© S&S Media
Erweiterung des Lichtmanagementsystems Hue von Philips

Move it


In diesem Artikel beschäftigen wir uns mit der Erweiterung des Lichtmanagementsystems Hue von Philips. Das Hue verfügt über ein offenes API, mit dem es möglich ist, auf einfache Art und Weise eigene Komponenten in das System einzubinden. Wir werden einen Bewegungssensor mithilfe eines ESP8266 an das Hue-System koppeln. Ein solcher Sensor ist aktuell noch nicht im Handel erhältlich.

Philips Hue ist ein neuartiges Lichtmanagementsystem. Es handelt sich dabei um eine einfache Möglichkeit, eine bestehende traditionelle Hausinstallation um Smart-Home-Komponenten zu erweitern. Der Ansatz, der bei Hue verfolgt wird, ist recht einfach und gleichzeitig flexibel. Jede einzelne Komponente kann über ZigBee kommunizieren. ZigBee ist eine Spezifikation, die ein Framework für drahtlose Funknetzwerke mit geringem Datenaufkommen wie z. B Lichttechnik beschreibt. Die einzelnen Hue-Komponenten können über die Smartbridge angesteuert werden. Sie stellt einfach zu bedienende REST-Services zur Verfügung, mit denen es möglich ist, alle Komponenten im Hausnetz anzusprechen. Auf der Philips-Homepage [1] finden sich noch viele weitere Informationen über Hue. Wenn Sie richtig tief in das API einsteigen möchten, sollten Sie einen Blick auf die Entwicklerhomepage werfen [2]. Dort finden Sie alle Informationen, um eigene Erweiterungen für das Hue-System zu entwickeln.

Was ist ein ESP8266?

Der ESP8266 ist ein Mikrocontroller aus einer ganzen Familie von Mikrocontrollern, die jeweils eine Gemeinsamkeit haben: Sie sind alle ab Werk mit einer WLAN-Schnittelle sowie einer GPIO ausgerüstet. Das exzellente Preis-Leistungs-Verhältnis macht ihn für den Bastler überaus interessant, denn er ist schon für unter 6 Euro zu bekommen [3]. Die günstigeren Angebote bei eBay und Co. sind mit Vorsicht zu genießen; es kann schon mal vier Wochen dauern, bis eine Lieferung aus China bei uns ankommt. Sieht man sich die technischen Daten (Kasten: „Technische Daten“) etwas genauer an, wird man sehr schnell feststellen, dass der ESP8266 erheblich leistungsfähiger ist, als das, was wir von den weitverbreiteten Atmel-Mikrocontrollern gewohnt sind.

In unserem heutigen Projekt kommt die Arduino-Entwicklungsumgebung (IDE) zum Einsatz, für die es ein gut funktionierendes ESP8266-Plug-in gibt.

Technische Daten

  • 32-Bit-RISC-CPU [4]: Tensilica [5] Xtensa LX106 läuft bei 80 MHz

  • 64 KiB RAM für Programme, 96 KiB Daten-RAM

  • Externes QSPI flash – 512 KiB bis 4 MiB

  • IEEE 802.11 [6] b / g / n Wi-Fi [7]

  • WEP [8] oder WPA/WPA2-Authentifizierung [9] oder offene Netzwerke

  • 16 GPIO-Pins [10]

  • SPI [11], I²C [12]

  • I²S-Schnittstellen [13] mit DMA (Sharing-Pins mit GPIO)

  • UART [14] auf dedizierte Stifte sowie eine Nur-Sende-UART auf GPIO2 aktiviert

  • 1 10-Bit-ADC [15]

Installation der IDE für den ESP8266

Beispielhaft zeigen wir die Installation für ein Ubuntu 14. Auf anderen Betriebssystemen klappt die Installation bis auf kleine Unterschiede allerdings genauso. Zuerst laden wir die Entwicklungsumgebung von der Arduino-Homepage [16] herunter und installieren sie:

tar -xvJf arduino-1.6.6-linux64.tar.xz cd arduino-1.6.6 ./arduino

Nachdem wir die IDE gestartet haben, tragen wir unter Datei | Voreinstellungen | Zusätzliche Boardverwalter-URL folgende Zeile ein (Abb. 1):

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json 

Danach starten wir unter Werkzeuge | Boards: | Boardverwalter... die Installation des ESP8266-Managers (Abb. 2). Nach erfolgreicher Installation kann man jetzt unter Werkzeuge | Board: das Generic ESP-Modul auswählen. Damit wir später mit unserem User keine Probleme beim Zugriff auf die USB-Schnittstelle bekommen, fügen wir ihn noch in die Gruppe dailout ein:

sudo usermod -a -G dialout $USER sudo reboot 

Auf der Softwareseite haben wir jetzt alles vorbereitet, um mit der Entwicklung von Programmen für den ESP8266 starten zu können. Um jetzt weiter zu kommen, müssen wir uns erst einmal eine Hardwaretestumgebung aufbauen.

mohr_hue_1.tif_fmt1.jpgAbb. 1: Eintragen des zusätzlichen Boardverwalter-URLs
mohr_hue_2.tif_fmt1.jpgAbb. 2: Installation des ESP-Boardmanagers

Hardwaretestaufbau

Für unseren kleinen Testaufbau brauchen wir die folgenden Komponenten:

  • ESP8266 Board [1]

  • USB-nach-Seriell-Adapter [17]

  • Bewegungssensor [18]

  • LED 5 mm

  • 5 mal 10 KOhm Widerstände

  • 82 Ohm Widerstand

  • Externe Spannungsquelle 5 Volt

  • OKLT1W12NC [19]

  • 500 Ohm Spindelpoti

  • 330 Ohm

Bauteile, die in der heimischen Bastelkiste nicht vorrätig sind, kann man einfach beim Elektronikhändler seines Vertrauens beziehen; aktuell würde ich Völkner [20] mit der Versandkostenflatrate empfehle...

Neugierig geworden? Wir haben diese Angebote für dich:

Angebote für Teams

Für Firmen haben wir individuelle Teamlizenzen. Wir erstellen Ihnen gerne ein passendes Angebot.

Das Library-Modell:
IP-Zugang

Das Company-Modell:
Domain-Zugang