Smarte Poolpumpe mit ESPHome und Home Assistant

Die Poolpumpe war ja schon öfters Thema hier im Blog. In der neuen Saison wurde nun endlich die Integration ins Hausnetz vorgenommen. Home Assistant und ESPHome haben sich hier ausgezeichnet.

Projekt: Smarte Poolpumpe
Kontakt: Boris Dirnfeldner

Ein wichtiger Schritt in praktisch jeder Automation ist die Integration von Sensoren und Aktoren in die Steuerung. Je nach Umfeld ist das dann mehr oder weniger einfach und mächtig.

Die Umwälzpumpe des Rundpools war bisher durch eine einfache Zeitschaltuhr gesteuert worden, die auf der Klemmschiene mit den Sicherungen am Pool in die Stromversorgung der Pumpe eingeschliffen war. Das Ganze mit wasserdichtem Gehäuse und einem Not-Aus Knopf zum vollständigen Abtrennen der Stromversorgung war das schon in Ordnung. Einfach mal kleine Anpassungen zu machen oder eine komplexere Logik waren aber so nicht drin. Daher war der Wunsch da, die Anbindung an die Haussteuerung zu bekommen.

Man hätte jetzt einfach ein fertiges Modul für ein Paar Euro reinschleifen können und das in den Home Assistant über die Automation anbinden. Allerdings zeigen die bisherigen Erfahrungen, dass die Wifi-Anbindungen zuweilen unzuverlässig sind und (wenn man nicht einfach einen Steckeradapter nehmen kann) auch preislich relevant.

Mit den guten Erfahrungen der letzten Zeit (und mit Blick auf meine Lagerbestände) wurde daher etwas Material einer sinnvollen Anwendung zugeführt. Konkret brauchte es einen ESP32 Controller, ein Relaismodul und ein Netzteil. Für die Montage noch ein Hutschienengehäuse und Kabel.

Die Logik ist mit ESPHome schnell erstellt. Nach den Problemen zuletzt mit Windows ist nun Linux als Entwicklungsumgebung in Anwendung. ESPHome kann auch als Docker-Instanz verwendet werden, da geht es dann schnell eine lauffähige Umgebung zu gestalten (nur Ubuntu und Docker müssen vorhanden sein).

Die Konfiguration in YAML ist trivial und sieht so aus:

esphome:
  name: poolpumpcontrol

esp32:
  board: wemos_d1_mini32
  framework:
    type: arduino

# Enable logging
logger:

# Enable Home Assistant API
api:
  password: "XXX"

ota:
  - platform: esphome
    password: "XXX"

wifi:
  ssid: "XXX"
  password: "XXX"
  domain: ".fritz.box"

# Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
ap:
  ssid: "Poolpumpcontrol Fallback Hotspot"
  password: "XXX"

captive_portal:

switch:
  - platform: gpio
    pin: GPIO12
    id: "pool_pump"
    name: "Pool Pump"
    icon: "mdi:pump"
    restore_mode: ALWAYS_ON

Um das Ganze auf den ESP32 zu bekommen, braucht es nur den folgenden Befehl:

sudo docker run --rm -v "${PWD}":/config --device=/dev/ttyUSB0 -it ghcr.io/esphome/esphome run poolpumpcontrol.yaml

Danach war der Controller bereit für den Einsatz. Beim Zusammenbau das übliche gefrickel, bis alles zusammenpasst und miteinander arbeitet. Zum Testen wurde erstmal alles offen aufgebaut, bis das System richtig funktioniert hat.


Im Detail war scheinbar das Relais-Modul defekt und wollte keinem Steuerkommando folgen. Nach Austausch war das aber ok. Dabei habe ich noch einen defekten Mikrocontroller gefunden (Wifi wollte da nicht hochkommen). Zumindest reduziert sich so der Elektroschrott im Bestand.


Das Hutschienengehäuse wollte nicht richtig in das Elektrogehäuse passen, da war auch etwas (mechanische) Nacharbeit erforderlich.

Im Home Assistant war das Gerät sofort sichtbar und steht nun für jeden Unsinn offen.

Und dann noch eine entsprechende Visualisierung für den geneigten Benutzer zu bekommen, war dann nur noch eine Fingerübung.

Damit steht ab sofort die Option offen, damit auch wesentlich intelligentere Logik zu nutzen. In nächster Zeit wird wohl die Logik des ESP aufgebohrt, damit er auch gut mit Offline-Zuständen und dem Aus- und Einschalten per Not-Aus umgehen kann. Die Benachrichtigung über Telegram ist schon drin, auch kann ich nun über OTA die Firmware jederzeit per Wifi aktualisieren und die Debug-Meldungen auslesen.

In Summe wieder ein kleiner Schritt vorwärts. Nicht zwingend nötig, aber nett und ohne großen Aufwand.

IOT – Ignoranz, Orientierungslosigkeit, Träumereien

Einer der Gründe, weshalb ich das Hobby der Elektronikbastelei wiederbelebt habe, ist die scheinbare Ignoranz praktisch aller Hersteller im digitalen Umfeld in Bezug auf Kundeninteressen und die aus meiner Sicht extreme Fokussierung auf Kundenbindung per Zwang. Praktisch jeder schafft seinen eigenen Tümpel (aus nachvollziehbaren Gründen) und praktisch niemand denkt über den eigenen Tellerrand hinaus. Dieser Artikel beschreibt nur meine persönliche Meinung dazu. Wer hierzu auch eine Meinung hat kann mir diese gerne per Email zukommen lassen. Das Kommentarfeld lasse ich aber inaktiv, um mir Spams und diverse Rechtsfolgen zu sparen.

Wer sich in den letzten Jahren an der „Digitalisierung“ seiner häuslichen Umgebung versucht hat, ist bis auf Handy, PC, Tablet und SmartTV wahrscheinlich nicht wesentlich hinaus gewachsen.
Mutige Bürger haben sich „semi-intelligente“ Assistenten ins Haus genommen (Alexa und Co lassen grüßen), die ohne jegliche Sicherung hochkonzentriert jeglichen (kostenpflichtigen) Wunsch erfüllen („Alexa, kaufe einen Sportwagen“). Die ganz Harten regeln dann noch die Heizung mit smarten Heizkörperreglern oder lassen sich von multiplen Lichtprogrammen stimmungsgerecht im Fersehsesseln mit SmartTV-Berieselung in den Schlaf begleiten. Unsere Versorger haben sich mit staatlicher Unterstützung an der Zwangsbeglückung mit smarten Energiezählern ebenfalls eingereiht (für die Masse der Betroffenen ohne jeglichen Mehrweit, perspektisch über Jahre hinaus). Küchengeräte haben sich Verbindungsoptionen geschaffen (oft ohne jeglichen Nutzen) und Staubsauger vermessen die Wohnung haargenau zur besseren Orientierung.

Allen angebotenen Lösungen gemeinsam kann man unerstellen, das sie primär dafür gebaut wurden, eine maximale Abhängigkeit zum Hersteller zu schaffen und bei Abkündigung des Produkts, Umstellung auf neue herstellereigene Standards oder einfach Aufgabe des Geschäftsfeldes als Elektroschrott eine neue Karriere zu starten. Ein minimaler Nutzen für den Käufer ist ein notwendiges Übel um die Dinger überhaupt verkauft zu bekommen, nicht aber das wirkliche Produktziel. Auch wenn die Preise für die Geräte oft kaum kostendeckend sein dürften, zeigen die meisten Geschäftsmodelle auf Gewinnpotentiale durch Zusatzdienstleistungen (die oft und gerne ungefragt über „kostenlose“ Probemitgliedschaften untergejubelt werden) oder Datensammlungswut mit Einnahmen in der späteren Verwertung.

Es ist immer noch sehr schwer irgend eine integrierte Lösung zu finden, die wirklich auch mit Fremdsystemen zusammen funktioniert, nicht beliebige Mengen Daten sammelt und auch nicht beliebig viel Angriffsfläche für Missbrauch bietet. Es scheint sich wieder zu zeigen, das nur der Ansatz der Integration in die Marktführersysteme bei den Assistenzsystemen greift um wenigstens funktional einen Mehrwert zu bieten. Kleinere Anbieter oder Bastler schaffen die Interoperatibilität, indem sie die Anbindungen schaffen und damit die Grenzen verschwimmen lassen. Oder eine neue Insel schaffen, die wieder jeglicher Integration trotzt.

Datenschutz ist oft gar kein Thema, entsprechende Grundrechte können oft nur beliebig umständlich und ständiger Wachsamkeit wahrgenommen werden (können Sie Alexa beibringen einfach die Sprachaufnahme nach Verarbeitung ohne Aktion ihrerseits zu löschen?). Daten- und IT-Sicherheit ist dann noch eine Dimension problematischer. Beliebige Verbindungen in irgendwelche Datenclouds irgendwo auf der Welt, keine oder umständliche Sicherheitsupgrades, kurze Produktzyklen nach denen gar nix mehr geht, umfassende Schwächen die Angriffe teilweise schon unverschämt einfach machen und ein Support der mit Kundendiest so gar nichts mehr zu tun hat.

Man muss sich auch mal bewusst machen, wieviel IT schon nur mit PC/Laptop, Smartphone, SmartTV und Router im Haus läuft und wieviel Aufmerksamkeit dieser „Minimumstandard“ eigentlich schon erfordert. Die Komplexität einer IOT-geschwängerten Umgebung dürfte die meisten Normalsterblichen erheblich überfordern, Personen mit entsprechenden Hintergrund eher erschrecken.

Fazit:

Wer heute ein System haben möchte, das wirklich unterstützt und nicht einfach nur Dinge anbietet, die vorher keiner gebraucht hat, baut es sich innerhalb seiner Grenzen selber zusammen oder lässt es einfach bleiben.
Wem es nur um den Spieltrieb geht, hat sicher mit den aktuellen Lösungen Freude (um den Preis weiter eingeschränkter Privatsphäre und dem Potiential beliebiger Schäden an den eigenen Daten).
Alle anderen stellen schnell fest, das ein „Smarthome“ eine Menge Geld verschlingt und am Ende eher einer Frankenstein-Figur gleicht (irgendwie lebendig, die Teile aber in verschiedenen Stadien des Todes) und bleiben bei bewährten Schaltern und Fernbedienungen. Die funktionieren eben auch ohne Cloud, Abos und Zustimmungserklärungen am laufenden Band.

Ich würde mir wünchen das für Hausautomatisierung oder Assistenzsysteme zumindest rudimentäre gemeinsame Vereinbarungen geschaffen werden, um den Schritt in integrative Systeme zu erleichtern und potientiellen Benutzern wirklich einen Mehrwert anzubieten. Nicht aber eine Seenlandschaft aus Inseln mit maximaler Abhängigkeit zu den Herstellern, maximaler Transparenz und beliebiger Angriffsfläche für Hacker.

Träumen darf man ja mal… wahrscheinlich wird es für den „Verbraucher“ einfach nur immer schwerer Geräte zu bekommen die nicht irgendein „pseudosmartes“ Feature bieten, das man nicht braucht und auch nicht haben will.
Und das wir (so man sich dazu noch aufraffen kann) jedes Wochenende damit beschäftigt sind unsere Datenspuren zu beseitigen oder uns über neue Datenschutz-Skandale zu informieren, während wir perfekt auf uns zugeschnitte Werbung ignorieren und unsere Gerätelandschaft versuchen am laufen zu halten.

Bon vojage!

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