Homematic – All-in-one: CCU2 und SONOS API auf einem Raspberry Pi installieren

Anfang des Monats habe ich euch bereits das Projekt piVCCU vorgestellt. Damit ist es möglich die Original CCU2 auf einen wesentlich schnelleren Raspberry Pi zu installieren. Damit können zwei wichtige Punkte erreicht werden. Erstens ist das System deutlich schneller als die CCU2. Zweitens können parallel zu HomeMatic auch noch andere Software Produkte installiert werden. Das macht dann auch den wesentlichen Unterschied zu RaspberryMatic aus. Diese kann nur „stand-alone“ Modus betrieben werden.

Allgemeines

In diesem Artikel möchte ich euch beschreiben, wie ihr neben der HomeMatic Zentrale (piVCCU) auch noch das SONOS API installieren könnt. In meinen letzten Artikel habe euch diese sehr interessante Steuerungsmöglichkeit einen SONOS Systems beschrieben. Dabei wurde dies auf einer separaten Raspberry Pi installiert.

Da aber sowohl die Appliaktion HomeMatic, als auch die SONOS API keine Anwendungen sind, die eine Raspberry Pi3 an den Rand ihrer Kapazität bringt, habe ich versucht beides auf der gleichen Hardware zu installieren.

Hier ist mein Erfahrungsbericht und eine Schritt für Schritt Beschreibung, wie ihr das realisieren könnt.

Was benötigen wir alles für dieses Tutorial?

piVCCU Installieren

Im ersten Schritt müssen wir piVCCU installieren. Dies geschieht wie bei RaspberryMatic über ein fertiges SD-Karten Image, welches ihr euch hier herunterladen könnt.

für unser Projekt laden wir das Raspbian Stretch Image herunter.

Vorbereitung der Speicherkarte

Formatieren

Zuerst müssen wir die Micro-SD-Karte formatieren. Dies ist besonders wichtig wenn die Karte vorher bereits genutzt wurde. Ich habe mit der kostenlosen Software „SD Card Formatter“ sehr gute Erfahrungen gemacht.

Image auf Karte schreiben

Wenn ihr einen Windows PC verwendet, könnt ihr die Software Win32 Disk Imager oder Etcher für Windows verwenden. Für MacOS Nutzer verwendet ihr die Software ApplePi-Baker.

Zugriff auf Raspberry Pi

Nachdem das Image geschrieben ist, kann die Karte in den Raspberry Pi eingesetzt werden. Um über Putty oder WINSCP auf den Pi zugreifen zu können, müssen wir erst einmal die richtigen IP-Adresse herausfinden.

Wie in meinem Artikel über piVCCU bereits beschrieben hat das neue Raspberry  System zwei IP-Adressen. Ursache dafür ist, dass piVCCU einen Container mit der CCU2 Firmware anlegt, der auf dem Pi eine eigene IP-Adresse hat. Über diese virtuelle IP können wir später auf die CCU2 zugreifen. Die andere IP-Adrese ist vom zuvor installierten Linux-System, auch „host“ genannt. Diese ist für unsere nächsten Schritte wichtig, da wir auf das Linux-System nach der Aktualisierung unsere SONOS API installieren werden.

Ermittlung der IP-Adressen

Bisher habe ich dafür immer die Möglichkeiten meines Routers genutzt. Von Sebastian habe ich gelernt, das es ein kleines kostenloses Tool gibt SoftPerfekt Network Scanner, welches diese Aufgabe auch perfekt erledigt.

Netzwerkauszug mit Soft Perfekt Network Scanner

Netzwerkauszug über Fritz.Box

Oben seht ihr jeweils eine Auflistung aus meinem Netzwerk. Wir finden hier zwei neue Einträge, einer heißt „raspberrypi“ und ist der sogenante „host„. Die andere „homematic-ccu2“ ist der Container mit der CCU2 Firmware.

Die CCU2-Software ist im Netzwerk unter http://homematic-ccu2/ zu erreichen.

ACHTUNG:  Wenn ihr noch eine Original CCU2 im Netz habt, hat diese den gleichen Namen!

Damit ist der erste Schritt abgeschlossen. Wie Ihr ein Backup in die neue Installation einspielen könnt, habe ich in diesem Beitrag ausführlich beschrieben, daher werde ich auf diesen Punkt hier nicht noch einmal eingehen.

TIPP – IP-Adressen und Netzwerk-Namen

Meine Empfehlung ist hier, den beiden „Systemen“ eine feste IP-Adresse zu geben und dem Container zusätzlich einen anderen Netzwerknamen. Das ist wichtig, damit ihr später aus HomeMatic heraus die SONOS API immer unter der selben IP-Adresse ansprechen könnt. Auch für die HomeMatic Zentrale habe ich mir angewöhnt fest IP-Adressen zu vergeben.

Dem CCU Container habe ich zusätzlich noch den Netzwerknamen „homematic-pivccu“ gegeben. Damit kann ich meine RaspberryMatic, meine Original CCU2 und zusärtlich die piVCCU parallel im Netz betreiben. Voraussetzung ist, das die Zentralen nicht die gleichen Aktoren verwenden.

Erster Start CCU Zentrale (Container)

Wenn ihr den Namen nicht geändert habt, könnt ihr die CCU2 Software über  http://homematic-ccu2/ oder die entsprechende IP-Adresse erreichen.

Die CCU2-Firmware Version entspricht dem Erstellungsdatum der Image Datei und muss aktualisiert werden. Wie beschreibe ich weiter unten.

Startseite > Einstellungen > Systemsteuerung > Zentralen-Wartung

Hier ist die aktuell installiert CCU2 Firmware zu sehen.

Anmeldung via PUTTY auf dem Host

Da wir nun die IP-Adresse von unserem Pi wissen, können wir über Putty darauf zugreifen. Wir starten dazu Putty und tragen bei „Host Name“ die zuvor ermittelte IP-Adresse ein.

Der Port bleibt unverändert bei 22. Mit einem Klick auf „Open“ stellen wir nun eine Verbindung zum Raspberry Pi her. Sollte ein Fenster mit einer Meldung erscheinen, dass der host key noch nicht gecached ist, beantworten wir diese mit „Ja“.

Nun erscheint ein schwarzes Eingabefenster mit der Meldung „login as:“. Hier tragen wir „pi“ ein und quittieren dies mit Enter.

Das Passwort für den Benutzer Pi lautet: „raspberry“

Nun befinden wir uns über SSH auf dem Rasperry Pi und wir können hier Aktualisierungen und weitere Installationen vornehmen.

Empfehlung:

Ich empfehle euch das Passwort für den User „Pi“ sofort nach der ersten Anmeldung auf eine Passwort eurer Wahl zu ändern. Dafür bitte das Kommando „passwd“ eingeben. Ihr werdet dann nach dem aktuellen Passtwort „raspberry“ gefragt. Nach der Eingabe müsst ihr zweimal euer neues Passwort eingeben.

Hier ist der Passwort Wechsel zu sehen

PiVCCU auf eine neue Version aktualisieren

Dazu aktualisieren wir zunächst unser komplettes System. Dies erfolgt durch die APT Funktion.

APT (Advanced Packaging Tool). APT ist ein Paketmanagement-System. Mit Hilfe von APT ist es sehr einfach möglich, Programmpakete zu suchen, zu installieren oder auch das ganze System auf den neuesten Stand zu bringen.

Dies kann mit dem folgenden Befehl durchgeführt werden:

sudo apt update && sudo apt upgrade

Dieser Befehl ist die Kombination aus zwei Befehlen, getrannt durch „&&“ und aktualisiert nicht nur unsere Raspbian Installation, sondern auch die CCU2 Firmware auf die aktuelle Version.

Während der Installation kann es dazu kommen, dass eine Abfrage erscheint. Diese muss mit „Y“ bestätigt werden, damit der Prozess weiter laufen kann.

Kontrolle des Updates

Dazu die CCU Software erneut starten über den Namen oder die bekannte Adresse.

Es kann vorkommen, das ihr dann auf einem „blauen Bildschirm“ stehen bleibt, da der Browser Cache nicht bereinigt wurde. Dann kommt ihr mit der Eingabe von „Strg+F5“ weiter und die WebUI startet.

Im obigen Screenshot sehen wir, das auch die CCU2 Firmware aktualisiert worden ist. Damit ist unsere Raspberry komplett auf dem aktuellen Software Stand.

Installation von Node.js

Voraussetzung für die SONOS API ist das Software Paket „node.js“. Daher müssen wir dies als erstes installieren.

Installation über das NodeSource Repository

Hierbei handelt es sich sowohl um die einfachste, wie auch die sicherste Methode Node.JS zu installieren. Verwendet wird das Repository von NodeSource, wodurch alle Updates über den Paketmanager installiert werden.

Jetzt müssen wir die erforderliche Version installieren. Das gestartete Setup-Script erkennt automatisch das installierte Betriebssystem und konfiguriert die Pakete entsprechend. Empfohlen wird aktuell die Version 6.x zu installieren. Dies machen wir mit dem folgenden Befehl:

curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_6.x | sudo -E bash -

Nun müssen wir Node.js sowie die benötigten Build-Tools installieren. Dazu müssen wir den folgenden Befehl ausführen.

sudo apt-get install -y nodejs build-essential

Ob das Ganze funktioniert hat können wir mit dem folgenden Befehl kontrollieren:

node –v

v6.12.3

Installation SONOS API

Nachdem wir nun den Server inklusive Node.js Server komplett aufgebaut haben, können wir jetzt mit der Installation der SONOS API starten.

Dazu müssen wir zuerst in das „Home Verzeichnis“ des Users „Pi“ wechseln (1). Mit dem nächsten Befehl die Datei „master.zip“ herunterladen (2). Durch den dritten Befehl wird die Datei „master.zip“ entpackt (3). Mit dem letzten Befehl in das Verzeichnis „node–sonos–http–api–master“ wechseln (4).

cd ~
wget https://github.com/jishi/node-sonos-http-api/archive/master.zip
unzip master.zip
cd node-sonos-http-api-master

cd /home/pi/node-sonos-http-api-master

npm install --production

cd /home/pi/node-sonos-http-api-master

npm start

Problem mit Node.js Instanz

Obwohl bis jetzt alles super funktioniert, gibt es in der ganzen Konstellation noch ein kleines Problem, zu dem ich euch aber hier auch gleich eine Lösung präsentieren kann.

Ih könnt an dem folgenden Screenshot erkennen, das ihr euch nach dem Start der SONOS API in einer Node.js Instanz befindet. Dies erkennt ihr daran, dass ihr eigentlich keinen Prompt mehr seht, sondern nur den Cursor:

Solange sich euer Node.js Server in diesem Zustand befindet, empfängt er eure HTTP Befehle und setzt sie entsprechend um.

Mit Strg+C beendet man diese Node.js Instanz. Das gleiche passiert wenn ihr eure SSH Verbindung zum Server beendet. Damit beendet ihr auch SONOS API und eure Befehle laufen ins Leere.

Mit „Strg-C“ beendet ihr die Node.js Instanz

Lösung

Um die SONOS API auch laufen zu lassen, wenn kein User auf dem Raspberry Server angemeldet ist, wird SCREEN benötigt. Mit dem Programm SCREEN verwalten wir mehrere virtuelle Konsolen in einem einzigen Terminal-Fenster, lassen Prozesse auf entfernten Servern weiterlaufen (während wir längst vom System abgemeldet sind.

Installation von SCREEN

Um sicher zu gehen vorher in das korrekte Verzeichnis zu wechseln, sonst funktioniert der Start Befehl nicht.

cd /home/pi/node-sonos-http-api-master

sudo apt-get install screen

Installation von SCREEN

Nachdem die Installation abgeschlossen ist, könnt ihr SCREEN mit dem folgenden Befehl starten:

screen

Ihr bekommt dann die nachfolgenden Meldungen und befindet euch dann quasi in einer Shell innerhalb einer Shell in der nun die SONOS API erneut gestartet werden muss.

Um die SONOS API erneut zu starten, geht ihr wieder den folgenden Befehl ein:

npm start

Um zurück auf die Original Shell zu kommen, müsst ihr „Strg+A+D“ nacheinander drücken (also Strg gedrückt halten, dann A und dann D).

Mit dem folgenden Befehl könnt ihr in die Screen Instanz zurückzukehren:

screen -r

Damit ist die Installation komplett abgeschlossen, die zusätzliche Raspberry läuft mit dem Node-js Server und der SONOS API und wartet auf die Abarbeitung von HTTP Befehlen. Ihr könnt an dieser Stelle den Test von Oben ja nochmal wiederholen. Es sollte alles funktionieren.

Anmerkung

Solltet ihr aus welchen Gründen auch immer gezwungen sein die SONOS Raspberry neu zu Starten, müsst ihr natürlich erneut innerhalt der SCREEN Instanz die SONOS API neu starten.

Bei mir läuft der Server nun schon zwei Monate ohne Probleme durch und bearbeitet meine HTTP Steuerungs-Befehle ohne zu murren.

Service von uns

Wir bekommen häufig die Anfrage per Mail, ob wir Euch bei der Installation und Einrichtung behilflich sein können. Ich kann Euch gerne ein fertiges System zusammenstellen. Schreibt mich dazu einfach an: werner (@) technikkram.net

Weitere Vorgehensweise

Nach Abschluss dieses Projektes haben wir es geschafft, die CCU2 Software und die SONOS API auf den gleichen Raspberry zu installieren.

Wie ihr nun die Steuerung der SONOS Komponenten umsetzt, erfahrt ihr in den folgenden beiden Artikel:

Homematic – SONOS steuern – Teil 02 – WebUI und Skripte

Homematic – SONOS steuern – Teil 03 – Sprachausgabe

Fazit

Ich habe es zwar vermutet, aber mein Test hat es nun auch bestätigt. Im Zusammenspiel mit der piVCCU Lösung kann man die CCU2 Software und die SONOS API auf einem Raspberry Pi betreiben. Eine wie ich finde wirklich tolle Geschichte, die den Umstieg auf piVCCU noch einmal deutlich interessanter macht. Ich kann bei mir jetzt eine Raspberry Pi wieder für andere Aufgaben bzw. Tests verwenden.

Es hat sich mal wieder gezeigt, das es viele tolle Projekte gibt, welche die Möglichkeiten der Hausautomation über HomeMatic erweitern können. Im konkretten Fall gilt mein besonderer Dank Jimmy Shimizu (Jishi).