Alex Reinert war wieder mal sehr schnell und hat sein Projekt piVCCU bereits so angepasst, dass es auch mit dem Neuen Raspberry Pi 4 funktioniert. In diesem Artikel möchte ich euch beschreiben wie ihr piVCCU3 auf dem Raspi Pi 4 installiert und wie ihr anschließend eure persönliche Hausautomation aus einer vorher auf dem alten System erstellten Backup zurück laden könnt. Dabei zeige ich auch auf, auf was ihr bei der Hardware, insbesondere die Funkmodule achten müsst. Wie ja im Artikel „Neuvorstellung – Der neue Raspberry Pi 4“ bereits zu lesen war, wurde bei dem neuen Raspberry Pi 4 zwar die Größe nicht verändert, aber einige Hardware Komponenten sind auf dem Board anders platziert. Dies führt zum einen dazu, dass die bisherigen Gehäuse für den Raspberry bis Pi 3+ nicht mehr für den Raspberry Pi4 passen. Da werden sicher in den nächsten Wochen einige neue Gehäuse auf den Markt kommen. Ein anderer ganz entscheidender Unterschied ist das die Netzwerkbuchse sich an einer anderen Stelle auf dem Board befindet. Dies führt dann dazu, dass das „neue“ Funkmodul PS-MOD nicht mehr einfach auf der GPIO Schnittstelle verwendet werden kann. Hier gibt es aber andere Möglichkeiten, den Raspi Pi 4 als HomeMatic Zentrale zu verwenden, sowohl mit dem „alten“ als auch mit dem „neuen“ Funkmodul. All das werde ich in diesem Artikel beschreiben.

Allgemeines

Ich habe glücklicherweise sehr früh von der überraschenden Veröffentlich des Raspberry Pi 4 erfahren und gleich bestellt. Dadurch habe ich schon Anfang Juli zwei Raspberry Pi 4 mit 4GB RAM bekommen. In der Zwischenzeit habe ich auch schon einige Teste damit durchgeführt und muss sagen, dass dieses Teil verdammt schnell ist und in der 4 GB Variante auch endlich Anwendungen möglich macht, welche bisher an zu wenig Arbeitsspeicher gescheitert sind. Dabei denke ich beispielsweise an eine Installation von ioBroker oder debmatic mit zusätzlichen Anwendungen auf dem gleichen System. Auch das von Jens Maus schon angedachte und angefangene ioBroker AddOn für RaspberryMatic scheitert nun nicht mehr am Arbeitsspeicher. Seit gestern gibt es von Alex Reinert die Information, das piVCCU auf dem Raspberry Pi 4 läuft. Das war für mich Grund genug, dies Heute zu Testen und eins kann ich schon verraten, es läuft und zwar subjektiv betrachtet sogar verdammt schnell. Auch der Umstieg von einer alten Installation wie (CCU3, piVCCU oder RaspberryMatic hat sich sehr einfach gestaltet, da es sich hierbei ja allesamt um Plattformen handelt, welche die gleichen AddOns verwenden. Der Umstieg von einer CCU2 gestaltet sich etwas anders und wird von mir daher in einem separaten Artikel beschrieben.

Neues Betriebssystem für Raspberry Pi 4

Inmitten der Aufregung über die Veröffentlichung des neuen Raspberry Pi 4 ist vielleicht übersehen worden, dass auch eine neue Version von Raspbian veröffentlicht wurde. Diese ist für Raspberry Pi 4 erforderlich. Daher basiert das Standard-Raspbian-Image für alle Modelle von Raspberry Pi jetzt auf Buster, der neuesten Version von Debian Linux. Der Grund dafür ist, dass eine der wichtigen Neuerungen von Raspberry Pi 4 darin besteht, dass der Open-Source-OpenGL-Grafiktreiber jetzt standardmäßig verwendet wird und dieser mit der neuesten Version von Debian entwickelt wurde. Es wäre eine Menge Arbeit gewesen, alles was dafür erforderlich gewesen wäre, wieder auf Raspbian Stretch zu portieren. Daher entschieden die Entwickler, Raspbian Buster zu starten.

Was ist neu? Es gibt keine großen Unterschiede zwischen Debian Stretch und Debian Buster. In einem traurigen Spiegelbild der heutigen Welt sind die meisten Unterschiede Sicherheitsänderungen, die Buster schwerer zu hacken machen sollen. Bei allen anderen Unterschieden handelt es sich meist um kleine inkrementelle Änderungen, welche die meisten Anwender nicht bemerken.

Wie immer bei größeren Versionsänderungen wird empfohlen, dass ein neues sauberes Image von der entsprechenden Seite herunterladen wird. Dies stellt sicher, dass man von einem sauberen, funktionierenden Buster-System aus startet. Es wird nicht empfohlen, ein vorhandenes Stretch-System (oder ein früheres) auf Buster zu aktualisieren.

Neues piVCCU3 Image für Raspberry Pi 4

Aus den oben beschriebenen Gründen hat Alex zwar noch im Testing Verzeichnis ein neues Image zum Download zur Verfügung gestellt. Ich habe meine neue HomeMatic Zentrale auf dem Raspberry Pi 4 auf diesem Image aufgesetzt und kann hiermit bestätigen, dass es einwandfrei funktioniert. Unter dem folgendem Link findet ihr das beschriebene Image:

Informationen zu piVCCU

Details zur piVCCU findet ihr in den folgenden Artikeln:

piVCCU Projekt – Erklärung und Beschreibung Container Lösung

Image auf MicroSD-Card schreiben

Nachdem ihr die ZIP Datei heruntergeladen habt, müsst ihr die enthaltene Image Datei extrahieren.

Zum „flashen“ des Images auf die MicroSD-Card existieren mehrere Möglichkeiten. Ihr könnt für Windows zwischen der Software Win32 Disk Imager  oder Etcher wählen. Für MacOS ist es mit ApplePi-Baker möglich.

Erster Start piVCCU

Vor dem ersten Start von piVCCU sind die folgenden Punkte durchzuführen:

  • Auf eurer aktuellen CCU3, piVCCU3 oder RaspberryMatic müsst ihr einen Backup durchführen. Die Firmware-Versionen sollten dabei die Gleichen sein!

> Startseite > Einstellungen > Systemsteuerung > Sicherheit > Backup erstellen

Hier könnt ihr einen Backup erstellen und später wieder einspielen

Im oben zu sehenden Menü klickt Ihr auf den Menüpunkt „Backup erstellen“. Dieser Vorgang dauert einige Minuten. Die erstellte Backupdatei an einem sicheren Ort abspeichern, um es später auf dem Raspberry Pi 4 mit piVCCU einspielen zu können.

  • Die alte CCU3, piVCCU3 oder RaspberryMatic an dieser Stelle runterfahren. Spätestens wenn ihr in eurem neuen piVCCU3 den Backup zurückgespielt habt, muss die alte Zentrale abgeschaltet sein. Es können zwar mehrere CCUs im Netzwerk laufen, aber nicht mit den gleichen Aktoren.
  • Wenn die obigen Punkte erledigt sind und sich das aktuelle Image auf der MicroSD-Card befindet, müsst ihr diese Karte in den Slot des Raspberry Pi4 4 einschieben, dann solltet ihr zuerst das Netzwerkkabel einstecken und erst danach den Stecker für die Spannungsversorgung.

Nach dem Einstecken oder Einschalten des Netzteils startet der Raspberry Pi 4. Nach kurzer Zeit ist das System oben und ihr könnt es über euren Router im eigenen Netzwerk finden.

Das piVCCU3 System lässt sich anschließend über den Link http://ccu3-webui aufrufen.

Aufgrund meiner Erfahrungen könnt ihr auf den Anschluss einer Tastatur und eines Monitors verzichten. Das System startet ohne Probleme und steht nach kurzer Zeit zur Verfügung.

Wichtige Information (System im Netzwerk)

Wenn die Hardware erstmalig startet, bekommt sie in Summe zwei IP Adressen in eurem Netzwerk. Einmal für den Host, welcher unter Raspbian (Raspberry) bzw. Armbian (Tinker Board) läuft und die zweite für den CCU Container.

Finden könnt ihr die jeweilige IP über euren Router:

Raspberry Pi 4

  • Host läuft im Netzwerk unter dem Namen „raspberrypi “
  • CCU-Container läuft im Netzwerk unter dem Namen „ccu3-webui“

Anmeldung über SSH auf dem Host mit dem Benutzer „pi“ und dem Passwort „raspberry“. Anmeldung über SSH auf dem CCU-Container mit dem Benutzer „root“ und dem Passwort welches ihr in der WebUI unter Systemsteuerung eingerichtet habt.

WebUI unter piVCCU3

Durch den Aufruf von http://ccu3-webui  kommt ihr in die bekannte WebUI Umgebung und solltet gleich feststellen, dass alles sehr viel flotter geht.

Jetzt schon etwas an den Systemeinstellungen zu verändern macht keinen Sinn, weil ihr ja noch ein „leeres“ System vor euch habt. Erst durch den Restore eurer Sicherung ändert sich das.

Die einzige feststellbare Änderung findet ihr unter:

Startseite > Einstellungen > Systemsteuerung > Zentralen-Wartung

Hier könnt ihr sehen, das ihr euch in piVCCU3 befindet. Da es sich um ein aktuelles Image handelt, ist die Version aktuell.

Datenübernahme von CCU3, Raspberry, Tinkerboard oder CCU2

Völlig unproblematisch ist die Datenübernahme wenn ihr von einer CCU3, einem Raspberry Pi oder einem Tinkerboard kommt. Dabei spielt es keine Rolle ob ihr die Original Software, piVCCU3 oder RaspberryMatic laufen habt. Es werden die gleichen AddOns verwendet. Anders sieht es dagegen bei der Datenübernahme von einer CCU2 Installation aus. Dort werden angepasste Add-Ons verwendet und diese erfordern eine später hier beschriebene Vorgehensweise.

Wenn ihr von einer Raspberry Pi oder Tinker Board kommt

Einfach das Backup, welches wir erstellt haben, im neuen piVCCU3 auf dem Raspberry Pi 4 zurück laden. Anmerkung: Die CCU3 ist ebenfalls ein Raspberry Pi.

Dort unter dem folgenden Menüpunkt

> Startseite > Einstellungen > Systemsteuerung > Sicherheit > System-Backup einspielen

den Backup auswählen.

Hier könnt ihr euren Backup einspielen.

Hier könnt ihr einen Backup einspielen

Dieser Vorgang wird sehr schnell abgeschlossen sein, weil das Raspberry Pi 4 nochmal einen Ticken schneller ist wie die Raspberry Pi3 oder ein Tinker Board.

Nachdem piVCCU3 nach dem Restore wieder gestartet ist, werdet ihr feststellen, dass alles sehr zügig läuft.

Wenn ihr von der CCU2 kommt

Dieser Vorgang ist ein wenig komplexer, weil die AddOns für die CCU2 nicht kompatibel mit den AddOns für die CCU3, Raspberry Pi oder TinkerBoard sind.

Als ersten Schritt ist auch hier das Backup, welches wir erstellt haben, im neuen piVCCU auf dem Tinkerboard zurückzuladen.

Dort unter dem folgenden Menüpunkt

> Startseite > Einstellungen > Systemsteuerung > Sicherheit > System-Backup einspielen

den Backup auswählen.

Hier könnt ihr euren Backup einspielen.

Nach dem Restoren und dem Neustart ist der Umstieg auf piVCCU3 auf einem Raspberry Pi 4 fast beendet. Wir müssen uns um die eventuell installierten AddOns kümmern.

CCU2 AddOns

Dazu ist als Erstes zu prüfen welche AddOns installiert sind. Bei mir waren das die im folgenden Screenshot angezeigten:

Jetzt müssen die AddOns neu installiert werden, für die eine CCU3 Version existiert. Denn die CCU2 Version funktioniert nicht korrekt. Bitte die installierte Version nicht vorher deinstallieren, denn dann gehen in CUxD alle definierten Geräte verloren.

Notwendige Aktionen für meine AddOns:

  • XMLAPI = keine Aktion notwendig, da die Version für alle Plattformen funktioniert
  • CUx-D = Aktuelle Version für CCU3 neu „drüber“ installiert
  • Programme drucken = Aktuelle Version für CCU3 neu „drüber“ installiert

Testergebnisse

Nachdem ich die CCU3 Version von CUx-D installiert habe, funktionierten alle meine Programme wieder und beispielsweise das Versenden von PUSH-Meldungen über Telegram oder Pushover hat wieder korrekt funktioniert.

Ebenso funktionieren unter piVCCU3 mein LAN-Gateway auf einer Raspberry Pi3, sowie mein LAN-Gateway auf einer CCU2 problemlos.

Meine 3 LAN-Gateway sind verbunden und funktionieren.

Der Test meiner eingesetzten HomeMatic IP Komponenten verlief ebenfalls positiv. Alle IP Aktoren funktionierten einwandfrei auf dem Raspberry Pi 4 mit piVCCU3.

Der Zugriff von Handy und Tablet über die Cloudmatic VPN-Verbindung hat ebenfalls auf Anhieb funktioniert. Es musste nichts angepasst werden.

Ich verwende ein Skript, mit welchem ich die Betriebszeit auf dem Startbildschirm der WebUI anzeigen lasse. Dieses Skript funktioniert auch auf dem Raspberry Pi 4 in Verbindung mit piVCCU3.

Damit ist der Umstieg auf piVCCU3 auf einen Raspberry Pi 4 erfolgreich beendet. Gefühlt ist die HomeMatic Zentrale auf dem Raspberry Pi 4 noch einmal ein wenig flotter wie auf einem Raspberry Pi 3 oder dem Tinker Board. Ich werde aber in einem weiteren Artikel einen Performance Vergleich anstellen.

Die Temperatur des Raspberry Pi 4 ist ein wenig höher als auf meinen Installationen auf einem Raspberry Pi 3+ oder einem Tinker Board. Auf dem folgenden Screenshot seht ihr, das der Test seit 8 Stunden ohne Probleme läuft und wo die Temperatur liegt. Dabei ist noch anzumerken, dass aufgrund des fehlenden Gehäuses, der Raspberry Pi 4 frei liegt, anders als die Konkurrenten. Die höherer Leistung produziert auch mehr Hitze.

Zu dieser Zeit lief meine Homematic Zentrale seit 8:41 Stunden problemlos und die Temperatur liegt bei 61,35 Grad.

Probleme

PROBLEM: Bei mir gab es ein Problem mit dem RadMatic AddOn. Nach dem Zurückspielen des Backups war dieser AddOn unter Systemeinstellungen im piVCCU3 auf dem Raspi Pi 4 nicht zu sehen bzw. aufrufbar.

LÖSUNG: Das Problem ließ sich beheben, indem ich die aktuelle Version von RedMatic neu installiert habe. Danach war alles wie auf meiner alten Zentralle und funktioniert einwandfrei.

PROBLEM: Das neue Funkmodul RPI-RF-MOD passt aufgrund der veränderten Position der Netzwerkbuchse nicht mehr direkt. Mit einem einfachen Stacking Header kann man das RPI-RF-MOD aber einwandfrei nutzen oder alternativ natürlich die abgesetzte Platine HB-RF-USB mit dem RPI-RF-MOD oder dem alten Funkmodul HM-MOD-RPI-PCB.

Hier sieht man deutlich warum die veränderte Position der Netzwerkbuchse dem Funkmodul RPI-RF-MOD im „Weg“ ist.

LÖSUNG: Für dieses Problem gibt es gleich mehrere Lösungsansätze:

1.) Ist habe bei einem Test das „alte“ Funkmodul verwendet. Dies ist mit einer externen Antenne von der Leitung her meiner Erfahrung nach nicht schlechter wie das „neue“ Funkmmodul.

2.) Über einen sogenannten „Stacking Header“ ist es möglich die 40 Steckplätze der GPIO Schnittstelle zu verlängern. Damit kann das neue Funkmodul aufgesteckt werden und die Netzwerkbuchse stört nicht mehr. Das mit dieser Lösung dann gar kein Gehäuse mehr passt, versteht sich von selbst.

Mit dem Stacking Header kann das Funkmodul aufgesteckt werden. Es erhöht sich aber der Gesamtaufbau.

3.) Die dritte Lösung ist die abgesetzte Platine HB-RF-USB zu verwenden, entweder mit dem RPI-RF-MOD oder dem alten Funkmodul HM-MOD-RPI-PCB. Wenn man auf jeden Fall das „neue“ Funkmodul verwenden möchte, ist dies auf jeden Fall die bessere Lösung wie die mit dem Stacking Header.

PROBLEM: Das alte Gehäuse, inklusive dem Charly Gehäuse passt nicht zum neuen Raspberry Pi 4.

LÖSUNG: Ich hatte in meinem Fundus noch ein offenes Plexiglas Gehäuse, welches sowohl mit dem alten Funkmodul, als auch mit der abgesetzten USB-Platine zu verwenden ist. Ein weiterer Vorteil ist der offenen Bauweise ist die Tatsache, das die Hitzeableitung deutlich besser funktioniert.

PROBLEM: Ein weiteres Problem könnte die höhere Hitzeentwicklung des neuen Boards werden. Das muss man erstmal die nächsten Wochen beobachten.

LÖSUNG: Es gibt bereits von den Entwicklern ein Update des Betriebssystems, das die Temperatur um 5 Grad senken soll. Ich werde mir das mal anschauen und darüber berichten. Was jeder machen kann, ist in jedem Fall Kühlkörper aufzukleben, welche übrigens zum Lieferumfang gehören. Wie im Punkt vorher schon geschrieben ist vielleicht auch ein offenes Gehäuse eine gute Lösung.

Fazit

Abschließend möchte ich folgendes Zusammenfassen. Die Installation von piVCCU3 lief über das fertige Image absolut problemlos. Da ich von einer RaspberryMatic Installation gekommen bin, stellte auch das Zurückspielen der Sicherung kein Problem dar.

Das bisherige Arbeiten in der WebUI läuft problemlos, fehlerfrei und gefühlt auch noch schneller als auf einem Raspberry Pi 3 oder einem Tinker Board.

Will man nicht mehrere PIs oder Tinkerboards für verschiedene Applikationen verwenden, ist piVCCU3 zu wählen, weil auf der gleichen Hardware beispielsweise auch ioBroker oder HomeBridge installiert werden können. Ein weiteres interessantes Projekt ist auch debmatic. Auch darüber haben wir hier schon berichtet und in der kommenden Woche werde ich debmatic mal auf einem Raspberry Pi 4 installieren.

Zum Schluss möchte ich es nicht versäumen mich bei Alex für die professionelle Unterstützung bei den auftretenden technischen Fragen zu bedanken. Vielen Dank dafür Alex.

8 Kommentare
  1. Avatar
    Toby sagte:

    Hallo Team

    Darf ich fragen, wann in etwa die piVCCU3 Zentrale für die Hutschiene mit dem Raspberry Pi 4 verfügbar sein wird? Mein Homematic Projekt ist im Moment on hold, weil ich auf die Zentrale warte (die CCU3 macht mir Probleme mit der Reichweite).

    Freundliche Grüsse

    Antworten
  2. Avatar
    Michael sagte:

    Hallo,
    Kann man auch die Installation von „debmatic“ machen und dann mit einem Backup von „piVCCU“ oder „RaspberryMatic“ zu kommen?

    Müsste doch genau wie in Eurem Beispiel auch dann klappen oder?

    Antworten
    • Werner
      Werner sagte:

      Hallo Michael,

      wenn du noch bis Morgen Geduld hast, kann ich dir das im Detail sagen. Zur Zeit teste ich genau das und werde meine Erfahrungen in einem neuen Artikel zusammenfassen.

      Gruss
      Werner

      Antworten
    • Sebastian
      Sebastian sagte:

      Hallo Herbert,

      ja werden wir – wird gerade von uns getestet!

      Wir werden auch ein Set inkl. HB-RF-USB Platine anbieten

      Antworten
      • Avatar
        Herbert Grebe sagte:

        Hallo,
        dann ordere ich hiermit einen Pi4 mit Funkmodul und externer Antenne, 4GB Ram auf einer 32GB Karte.
        Ein Gehäuse brauchts nicht, kann ich nach meinen vorstellungen selber Drucken.
        mfg
        Herbert

        Antworten
        • Avatar
          Toby sagte:

          Hallo Team,

          bestelle das gleiche wie Herbert, allerdings mit Gehäuse für Hutschiene! Werden auch grössere SD Karten angeboten (z.B. 64GB, möchte zusätzliche Software wie z.B. Home Assistant installieren)

          Ab wann ungefähr wird das Produkt bei euch verfügbar sein?

          Besten Dank und freundliche Grüsse

          Toby

          Antworten

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