Brandes Home Assistant

Das umfassende Handbuch
2. Auflage 2024
ISBN: 978-3-367-10413-0
Verlag: Rheinwerk
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, 626 Seiten

Reihe: Rheinwerk Computing

Home Assistant ist Ihr Begleiter auf dem Weg zum eigenen Smart Home. Im Handumdrehen integrieren Sie Geräte und Dienste in Ihr System und automatisieren Schaltungen und Szenen ganz nach Ihren Bedürfnissen. Udo Brandes beschreibt alle Schritte, die Sie für Ihr eigenes Smart Home benötigen, von der Einrichtung über die Verwaltung bis hin zur Automatisierung. So erfahren Sie in übersichtlichen Kapiteln zum Nachschlagen, wie Sie den Home Assistant um Datenbank- und Programmiermöglichkeiten erweitern, mit ESPHome eigene Schalter und Sensoren einbinden und daraus ein Komplettpaket für die Heimautomation schnüren.

Aus dem Inhalt:

• Das Setup und der erste Start: das Webinterface
• Home Assistant administrieren
• Geräte, Dienste, Entitäten
• Automatisierungen mit Szenen, Skripten und Vorlagen
• Dashboards, Apps und externer Zugriff
• Medien und Sprachdienste
• Bereiche und Zonen
• Werkzeuge und Helfer
• Datenspeicherung mit MariaDB und InfluxDB
• Sonoff, Tasmota, Shelly und Tuya integrieren
• Programmierung mit Node-RED
• Eigene Geräte mit ESPHome

Die Fachpresse zur Vorauflage:
henrikheigl.de: »Damit ist der Einstieg und die Administration der eigenen Home Assistant Umgebung kein Problem mehr. Ein gutes und Praxisnahes Arbeitsbuch für das eigene Smart Home.«

Udo Brandes ist selbständiger Programmierer, IT-Entwickler und Autor. Die Möglichkeiten der Mikrocontrollerprogrammierung sind Zukunftsthemen, die ihn faszinieren und mit deren Chancen und Risiken er sich seit langem intensiv befasst. Zuvor war er Systementwickler beim Rechenzentrum der Finanzverwaltung des Landes Nordrhein-Westfalen und hat in unterschiedlichen Aufgaben für die Stadt Wuppertal gearbeitet.

Autoren/Hrsg.

Brandes, Udo

Inhaltsverzeichnis

Einleitung ... 15  1.  Ihr Smart Home mit Home Assistant ... 23  1.1 ... Was ist ein Smart Home? ... 23  1.2 ... Was ist Home Assistant und was ist es nicht? ... 24  1.3 ... Heimautomation -- besser nicht grenzenlos ... 25  1.4 ... Ein paar Alltagstipps ... 26  1.5 ... Das Beispielhaus ... 27  2.  Home Assistant -- das Setup: So starten Sie ... 29  2.1 ... Home Assistant installieren ... 29  2.2 ... Home Assistant auf einem Raspberry Pi installieren ... 32  2.3 ... Home Assistant auf einem Windows-PC ... 49  2.4 ... Home Assistant auf einem Mac installieren ... 61  2.5 ... Home Assistant auf einem Linux-System ... 62  2.6 ... Der erste Start ... 68  2.7 ... Fazit und Ausblick ... 72  3.  Die ersten Schritte mit dem Webinterface von Home Assistant ... 75  3.1 ... Ein Einblick in das Konzept von Home Assistant ... 75  3.2 ... Die erneute Anmeldung ... 84  3.3 ... Der Aufbau der Benutzeroberfl che ... 85  3.4 ... Der Einstieg ... 86  3.5 ... Hilfe finden, wenn etwas nicht funktioniert ... 92  4.  Home Assistant administrieren ... 97  4.1 ... Ihr Benutzerprofil ... 97  4.2 ... Systeminformationen von Home Assistant abrufen ... 105  4.3 ... Systemeinstellungen ndern ... 107  5.  Ger te und Dienste: Die funktionalen Elemente ... 121  5.1 ... Nach der Erstanmeldung -- wie es mit Ger ten und Diensten weitergeht ... 121  5.2 ... Integrationen ... 124  5.3 ... Die Registerkarte Ger te ... 129  5.4 ... Die Registerkarte Entit ten ... 131  5.5 ... Helfer ... 134  6.  Automatisierungen mit Szenen, Skripten und Vorlagen ... 151  6.1 ... Automatisierungen ... 152  6.2 ... Szenen ... 175  6.3 ... Skripte ... 177  6.4 ... Vorlagen ... 187  7.  Dashboards und Apps ... 191  7.1 ... Das individuelle Dashboard -- der Start ... 192  7.2 ... Karten f r Ihr Dashboard ... 202  7.3 ... Custom Cards einsetzen ... 211  7.4 ... Die Home-Assistant-App ... 215  7.5 ... NFC mit der Home-Assistant-App ... 217  7.6 ... Benachrichtigungen ... 221  8.  Home Assistant durch Add-ons erweitern ... 245  8.1 ... Add-ons hinzuf gen ... 246  8.2 ... File editor ... 252  8.3 ... Home Assistant Google Drive Backup ... 253  8.4 ... Samba share ... 257  8.5 ... Secure Socket Shell (SSH) ... 260  9.  Der Home Assistant Community Store ... 265  9.1 ... HACS installieren ... 265  9.2 ... Integrationen in HACS ... 271  9.3 ... Frontend ... 274

10.  Medien und Sprachdienste ... 277  10.1 ... Local Media ... 278  10.2 ... Radio Browser ... 278  10.3 ... Sprachdienste ... 278  10.4 ... Beispiele zu Medien-Integrationen ... 288  10.5 ... Kodi ... 293

11.  Bereiche und Zonen ... 317  11.1 ... Bereiche ... 317  11.2 ... Zonen ... 319

12.  Werkzeuge und Helfer ... 323  12.1 ... Erweitertes Customizing in Home Assistant ... 323  12.2 ... Entwicklerwerkzeuge ... 326  12.3 ... YAML-Schnelleinstieg ... 345  12.4 ... Regul re Ausdr cke ... 347

13.  Datenspeicherung ... 353  13.1 ... Daten speichern ... 353  13.2 ... Daten strukturieren ... 354  13.3 ... Das Grundmodell einer Datenbank ... 356  13.4 ... InfluxDB, MariaDB und SQLite ... 357  13.5 ... Die Datenspeicherung in Home Assistant ... 364  13.6 ... Das Datenbanksystem (DBMS) austauschen ... 375

14.  Externer Zugriff auf Home Assistant ... 387  14.1 ... Nabu Casa ... 388  14.2 ... DuckDNS ... 397  14.3 ... Alexa-Sprachausgaben ... 408

15.  Produkte f r die Hausautomation ... 419  15.1 ... berlegungen zur Produktauswahl ... 419  15.2 ... AVM -- die FRITZ!Box ... 425  15.3 ... Sonoff, Tasmota und MQTT ... 433  15.4 ... Tuya-Ger te ... 443  15.5 ... Shelly-Ger te ... 462  15.6 ... TP-Link ... 470  15.7 ... Zigbee-Ger te am Beispiel von IKEA Tradfri ... 477  15.8 ... Alexa ohne Nabu Casa anbinden ... 486

16.  Eigene Smart-Home-Ger te mit ESPHome erstellen ... 513  16.1 ... Der Einstieg in ESPHome ... 515  16.2 ... Das ESPHome-Ger t nutzen ... 523  16.3 ... ESPHome mit einem ESP32 ... 529  16.4 ... Was es zu ESPHome sonst noch zu sagen gibt ... 535  16.5 ... Experimentieren mit Matter ... 538

17.  Node-RED -- ein m chtiges Werkzeug ... 541  17.1 ... Die Installation ... 541  17.2 ... Der Einstieg in Node-RED ... 545  17.3 ... Ein erster Datenaustausch zwischen Home Assistant und Node-RED ... 554  17.4 ... Automation in Home Assistant versus Automation in Node-RED ... 559  17.5 ... Bewegungsmelder soll Lampe dimmen ... 563  17.6 ... Workaround: Tuya-Ger te ohne Home Assistant steuern ... 569

18.  Hacks und Projektideen ... 573  18.1 ... Backups automatisieren ... 573  18.2 ... Anwesenheitserkennung ... 578  18.3 ... Bodenfeuchte-Watchdog ... 595  18.4 ... Home Assistant in einer virtuellen Umgebung mit Proxmox betreiben ... 609  Index ... 619

Leseproben

Einleitung

Mit maßgeschneiderten Lösungen aus dem Smart-Home-Bereich machen Sie aus einem Haus Ihr ganz persönliches Zuhause und sorgen dafür, dass Wohnen zu einem ganz neuen Erlebnis wird.

Dabei ist es in der Regel so, dass bereits einige Smart-Home-fähige Geräte vorhanden sind, z. B. ein smarter Fernseher oder Sprachassistenten von Google bzw. Apple. Es stellt sich also die Frage, wie Sie das Vorhandene zu einer eleganten Zusammenarbeit bewegen und Ihren Zoo an Einzelgeräten problemlos in ein großes System integrieren. Sie brauchen dafür eine leistungsfähige Hausautomatisierungslösung, die aus unterschiedlichen Komponenten ein übergreifendes Ganzes macht, in dem der Fernseher automatisch stumm geschaltet wird, wenn ein Anruf eingeht.

Zur Auswahl stehen einerseits industrielle Angebote (z. B. Bosch Smart Home), die aber oft nicht den persönlichen Bedürfnissen entsprechen bzw. bei denen die angebotenen Produkte nicht den persönlichen Geschmack treffen. Viel häufiger besteht jedoch der Wunsch nach einer Lösung, die umfassende Ansätze bietet, die sparsam ist und die Sie selbst umgesetzt haben.

Diesen Ansatz bedienen Open-Source-Systeme. Auf diesem Gebiet hat sich in den letzten Jahren einiges geändert: Mit Hausautomatisierungslösungen wie etwa FHEM, openHAB und Einplatinenrechnern wie dem Raspberry Pi können engagierte Maker ihre Vorstellungen in Eigenregie verwirklichen. Während der Raspberry Pi die zuverlässige und sparsame Hardware darstellt, schafft die angebotene Software einen Rahmen, innerhalb dessen Sie Ihre individuellen Vorstellungen entwickeln können.

Hier kommt Home Assistant ins Spiel. Mit Home Assistant können Sie professionelle Setups erstellen, die mit einer Vielzahl von Diensten und Geräten kommunizieren. Obwohl der Einstieg etwas Mühe kostet, ist Home Assistant doch mit gewisser Übung ein einfaches und leistungsfähiges System. Dies ist auch der Grund für die weite Verbreitung von Home Assistant, die andere Systeme in den Schatten stellt, wie die Momentaufnahme aus Tabelle 1 zeigt.

Das Projekt Home Assistant wurde Ende 2013 (interessanterweise nahezu zeitgleich mit Node-RED) durch Veröffentlichung der ersten Kernfunktionen auf der Plattform GitHub gestartet. Inzwischen ist es dort als zehntgrößtes Open-Source-Projekt gelistet.

Die Programmiersprache ist Python. Python ist eine universelle, üblicherweise interpretierte, höhere Programmiersprache. Laut PYPL-Index liegt ihr Anteil weltweit im Sommer 2024 bei ca. 29 % der beliebtesten Programmiersprachen. Das gewährleistet, dass nicht nur ein Kern von spezialisierten Entwicklern das Projekt vorantreibt, sondern verbreitert die Basis so, dass auch andere ihre Ideen und Vorschläge einbringen können. Wenn Sie auf Home Assistant setzen, können Sie also davon ausgehen, dass das Projekt in den nächsten Jahren gepflegt und weiterentwickelt wird. Das ist leider sowohl bei kommerziellen Angeboten als auch bei kleineren Open-Source-Projekten nicht selbstverständlich und ein wichtiger Punkt, denn schließlich wollen Sie für Ihre Wohnung oder Ihr Haus ja eine Lösung haben, auf die Sie sich verlassen können.

	Google-Treffer	GitHub-Repos

FHEM

632.000

854

Home Assistant

10.700.000

6.000

IoBroker

832.000

1.900

IP-Symcon

54.500

328

OpenHAB

1.560.000

2.700

Node-RED

2.040.000

17.834

Tabelle 1     Verbreitung von verschiedenen Lösungen für die Heimautomatisierung

Der Ansatz des Buches

Aufgrund der Komplexität von Home Assistant ist es schwierig, eine schrittweise Einführung vorzustellen. Alles hängt mit allem zusammen, und eines hängt vom anderen ab. Sie werden daher kein durchgehendes Projekt finden und auch keine breite Autobahn, auf der Sie durch alle Abschnitte rasen können. Dennoch finden Sie in Kapitel 3 ein kleines Beispiel für den Anfang.

Mein Ausgangspunkt ist, dass ich Ihnen möglichst umfassend verschiedene Aspekte vorstellen möchte, ohne den Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben. Mit diesem Ansatz möchte ich Sie zum Experimentieren anregen und Ihnen einen Einstieg auch in komplexere Projekte ermöglichen, den Sie dann für Ihre individuellen Projekte nutzen können. Es ist daher nicht notwendig (und wäre wahrscheinlich sogar ermüdend), das Buch der Reihe nach durchzuarbeiten. Wählen Sie einzelne Themen aus, und verknüpfen Sie diese mit anderen Abschnitten. Nehmen Sie das mit, was Sie gerade brauchen, und kehren Sie vielleicht später noch einmal zurück, um in die Tiefe zu gehen.

Neben den Erläuterungen spielen Bilder eine wichtige Rolle. Getreu dem Motto, dass ein Bild mehr als tausend Worte sagt, können Bilder trotz ihres Platzbedarfs die zu vermittelnde Botschaft einfach besser darstellen.

Für wen ist dieses Buch gedacht?

Das Buch richtet sich an alle,

• die einen Einstieg in Home Assistant suchen,

• die einen Begleiter auf den Pfaden der Smart-Home-Welt wünschen, der nicht nur ein gutes Stück des Weges beschreibt, sondern auch auf interessante Dinge am Rande aufmerksam macht,

• die neugierig sind und gerne einmal »über den Tellerrand schauen«,

• die mit einfachen Mitteln schnell loslegen möchten,

• die nicht nur einen Einstieg in ein ausgewähltes Anwendungsgebiet suchen, sondern das gesamte Leistungsspektrum vorgestellt bekommen möchten,

• die es begrüßen, ausgewählte Techniken der Softwareentwicklung und Programmierung vorgestellt zu bekommen, und

• die gern eigene Projekte entwickeln möchten, unabhängig von industriellen Produkten für den Massenmarkt.

Der Inhalt des Buches

Das Buch soll Ihnen eine umfassende Unterstützung bei der Arbeit mit Home Assistant bieten. Das Universum von Home Assistant ist zwischenzeitlich aber so groß geworden, dass nicht jeder Winkel und jede Option beleuchtet werden kann. Deshalb sprechen die Kapitel nicht alle Möglichkeiten an, sondern versuchen, eine breite und tragfähige Basis für eigenes Erkunden zu sein.

• Kapitel 1: Ihr Smart Home mit Home Assistant

  Zu Beginn des Buches erhalten Sie eine kurze Einführung in die Thematik eines Smart Homes mit Home Assistant.

• Kapitel 2: Home Assistant – das Setup: So starten Sie

  Picken Sie sich aus den verschiedenen Installationsalternativen die für Sie passende heraus.

• Kapitel 3: Die ersten Schritte mit dem Webinterface von Home Assistant

  Lernen Sie hier in einem ersten Ansatz das Konzept von Home Assistant und die Benutzeroberfläche kennen.

• ...

Über Autor(innen)

Brandes, Udo
Udo Brandes ist selbständiger Programmierer, IT-Entwickler und Autor. Die Möglichkeiten der Mikrocontrollerprogrammierung sind Zukunftsthemen, die ihn faszinieren und mit deren Chancen und Risiken er sich seit langem intensiv befasst. Zuvor war er Systementwickler beim Rechenzentrum der Finanzverwaltung des Landes Nordrhein-Westfalen und hat in unterschiedlichen Aufgaben für die Stadt Wuppertal gearbeitet.