Het Internet of Things bestaat grotendeels uit apparaten die iets meten. Met behulp van sensors dus. Die sensors kunnen licht meten, temperatuur, vochtigheid, de hoeveelheid regen, en ga zo maar door. Het IoT bestaat ook uit apparaten die zelfstandig iets kunnen: een twitterbericht uitprinten via een bonnenprinter, een slot openen, een kachel aanzetten of bijvoorbeeld de rolluiken sluiten. Voordat je hiermee aan de slag gaat, is het slim om de vraag te stellen: wat wil je precies doen?
De blauwdruk
Voordat ik dieper inga op het aansluiten van de sensors en slimme apparaten die ik heb gebruikt of wil gaan gebruiken, leg ik uit welke sensors ik heb gekozen en waarom. Een soort blauwdruk dus van mijn plannen.
Sensors
Om te beginnen: de sensors. Een aantal zaken is niet alleen nuttig of leuk om te weten, het is ook de basis voor de automatisering van je huis. Ik wilde de volgende dingen weten:
- De temperatuur
- De luchtvochtigheid
- De lichtintensiteit
- De hoeveelheid koolmonoxide
- Beweging in huis
Ik heb voor de temperatuur en de luchtvochtigheid voor een gecombineerde sensor gekozen. Het is de DHT22, een digitale sensor, die vrij nauwkeurig metingen verricht. Voor de lichtintensiteit heb ik gekozen voor de TSL2561, een sensor die niet alleen zichtbaar licht meet, maar ook infrarood licht. Ook dit is een digitale sensor.
Voor de koolmonoxide heb ik nog geen sensor in huis en ook de bewegingssensor is nog niet besteld. Ik wilde het niet meteen te ingewikkeld maken.
Automatisering
Als je sensors hebt die dingen meten, wil je ook dat op basis van die metingen iets wordt gedaan (een ‘proces’ wordt aangestuurd). In mijn geval is dat vrij eenvoudig: ik wil dat de lichten in mijn werkkamer aangaan, zodra de hoeveelheid licht onder een bepaalde lux-waarde komt. Aangezien ik geen Philips Hue-lampen wil aanschaffen – vanwege de pittige prijs voor alleen al een startset – moest ik een oplossing verzinnen voor mijn bestaande lampen.
Die oplossing heb ik gevonden in de KlikAanKlikUit-systemen (KaKu). Het systeem werkt vrij simpel: met een afstandsbediening kun je een speciale stekker aan- en uitzetten (en dus ook een lamp in- of uitschakelen). Ook zijn er bepaalde stekkers die lampen kunnen dimmen. Daarmee zijn je lampen ineens iets slimmer geworden. Maar hoe stuur je zo’n signaal naar een lamp als je geen afstandsbediening hebt? Sterker nog: hoe doe je dit geautomatiseerd? KaKu zelf heeft een speciaal basisstation (een bridge) die dit mogelijk maakt. Maar ik wil niet weer een apparaat erbij kopen dat niet met de andere apparaten praat.
Om toch de stekkers (en dus de verlichting) te kunnen bedienen kun je met de Raspberry Pi het signaal versturen naar de stekker. Dat signaal wordt op een bepaalde golflengte uitgestuurd. In het geval van de KaKu (en in heel veel andere gevallen, maar daarover later meer) is dat 433 Mhz. Voor de Pi heb je daar een handig setje voor: een 433 MHz-zender die je voor een prikkie kunt aanschaffen.
Platforms
Naast het 433 Mhz-platform waarop veel KaKu-producten werken, zijn er nog andere platforms. KaKu is eenrichtingsverkeer: een apparaat geeft niet aan of hij aan of uit staat. Wil je dat wel, dan is er ook tweerichtingsverkeer mogelijk. Dat werkt op een andere frequentie, 866 MHz. KaKu heeft deze producten ook, maar die zijn wel wat duurder.
Daarnaast is er het Z-Wave-platform, dat op weer een andere frequentie werkt (2,4 GHz). Ook zijn er platforms op basis van bluetooth, NFC, RFiD, en ZigBee. En daarmee is de lijst nog lang niet compleet. Wederom: om het niet te moeilijk te maken, richt ik me in eerste instantie op het 433 Mhz-platform. Andere platforms komen misschien later aan bod.
ESP8266
Naast het zenden van signalen via speciale frequenties, is het ook mogelijk om via het wifi-netwerk signalen te versturen. En naast het 433 MHz-platform, wil ik me daar ook op richten. De reden: de apparaten waarmee je dit kunt doen zijn spotgoedkoop. Voor een paar dollar heb je een apparaat dat met je wifi-netwerk verbonden is en opdrachten kan ontvangen of versturen.
De basis is de ESP8266-chip: een chip met ingebouwde wifi-mogelijkheden. Een van mijn plannen is het namaken van een Philips Hue-lamp met behulp van deze chip en een LED-strip. Dat maakt het mogelijk om mijn zelfgebouwde Hue-lamp aan te sturen via HomeKit en Homebridge.
Tips en inspiratie
Hoe kun je voor jezelf bepalen wat je nodig hebt en beter nog: hoe kom je achter mogelijkheden die je zelf nog niet had bedacht? Hieronder een aantal websites die je inspiratie kunnen geven of waar je producten kunt bestellen. Het belangrijkste is eigenlijk dat er geen grenzen zijn en dat je je fantasie gebruikt. En dat is eigenlijk alleen maar heel erg leuk!
- Kiwi Electronics – een uitstekende webwinkel met een ruim assortiment.
- Adafruit – maker van veel producten, met veel aandacht voor projecten.
- Hackaday – verzameling van projecten die tot de verbeelding spreken.
- Raspberry Pi Foundation – verzameling van projecten op basis van de Pi.
- Hackster.io – verzameling van projecten, van robots tot smart meubilair.
Lees verder in Deel 6: De DHT22-sensor aansluiten op de Raspberry Pi Zero.
