Raspberry Pi Beleuchtungs-Projekt Raspberry Pi – Wireless Lichtsteuerung mit Zigbee-Addon Raspbee

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ET System electronic GmbH

Heitec AG

Das Duo Raspberry Pi und Raspbee steuert die Beleuchtung hunderter Zigbee-Geräte standortunabhängig via Smartphone.

Ab sofort ist das Aufsteckmodul (Shield) Raspbee inklusive eines umfangreichen Software-Paketes im Onlineshop von dresden elektronik für rund 58 Euro erhältlich. Im Kaufpreis des Raspbee inbegriffen ist eine Lizenz zum Betrieb der Zigbee-Firmware mit bis zu 200 Endgeräten.

Als Zigbee-Erweiterungsplatine für den Einplatinen-Computer Raspberry Pi ermöglicht Raspbee nicht nur die Kommunikation mit den Funk-Vorschaltgerät en von dresden elektronik sondern auch direkt mit Zigbee-PRO-Geräten anderer Hersteller wie der Philips hue oder XBee Serie2.

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Damit folgt ein wichtiger Baustein des funkbasierten Lichtsteuerungssystems von dresden elektronik, mit dem der Anwender die Heimbeleuchtung standortunabhängig z.B. über sein Smartphone steuern kann.

Via Raspbee erhält der Raspberry Pi Zugriff zu Zigbee-Geräten

Die Firmware des Shields unterstützt neben Zigbee Light Link (ZLL) auch andere Zigbee-Profile. Angeschlossen an einen WiFi-Router eröffnet der Raspberry Pi mit dem Raspbee-Shield damit für Smartphones und Tablets den Zugang zu Zigbee-Geräten. Obwohl das Raspbee bereits mit einer Zigbee-Firmware ausgeliefert wird, kann das Aufsteckmodul auch für andere Zwecke genutzt und eigene Firmware entwickelt werden.

Durch seine freie Programmierbarkeit und die perspektivisch zunehmende Unterstützung durch bekannte Protokollstacks ist der Raspbee prinzipiell für jegliche IEEE 802.15.4-basierende Funkkommunikation einsetzbar und damit nicht auf die Lichtsteuerung limitiert. Aufgrund des integrierten Bootloadermechanismus lässt sich jede beliebige Firmware ohne zusätzliche Programmieradapter auf den Raspbee übertragen.

Raspbee: Die technischen Details

• Aufsteckbare Erweiterungsplatine mit Funkmodul für Raspberry Pi

• Basierend auf Atmels ATmega256RFR2

• Applikationsbeispiel für deRFmega256-23M12

• Chip-Keramik-Antenne

• Maße: 48 mm x 16,5mm x 12 mm

• Frequenz: 2,4 GHz ISM-Band (weltweit lizenzfreier Einsatz)

• Power Amplifier/Low Noise Amplifier mit einer Reichweite bis zu 500 m

• CE-, ETSI- und FCC-konform

• Wahlweise mit ZigBee-Firmware oder ohne Firmware für eigene Entwicklungen

• Auch verfügbar als einsatzfertiges RaspBee Gateway

• Firmware per Bootloader updatebar

• Softwarepaket zum Download

Software-Pakete für Raspberry Pi

Um den Einstieg in die Zigbee-Welt mit dem Raspbee-Aufsteckmodul zu erleichtern, hat dresden elektronik gleich mehrere Software-Pakete für die Nutzung auf dem Raspberry Pi entwickelt, die kostenfrei bereitgestellt werden.

Diese Software-Pakete richten sich sowohl an Anwender, die damit nur Beleuchtung steuern möchten als auch an Entwickler, die eigene Zigbee-Applikationen realisieren wollen:

• Webapp zur Lichtsteuerung (de-FLS, Philips Hue, ..) per Smartphone und Tablet

• deCONZ Zigbee GUI für komfortable Einrichtung, Monitoring und Wartung von Zigbee Netzwerken

• C++ und REST-APIs zur individuellen Integration von Zigbee in eigenen Applikationen

• Bootloader-Tool zum einfachen Austausch der Raspbee Firmware

• Add-ons für Protokollstacks (z.B. Atmel MAC) zur Entwicklung alternativer Applikationen

Webapp und Entwicklungstools

Mit der von dresden elektronik entwickelten Webapp können beispielsweise Leuchten wie die Philips hue direkt oder viele andere Leuchtentypen über die Vorschaltgeräte von dresden elektronik unkompliziert per Browser konfiguriert und gesteuert werden.

Für Anwender, die eigene Applikationen zur Steuerung von Zigbee-Leuchten entwickeln, Abläufe automatisieren oder die von dresden elektronik entwickelten Komponenten in ein bereits existierendes System integrieren wollen, stellt dresden elektronik über Github zusätzlich eine quelloffene und damit individuell anpassbare REST-API zur Verfügung.

Mit deCONZ erhält der Entwickler zusätzlich ein mächtiges Zigbee Monitoring- und Steuerungswerkzeug, welches per C++-API in eigenen Applikationen nutzbar und modular erweiterbar ist.

Interessante Projekte im Zusammenhang mit dem Raspbee sind nicht nur erwünscht, sondern werden auch auf der Website von dresden elektronik veröffentlicht.

Raspbee-Varianten und out-of-the-box-Lösung in Kürze

Im Kaufpreis des Raspbee inbegriffen ist eine Lizenz zum Betrieb der Zigbee-Firmware mit bis zu 200 Endgeräten. Demnächst soll eine Raspbee-Variante ohne Lizenz für andere Anwendungen folgen, auf der die Zigbee-Firmware in einem auf fünf Endgeräte limitierten Modus getestet werden kann.

Auch das fertig einsetzbare Gateway-Komplettpaket, also Raspbee und Raspberry Pi, als vorkonfigurierte und fertig montierte Baugruppe im Gehäuse, mit SD-Karte mit Linuxdistribution und Netzteil soll demnächst im Onlineshop verfügbar sein. Dadurch wird dem Anwender die Inbetriebnahme und Konfiguration des Raspberry Pi abgenommen und eine out-of-the-box-Lösung geboten, die das Steuern von ZLL-Komponenten quasi nach dem Einschalten erlaubt.

Details zu dresden elektronik

Mit derzeit ca. 80 Mitarbeitern entwickelt und fertigt dresden elektronik Produkte und kundenspezifische Lösungen für Low-Power-Datenfunk, Steuerungstechnik für Lichtsignalanlagen, Anzeigetechnik im öffentlichen Verkehrsraum sowie für die Mess- und Prüftechnik.

Für drahtlose Sensornetzwerke auf Basis des Low-Power-Funkstandards IEEE 802.15.4 reicht die Produktpalette von aufeinander abgestimmten Hardware-Komponenten wie Funkmodule und USB-Sticks, über benutzerfreundliche Steuerungstools für Zigbee- oder 6LoWPAN-Netzwerke bis hin zu maßgeschneiderten, schlüsselfertigen Kundenlösungen.

Produkte von dresden elektronik finden ihre Anwendung in Branchen wie Maschinen- und Anlagenbau, Bühnenbau, Verkehrsleittechnik, Automobilindustrie, Mess- und Prüftechnik, Medizintechnik, Halbleiterindustrie, Präzisionsgerätebau, aber auch in Wissenschaft und Forschung.

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