den Koordinator tauschen, ohne MQTT und HA anzufassen.
Ich kann MQTT tauschen ohne den Koordinator und HA anzufassen.
Ich kann HA tauschen ohne den Koordinator und MQTT anzufassen.
Stellt euch nicht die Frage, ob euer System heute gut läuft, fragt euch, ob es morgen, mit geänderten Rahmenbedingungen wie andere Hardware, andere Software, usw. noch laufen kann. Die All-in-One Lösung ist zum starten gut, später ein Nachteil. Das Smart Home wächst mit neunen Anforderungen und Produkten. Morgen kommt ein Sensor raus, für den es noch keine Integration in HA gibt. Warte ich drauf oder kann ich schon mit MQTT starten.
Ich hoffe, ich konnte euch einen Ansatz vermitteln, die Gedanken anregen und euch dazu bewegen, über das Thema Verfügbarkeit nachzudenken. Es gibt nicht DIE Lösung. Es gibt mehrere Weg, die jeder für sich selber bestimmen muss. Nicht jeder hat das Know How, nicht jeder hat die Mittel. Wenn man aber über die Spielwiese SmartHome hinaus möchte und mit HA in der Bundesliga oder Champions League spielen möchte, sollte man sich auch so aufstellen. Für mich ist ZHA Bundesliga, MQTT Campions League. Nicht wegen der Leistungsfähigkeit, sondern wegen der Flexibilität, Offenheit und Verfügbarkeit. Der von mir aufgezeigte Weg ist nicht der einfachste, aber der, mit der höheren Verfügbarkeit.