Smarthome: Warum vieles unmöglich ist

Smarthome ist ein großes Thema. Keiner kann heutzutage genau definieren, wo es anfängt und wo es aufhört.
Dafür weiß jeder, dass man inzwischen sehr viel miteinander vernetzen kann, um so zumindest ein klein wenig Automation zu erreichen. Doch nicht alles was glänzt ist auch aus Gold. So auch hier. Warum vieles unmöglich ist, möchte ich in diesem Artikel gerne näher erklären.

Wie ich zu Smarthome stehe

Ein automatisiertes Zuhause, das sich selbst überwachen kann und bei Unregelmäßigkeiten den Eigentümer informiert – finde ich super. Vieles lässt sich automatisiert überwachen: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Helligkeit, Zustand der Fenster und Türen … Die Liste könnte endlos fortgesetzt werden. Auch dass ein Haus gewisse Aktionen planen kann ist eine Idee, die man einbeziehen kann. Regelmäßig wiederkehrende Aufgaben kann das System planen und an die Bewohner verteilen. Vielleicht wäre das ja auch etwas für eine WG, so dass keine unfaire Aufteilung entsteht?

Als Student der Wirtschaftsinformatik fällt es eigentlich nicht in meinen Bereich, jedoch interessiert mich die Vernetzung eines Haushalts sehr. Also habe auch ich der mit Vernetzung begonnen. Mein Raspberry Pi, der Temperaturdaten sammelt und auswertet, hat so bereits 10.000 Datensätze zur Raumtemperatur erfasst. Dass man bei vielen Räumen nicht einfach einen Sensor an den Pi montieren kann, sollte jedem klar sein. Aus diesem Grund nutze ich ein weiteres Gerät, das sowieso immer im Netzwerk verfügbar ist: die FritzBox. Sie stellt Daten bereit, die der Pi sich holt und auswertet. Das war für mich der erste Schritt in Richtung Smarthome. Denn mehrere Geräte arbeiten an einer großen Aufgabe: den Bewohnern Arbeit abnehmen und ihr Leben erleichtern.

Das ist jedoch erst der Beginn, denn es lässt sich noch viel mehr realisieren und ich arbeite mich immer ein Stückchen weiter vor. Denn eines ist klar: Smarthome ist kein einfaches Projekt, das in 60 Minuten abgeschlossen ist. Es bedeutet, seine Technik immer weiterzuentwickeln und auf dem neuesten Stand zu halten. Ab einem gewissen Umfang, kann das durchaus eine große Aufgabe sein. Zudem sollte man wissen, wie man gewisse Daten weiterverarbeiten möchte. Denn Daten erheben ist die eine Sache, doch sie sinnvoll zu nutzen, eine ganz andere.

Auch bei älteren Menschen macht ein vernetztes Zuhause durchaus Sinn. Man muss beim Verlassen der Wohnung nicht alle Fenster prüfen, denn man kann sich sicher sein, dass ein Computer jedes offene Fenster bemerkt. Unter anderem steigert dieser Aspekt das Sicherheitsgefühl und lässt zu, dass ältere Menschen viel länger in ihren eigenen vier Wänden leben können, ohne dass sich Angehörige Sorgen machen müssen.

Jedoch …

Daten, die im eigenen Zuhause erhoben werden, dürfen nicht in fremde Hände gelangen. Sie dürfen lediglich zur internen Verarbeitung genutzt werden. Denn was geht es den Nachbarn oder die Nachbarin an, wann ich ein Fenster öffne? Weiterhin könnten diese Daten auch für gezielte Einbrüche genutzt werden, was natürlich nicht Sinn und Zweck der Sache ist. Aus diesem Grunde möchte ich es an dieser Stelle ausdrücklich einmal sagen: Smarthome gehört niemals ins Internet!

Jeder, der den Rat bekommt, Ports für die Steuerung des Zuhauses zu öffnen, sollte hellhörig werden. Baut ein Unternehmen ein System ein, so kann man ruhig nachfragen, wie das gelöst ist. Bekommt man keine Antwort, die das Wort VPN enthält, dann weist man gezielt darauf hin. IoT-Geräte, zu welchen auch Alarmanlagen etc. gehören, werden gerne für Angriffe missbraucht. Öffnet man nun im Router noch die Tür zu diesem Gerät, macht man es einem Angreifer extrem leicht. Daher hinterfragt man diese Dinge lieber kritisch. Man würde sich doch auch keine Haustür einbauen lassen, die man nicht verschließen kann, oder?

Wie Smarthome funktioniert

Nun stellen sich so manche die Frage: Wie funktioniert ein Smarthome?

Bei dieser Frage möchte ich die vielen technischen Aspekte so weit wie möglich außen vor lassen. Denn ich möchte das Thema für jeden verständlich rüberbringen und keine Personengruppe ausgrenzen. Weiterhin besteht so auch für einen Endverbraucher die Chance, seine Technik besser zu verstehen. Wer nun also auf eine rein technische Erklärung hofft, den muss ich leider enttäuschen.

Damit ein Haus bemerkt, was gerade passiert, braucht es Sensoren. Damit es Aktionen ausführen kann, braucht es Aktoren. Sensoren sowie Aktoren übermitteln oder erhalten Informationen von einem Computer. Dieser bildet das Herzstück der Vernetzung und ist sozusagen eine Basisstation, das Gehirn des Hauses. Dieser Computer schickt immer wieder Aufforderungen an die Sensoren bzw. Aktoren, die daraufhin ihren Status übermitteln. Ein Temperatursensor schickt also seine Informationen über die Raumtemperatur zurück. Ein Sensor an der Tür, würde den Status offen oder geschlossen zurückschicken. Diese Informationen speichert der Computer bis zur nächsten Aktualisierung.

Nun will der Hausbesitzer diese Informationen abrufen. Hierfür bereitet der Computer die Daten so auf, dass sie angezeigt werden können. Man sieht also eine schöne Oberfläche, die leicht verständlich ist. Stellt diese Person nun fest, dass es Zeit ist eine Aktion auszuführen, wählt er diese innerhalb der Oberfläche aus. Der Computer schickt den Befehl an den entsprechenden Aktor, welcher diesen dann ausführt.

Man kann also vereinfacht sagen, dass die ganze Steuerung nur ein Hin und Her von Daten ist. Daten werden übermittelt, gespeichert, aufbereitet und schließlich angezeigt.

Und wäre das nun alles, dann wäre das Thema Vernetzung vermutlich ziemlich einfach. So einfach ist es jedoch leider nicht.

Sprache als Hindernis

Verschiedene Menschen sprechen verschiedene Sprachen. Und ohne diese zu lernen, kann man untereinander nicht kommunizieren. Stell dir vor, dein Temperatursensor spricht Englisch, deine Basisstation aber Französisch. Was nun? Unter Menschen würde man nun sagen, dass man die Sprache des anderen lernen sollte. Doch bei der Technik ist das nicht immer so einfach.

Computer kommunizieren über Protokolle. Diese Protokolle stellen in diesem Beispiel je eine Sprache dar. Sprechen nun Temperatursensor und Basisstation nicht die gleiche Sprache, so können diese nicht gemeinsam verwendet werden. Natürlich gibt es Geräte, die mehrere Protokolle unterstützen, man ist jedoch auf den Hersteller angewiesen. Viele Hersteller setzen genau diese Methode ein, um ihre Geräte von anderen abzuschotten. Denn sind günstigere Alternativen nun nicht kompatibel, so muss man die teuren Geräte des Herstellers kaufen. Dieser gewährleistet im Gegenzug zwar die Kompatibilität, doch ist das fair? Nein! Denn genau das macht die Vernetzung kompliziert und sorgt dafür, dass wir nicht voran kommen.

Warum vieles (noch) unmöglich ist

In einem Satz: Der Geiz der Unternehmen steht dem Fortschritt im Wege.

Es gibt keine gemeinsamen Standards, die alle Unternehmen diesbezüglich einhalten. Daher kommunizieren so viele Geräte über unterschiedliche Protokolle, was eine Vernetzung schwierig macht. Könnte man hingegen jedes Gerät vernetzen, über das gleiche Protokoll, so wäre viel mehr möglich. Nicht jeder Hersteller hat für jedes Problem eine Lösung. Ein Hersteller konzentriert sich auf Heizungssteuerung, während ein anderer sich um die Lichter kümmert. Doch welchen wählt man nun? Möchte man zwei Systeme, die man dann wieder getrennt ansteuern muss? Nein, denn das ist nicht das Konzept eines komfortablen Zuhauses. Der Sinn eines Smarthome ist unter anderem, dass man viel mehr mit weniger Aufwand erledigen kann. Ich kann die Heizung in derselben App einstellen, in welcher ich auch im Wohnzimmer meine Lampe einschalte. Und nur auf diese Art und Weise, kann man Ereignisse und Aktionen miteinander kombinieren.

Denn wenn man sich die Frage stellt, wann man beispielsweise die Rollläden runter macht, wird einem klar: entweder wenn es draußen dunkel wird oder wenn es kalt wird. Doch woher weiß das System, das sich um die Rollläden kümmert, wann es draußen und/oder drinnen kalt wird? Das funktioniert nur, wenn beide Systeme reibungslos zusammenarbeiten oder wenn ein und dasselbe System alle Aufgaben erfüllen kann.

Lösungsansatz

Sich für eine Lösung zu entscheiden ist nicht immer einfach. Oft bedeutet das, seine Bequemlichkeit aufzugeben und selbst aktiv zu werden. Doch wer wirklich Interesse zeigt und Zeit investiert, kann unglaublich viel erreichen.

Viele Entwickler machen sich Gedanken darüber, wie sie eine solche Vernetzung erreichen können. Aus solchen Gedanken entstehen schnell Open Source Projekte. Hier arbeiten mehrere Entwickler an einer Lösung, welche kostenfrei verfügbar ist und um die sich mehrere Personen kümmern. Die Vorteile liegen hier klar auf der Hand: mehrere Leute kommen schneller voran, die Motivation ist oft größer und Fehler können vermieden werden.

Ein weiterer – und sehr entscheidender Vorteil – ist es, dass man seine Technik wirklich im Griff hat. Wer nicht auf fertige Produkte setzt, sondern sich selbst mit der Thematik auseinandersetzt, lernt viele Hintergrundinfos kennen. Diese können von enormem Vorteil sein, denn man weiß, was die Technik tut und kann bei Problemen gezielter an einer Lösung arbeiten.

Wem lediglich der Anfang schwer fällt sollte wissen, dass auch im Bereich von Open Source bereits sehr viel vereinfacht wurde. Die verschiedenen Projekte, zu welchen man hier auch bald noch Artikel finden wird, führen einen gekonnt durch die Installation. Wer dann eine Leidenschaft entdeckt und sich gerne näher damit auseinandersetzen möchte, der kann noch eine Menge drumherum machen. Eine gute Idee ist es, seine Fähigkeiten in der Webentwicklung zu nutzen, um eine eigene Oberfläche zu entwerfen. Java-Entwickler können sich eine eigene Software zur Steuerung schreiben, die speziell auf die eigenen Bedürfnisse eingeht oder einfach nur leichter zu bedienen ist. Hier sind kaum Grenzen gesetzt.

Schlusswort

Nun steht man also vor der Qual der Wahl … Bequemlichkeit oder Eigeninitiative? Ich persönlich rate zur Eigeninitiative. Aber vielleicht ist das auch nur meine Meinung, da mich das Thema IT und Vernetzung sehr interessiert. Bilde dir diesbezüglich also deine eigene Meinung und mache das, was du für richtig hältst. Das, was dir persönlich eher liegt. Es gibt im Internet sehr viele Dokumentationen der einzelnen Geräte und auch Anleitungen für den Eigenbau. Ein wichtiger Schritt zur Entscheidung ist es, sich das einmal anzusehen.

Solltest du dich jedoch für die Eigeninitiative entscheiden, dann gib niemals auf. Du könntest auf Probleme stoßen, die dich an den Rand der Verzweiflung bringen. Mach dann eine Pause, schaffe dir Freiraum und löse dich von den Gedanken. Nach einer Weile wirst du merken, dass du neue Energie getankt hast und auch schon eine Idee für die Lösung hast. Und was vielleicht noch viel wichtiger ist: arbeite dich in kleinen Schritten voran. Das Ziel, dass am Abend das komplette Haus vernetzt ist, ist utopisch. Fang mit einer Lampe an, arbeite dich „durch den Raum“ und du wirst sehen, du wirst immer besser.