HomeMatic mal ausprobiert – ein Erfahrungsbericht

Die Idee einer heimischen Steuerzentrale hat mich zugegebenermaßen schon einige Jahre lang fasziniert – selbst damals, als das „UI“ noch aus Tastern und Lämpchen bestand. Mit den heute verfügbaren, modularen und fertig aufgebauten Systemen ist die Einstiegshürde deutlich gesunken, hätte man sich früher alle Komponenten selbst löten müssen. Profan gesprochen sind es zwar nur ein paar fernsteuerbare Lichtschalter aber die Vorteile eines solchen Systems sowie die damit verbundenen Möglichkeiten lassen sich gewiss nicht nur dem Technikbegeisterten erklären.

Bei den Überlegungen zu Sinn und Unsinn einer Heimautomatisierung lief mir HomeMatic schon vor zwei/drei Jahren mal über den Weg. Die Entscheidung dem System der eQ-3 AG nun doch eine Chance zu geben, ging im Wesentlichen auf zwei Ereignisse zurück: Die Erkenntnis, dass HomeMatic einen Webservice zur umfangreichen Ansteuerung der Anlage mitbringt, zusammen mit einer guten Empfehlung, sowie einen kleinen „Sicherheitsvorfall“ an der Wohnungstür. Rein zufällig war es gerade draußen auch noch kalt und das zeitgesteuerte Heizungsthermostat im Bad hatte schon lange seine Programmierung vergessen… Zeit also für ein Starterpaket!

Einer der Vorteile des Systems sind die zahlreichen Geräte, mit denen man das System fortwährend ausbauen und erweitern kann. So gibt es vom Fensterkontakt über das Heizungsventil bis zum Wassersensor eigentlich nichts, was es nicht gibt. Einen guten Überblick über Sensoren und Aktoren kann man sich auf den Seiten des Anbieters verschaffen.

Die bidirektionale Kommunikation zwischen den Geräten und der Zentrale erfolgt per Funk auf 868 MHz über das proprietäre Funkprotokoll BidCoS.
Jedoch auch bei einem auf den ersten Blick recht stimmig umgesetzten Gesamtsystem, finden sich bei genauerem Hinsehen bereits einige konzeptionelle Schwächen. So zum Beispiel wird neben der bidirektionalen Kommunikation auf eine Absicherung der Übertragung per AES gesetzt – leider gilt dies offenbar nur für ein Challenge-Response-Verfahren, welches zur Authentifizierung des Senders gegenüber dem Empfänger bei Schaltvorgängen genutzt wird und nicht für die Absicherung der gesamten Übertragung.

Inbetriebnahme und Konfiguration

Die Steuereinheit/Zentrale (im HomeMatic-Slang CCU genannt) ist das Herzstück der Anlage. Das nicht besonders ansprechende und aus UX-Sicht an einigen Stellen mehr als fragwürdige Frontend der CCU ist inhaltlich durchdacht und mit umfangreichen Funktionen ausgestattet. So kann hier mit wenigen Klicks das Bekanntmachen (Anlernen) und Einrichten von Sensoren sowie Aktoren erfolgen. Neben einer Art Workflow-Engine, mit der sich kleine Skripte für individuelle Steuerungsabläufe entwerfen lassen, ist hier ebenfalls ein Ansteuern der eingerichteten Geräte möglich. Darüber hinaus lassen sich direkte Steuerungsverknüpfungen einrichten, was die autarke Kopplung von einzelnen Sensoren und Aktoren ermöglicht.

Die HomeMatic-Endgeräte sind meist ohne besonderen Aufwand zu montieren. So gibt es einfache Zwischensteckdosen, mit denen beispielsweise Schaltvorgänge und Strom(-verbrauchs-)messungen realisiert werden können. Bei manchen Sensoren sind minimale handwerkliche Skills von Nöten – jedoch jeder, der es vermag einen Schraubenzieher seiner Bestimmung gemäß zu verwenden, sollte ohne Probleme zurechtkommen.

Für die Installation einiger Geräte, wie beispielsweise die für die Unterputz-Montage konzipierten, sind Grundkenntnisse der Elektrotechnik sinnvoll. Auch hier jedoch kann man wenig falsch machen, da Beschriftungen und Anleitung keine Frage offen lassen. Für die optimale Integration in die bestehende Haustechnik werden Unterputz-Schaltaktoren angeboten, welche mit Hilfe von Adaptern an die gängigen Systemblenden angepasst werden können – so kann man die ursprüngliche Wippe des alten Schalters verwenden, während hinter dem Schalter lediglich die funkende, neue Technik in der Wand versteckt wird.

Webservices und XML-RPC

Bereits mit der Inbetriebnahme der Steuereinheit gingen auch die ersten Überlegungen einher, wie man denn am besten programmatisch an das neue Spielzeug herankommen könnte. Mit einer ersten Google-Anfrage zum Thema gelangt man zielsicher zur HomeMatic-eigenen Webschnittstelle, basierend auf dem bereits etwas in die Jahre gekommenen XML-RPC-Protokoll.

Auf der Hersteller-Webseite im Download-Bereich findet man detaillierte und verständliche Informationen, wie die Spezifikation der HomeMatic XML-RPC-Schnittstelle. Darin werden das grundlegende Prinzip der Schnittstellenfunktion sowie eine Referenz der verfügbaren Methoden beschrieben.
Weitere Recherchen im Netz führen relativ schnell zu einer C# Bibliothek auf SourceForge mit Beispiel-Implementierung, welche neben der HomeMatic-Bibliothek selbst einen XML-RPC-Server für die Event-basierte Logik als auch einen Client zum Auslesen und Ansprechen des Systems enthält.

Mit dem Wissen aus der Referenz zur XML-RPC-Schnittstelle und der HMRemoting-Bibliothek ließ sich in kurzer Zeit eine für meinen Geschmack ansprechendere Webanwendung als die Systemeigene zusammenbasteln, mit welcher man sich die interessanten Geräte in einer Übersicht darstellen lassen und die schaltbaren Aktoren bedienen kann.

Analog zum Home Access Center hatte ich im neuen „HomeMatic Center“ wieder eine Trennung zwischen externem Netz, DMZ und internem Netz implementiert, so dass per Konfiguration definiert werden kann, wer von wo was sehen und bedienen darf.

Da die Übersicht und Bedienung des Systems nur die halbe Miete ist, folgte unmittelbar darauf ein Benachrichtigungsdienst für den Service Pushalot, welcher bei Statusänderung Bescheid geben sollte. Hier fingen meine Probleme mit der XML-RPC Schnittstelle der HomeMatic an…

Bei der Logik-Schicht kann man sich mit Hilfe der init-Methode mit einem XML-RPC-Server registrieren und sich bei Statusänderungen direkt von der CCU auf dem Laufenden halten lassen. Die mitgelieferte Beispiel-Implementierung funktionierte auf den ersten Blick, so dass ich unmittelbar eine eigene Version umsetzte. Hier überraschte, dass kurz nach Start (zwischen 30 Sekunden und 2 Minuten) des Dienstes keine Events mehr registriert wurden. Nach einigen Versuchen und Grübeln konnte ich das Problem zu allem Unglück ebenfalls mit der eigentlich für gut befundenen Beispiel-Implementierung nachstellen.

Nachdem ich verschiedenste Threads in einschlägigen HomeMatic-Foren inhalierte, wurde schnell klar, dass es hier wohl ein allgemeineres Problem gibt. Ein Blick in /var/log/messages direkt auf der CCU verschaffte nochmals Gewissheit: Sowohl mein Code als auch der Beispiel-Code verursachten fehlerhafte XML-RPC Aufrufe, die emsig vom System protokolliert wurden.

Mit der Hoffnung auf eine schnelle Lösung des Problems, reifte die fixe Idee, den Dienst auf ein aktives System umzubauen. Statt der Registrierung auf ein Event, sollte der Dienst nun als Client in geringem Versatz (alle 3 Sekunden) ausgewählte Statuszustände bei der CCU abfragen. Das bescherte mir zwar vorerst ein funktionierendes Benachrichtigungssystem – jedoch nur in Form eines wenig eleganten Workarounds, der sich leider ebenfalls als Sackgasse entpuppte. Nach einem Tag Betrieb des Dienstes fielen mir gehäuft temporäre Verbindungsstörungen der HomeMatic-Komponenten auf. Die Service-Meldungen waren permanent voll mit Störungswarnungen und am dritten Tag waren plötzlich die wenige Wochen zuvor eingesetzten Akkus des Rauchmelders leer, so dass ich den Dienst wieder deaktivierte und mich grundsätzlich nach einer anderen Art zum Abfragen des Systems umschaute…

Webservices und das XML-API Addon

Nach einem weiteren guten Tipp kam ich dazu mein erstes Addon auf der CCU zu installieren: XML-API, welches direkt auf der Zentrale XML-Dateien deutlich schneller und mit deutlich mehr Informationen generierte, als ich es von der XML-RPC Schnittstelle des Herstellers kannte. Zwar verfügt das Addon nicht über die Möglichkeit sich Ereignis-basiert zu registrieren – dafür aber stimmen Performance und Last-Verhalten der CCU auch bei schnell aufeinanderfolgenden Zugriffen.
Und damit nicht genug – der Zugriff auf das System-Log und System-Variablen ist problemfrei möglich, was mir zumindest bei der XML-RPC Schnittstelle nicht gelungen ist.

Getrieben von der Idee den Benachrichtigungsdienst sowie auch das HomeMatic Center auf XML-API umzustellen, habe ich begonnen einen kleinen .NET Wrapper für die Verwendung der XML-API zu schreiben. Das Projekt ist mit ersten, einfachen Funktionen bei GitHub unter dem Namen HomeMatic-XmlApi-Lib zu finden. Ich bemühe mich neuere Versionen von Zeit zu Zeit in das Repo zu synchronisieren. Über Anregungen, Forks und Pull Requests freue ich mich.

Fazit

HomeMatic ist vermutlich nicht die ultimative Lösung für alle Fragen und Probleme zum Thema Home Automation. Dennoch ist es ein insgesamt solides und durchdachtes System mit kleineren Macken, die man getrost ignorieren kann, wenn man nicht ein bis in die letzte Ecke professionelles oder absolut perfektes System erwartet, was mit Sicherheit ein Vielfaches der Ausgaben für eine HomeMatic in Anspruch nehmen würde.