Planung neues FHEM-System: Welches Interface für HomeMatic

Begonnen von NilsB, 27 September 2015, 16:35:33

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NilsB

Hallo allerseits,

da ich schon lange mit dem Gedanken spiele einige Dinge am Haus zu automatisieren lese ich hier auch schon lange unregistriert mit. Inzwischen sind die Gedanken konkreter geworden und wir wollen beginnen Rolladen sowie Heizungen über einen FHEM Server auf einem Raspberry zu steuern.
Bisher scheinen die HomeMatic Komponenten das beste Preis/Leistungsverhältnis zu haben, insbesondere wenn man Dinge wie die sichere Kommunikation mit in Betracht zieht.

Also stehe ich jetzt vor der Auswahl eines HomeMatic Interfaces.
Die Threads im Forum zu diesem Thema sind leider alle etwas älter und insbesondere seitdem der CUL v3 sowie der CUNX raus ist gibt es ja signifikante Änderungen. Ich würde gerne für alle anderen, die an der Stelle wie ich stehen, Vor- und Nachteile zusammenfassen sowie offene Punkte auf meiner Seite klären. Diese offenen Dinge habe ich durch "*" Markiert und nummeriert - das sollte das antworten erleichtern. Bei Antworten werde ich diesen Post ggf. aktualisieren.

Beleuchten wir nun also erstmal die verschiedenen Interfaces für HomeMatic:

CUL (ab v3)
Preis: ~ 69€ (inkl. Gehäuse, Antenne, Versand)
FHEM-Server Anbindung: USB
zum Wiki-Eintrag

Allgemeines:
Der CUL ist ein protokollunabhängiges Gerät welches erst durch die FHEM-kompatible Firmware culfw in die Lage versetzt wird, mit FHEM HomeMatic "zu sprechen". Das hat den Vorteil, dass dieses Gerät zu einem späteren Zeitpunkt anderweitig verwendet werden könnte, bzw. auch temporär umgeschaltet werden könnte, um bspw. 433mHz Steckdosen zu steuern (mit gewissen Einschränkungen wie geringerer Reichweite und kurzzeitiger nicht-Erreichbarkeit für HomeMatic Komponenten).

Sicherheit:
Die HomeMatic AES-Verschlüsselung (bzw. Signatur) zwischen dem Interface und den Komponenten wird seit der v3 unterstützt. Böse Nachbarn können also nicht Pakete sniffen und eure Rolladen steuern.
Weiterhin wird das Interface direkt via USB an den Server angebunden. Das ist natürlich eine Einschränkung bei der Antennenplatzierung, schließt aber nicht zu verachtende mögliche Sicherheitsrisiken auf dem Weg durch's lokale Netzwerk aus (vgl. IP-Interfaces).

Bekannte Probleme:
Besondere Flankensteilheit. Dadurch mögliche Probleme bei der Kommunikation mit ggf. weniger genauen HomeMatic Komponenten.
Allerdings sind einige Feinjustierungen möglich, die solche Probleme aus der Welt schaffen sollten.

CUNX
Preis: ~114€ (inkl. Gehäuse, Antenne, Versand)
FHEM-Server Anbindung: LAN
zum Wiki-Eintrag (*0*) Der fehlt noch, oder?

Allgemeines:
Der CUNX ist der Nachfolger des CUNO - diese Geräte unterscheiden sich vom CUL durch ihren Anschluss an den Server: Per LAN.
Die Flexibilität ist ähnlich wie beim CUL sehr hoch bzw. sogar noch höher. Zwar gibt es im Vergleich zum CUNO keinen integrierten OneWire Anschluss mehr, dafür eine Schnittstelle für verschiedene Erweiterungsmodule. Verfügbar sind folgende Module: CC1101 for FS20/Homematic/MAX!/WMBUS etc., Onewire, Z-WAVE, EIB/KNX, RS485, 2ch S0-meter-interface, CAN, wired MBUS, DALI. Die Funktionalität für HomeMatic ist allerdings schon von Haus aus gegeben.
Zu beachten ist, wie bei allen LAN-Interfaces, dass eine zusätzliche (24/7) laufende Spannungsquelle nötig ist! Hier könnte man sich Gedanken um einen veränderten Stromverbrauch machen (im Vergleich zu einem direkt am Server laufenden Interface) sowie natürlich über die weitere Ausfallmöglichkeit dieser Stromversorgung.

Sicherheit:
(*1*) Ich gehe davon aus, dass der CUNX auch die AES Verschlüsselung von HomeMatic unterstützt, korrekt?
Da die Kommunikation des Interfaces mit FHEM unverschlüsselt über das LAN abläuft, ist eine entsprechende Sicherung dieses zu beachten. Je nachdem wer noch Zugriff auf Ethernetports bzw. WLAN Passwörter hat ist ggf. eine VLAN-Einrichtung ratsam.

Bekannte Probleme:
Wie bei allen Interfaces, die via LAN mit FHEM kommunizieren, ist im Wiki oft die Rede von Timing Problemen. Beim CUNO wird (Stand: 1/14) abgeraten ihn als HomeMatic Interface zu nutzen, da diese Probleme ungeklärter Ursache seien. (*2*) Ist das immer noch so?

CC1101
Preis: ~65€ (inkl. Antenne, Versand)
FHEM-Server Anbindung: GPIO
zum Wiki-Eintrag nichts gefunden - s. Frage (*3*)

Das sendende Bauteil des CUNX gibt es bei Busware auch einzeln für den RasPi.
(*3*)Ist eine Verlagerung der Aufgaben der culfw auf den Raspberry selbst möglich? So würde eine geringe Kostenersparnis gegenüber dem CUL möglich sein ohne Nachteil (zwar GPIO-Belegung, dafür aber auch ein freier USB-Port mehr).

HomeMatic LAN Konfigurationsadapter
Preis: ~69€ (inkl. Versand)
FHEM-Server Anbindung: LAN
zum Wiki-Eintrag

Allgemeines:
Der HM-LAN-CFG Adapter ist von HomeMatic selber und unterstützt dementsprechend auch nur das HomeMatic Protokoll.
Zu beachten ist, wie bei allen LAN-Interfaces, dass eine zusätzliche (24/7) laufende Spannungsquelle nötig ist! Diese liegt dem HM-LAN-CFG allerdings bei.

Sicherheit:
Die HomeMatic AES-Verschlüsselung (bzw. Signatur) zwischen dem Interface und den Komponenten wird natürlich unterstützt.
Die potentiellen Risiken innerhalb des heimischen LANs sind bestehen genau wie beim CUNX. Zwar unterstützt der HM-LAN-CFG auch AES für die LAN-Kommunikation, allerdings muss diese abgeschaltet werden, weil FHEM diese nicht implementiert.
Auch wenn es in allen Tutorials zu lesen ist: Bei Konfiguration muss unbedingt der Hersteller-AES Key geändert werden! Dieser ist bei allen HomeMatic Geräten identisch und bietet somit keine Sicherheit. (vgl. auch Quelle) Nach Änderung des Keys ist das Interface jedoch "genau so sicher" wie die anderen AES-unterstützenden in dieser Liste.

Bekannte Probleme:
Manchmal hängen sich die HM-LAN-CFGs nach einigen Monaten störungsfreiem Betrieb aus unerklärlichen Gründen auf. Es ist dann ein bisschen Gewerke mit deaktivieren von Netzwerkkarten nötig um das Gerät einmal neu mit der HomeMatic Firmware "aufzufrischen". Danach läuft alles wieder wie gehabt.
Außerdem hat das Interface durch seine Einbindung via LAN gemäß Wiki-Informationen öfter mal Timing Probleme, welche allerdings allermeist durch die interne Timing-Kalkulation abgefangen werden. (*4*) Kann man sagen, dass die Timing Probleme beim HM-LAN-CFG "geringer" ausfallen als beim CUN(X/O)? Wenn ja, liegt das daran, dass der HM-LAN-CFG im Gegensatz zu CUN(X/O) Zeitstempel mitliefert?

HomeMatic USB Konfigurationsadapter
Preis: ~38€ (inkl. Versand)
FHEM-Server Anbindung: USB
zum Wiki-Eintrag

Allgemeines:
Der HMUSB bietet die gleichen Funktionen / Vorteile wie der HM-LAN-CFG. Außerdem implementiert er OTA (Over the air) - Firmware Updates für die Komponenten im Haus.
Eine direkte Unterstützung in FHEM wie für den HM-LAN-CFG gibt es allerdings nur bedingt, vielmehr wird dies möglich durch ein Zusatzprogramm von hmland ermöglicht.
Die Einrichtung erfordert zwar ein eigenständiges Kompilieren der Software auf dem Server, dafür erspart man sich aber das Flashen alternativer Interfaces wie zB. dem CUL.

Sicherheit:
Das Interface unterstützt auch die AES Kommunikation mit den Komponenten und ist via USB an den FHEM-Server angeschlossen. Die Sicherheit ist also vergleichbar mit der des CUL.

Bekannte Probleme:
Einzig könnte es mal Stolpersteine bei der Installation des Treibermoduls von hmland geben - aber machbar ist dies auf jeden Fall.
Im Dauerbetrieb konnte ich bisher nichts von Problemen lesen, was ein klarer Vorteil des HMUSB ist!

HomeMatic Funkmodul für Raspberry Pi
Preis: ~26€ (inkl. Versand)
FHEM-Server Anbindung: GPIO
zum Wiki-Eintrag Noch nicht vorhanden

Allgemeines:
Das HomeMatic Funkmodul dürfte die gleichen Eigenschaften bieten wie der HMUSB, wobei derzeit unbekannt ist ob hierüber OTA-Updates unterstützt werden.
Der größte Vorteil gegenüber dem HMUSB dürfte der Preis sein und ein freier USB Slot (dafür belegte GPIOs - hier muss man wohl individuell abwägen). Weiterhin ist das Funkmodul momentan bei ELV als Bausatz zu bekommen, das heißt hier muss noch ein bisschen der Lötkolben geschwungen werden.

Sicherheit:
Dürfte dem HMUSB gleich sein.

Bekannte Probleme:
Es ist bisher unklar wie die Einbindung in FHEM gelingt. Siehe Diskussion in diesem Thread.


Änderungen / Korrekturen außerhalb meiner Markierungen übernehme ich natürlich auch gerne ;-)
Freue mich auf eure Kommentare und vorallem Antworten, damit ich mein Interface auswählen kann.

Edits
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29.9.2015:

  • Formulierung zur Treiberinstallation bei HMUSB angepasst, da Schwierigkeit im Vergleich zum Flashen von CUL uÄ. nicht signifikant höher.
  • (*5*) entfernt, da von betateilchen beantwortet.
  • HomeMatic Funkmodul mit all seinen offenen Fragen aufgenommen ;-)

Rince

Zitat(*5*) Insgesamt ist mein Eindruck aus dem Forum dass diese Unterstützung nicht so klasse und einfach zu benutzen ist wie bei den anderen Interfaces. Somit wäre das eher kein Interface für Anfänger - sehe ich das richtig?

HMLANd durch den Compiler zu jagen ist auch nicht schwerer als Firmware auf nen CUL zu brutzeln.
Eigentlich beschränkt es sich auf Copy&Paste aus dem Wikieintrag.

Was du auch nicht vergessen solltest, dass die ganzen LAN Geräte irgendwoher Strom brauchen. Also braucht man wieder irgendwo eine Steckdose in der Nähe und ein 24/7 laufendes Netzteil.
Wer zu meinen Posts eine Frage schreibt und auf eine Antwort wartet, ist hiermit herzlich eingeladen mich per PN darauf aufmerksam zu machen. (Bitte mit Link zum betreffenden Thread)

betateilchen

Die Frage ist doch hier im Forum bereits zigfach durchgekaut.

Nachdem ich die Varianten CUL, HMLAN und HMUSB alle durchprobiert habe, installiere ich seit langem  ausschließlich fhem Systeme mit HMUSB und arbeite damit völlig störungsfrei.

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Formuliere die Aufgabe möglichst einfach und
setze die Lösung richtig um - dann wird es auch funktionieren.
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Lesen gefährdet die Unwissenheit!

Thorsten Pferdekaemper

Hi
demnächst könnte auch das hier interessant werden: http://www.elv.de/homematic-funkmodul-fuer-raspberry-pi-bausatz.html.
Vorausgesetzt,  jemand findet heraus, wie man es in FHEM einbindet.
Gruß,
Thorsten
FUIP

betateilchen

Das ist letztendlich das gleiche, was auch im HM-USB-Stick steckt, nur dass es nicht über usb, sondern direkt per gpio angesprochen wird.
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Formuliere die Aufgabe möglichst einfach und
setze die Lösung richtig um - dann wird es auch funktionieren.
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Lesen gefährdet die Unwissenheit!

zap

Zitat von: betateilchen am 28 September 2015, 20:17:08
Das ist letztendlich das gleiche, was auch im HM-USB-Stick steckt, nur dass es nicht über usb, sondern direkt per gpio angesprochen wird.

Bleibt die Frage, ob sich die Module hinsichtlich Reichweite unterscheiden.
2xCCU3, Fenster, Rollläden, Themostate, Stromzähler, Steckdosen ...)
Entwicklung: FHEM auf AMD NUC (Ubuntu)
Produktiv inzwischen auf Home Assistant gewechselt.
Maintainer: FULLY, Meteohub, HMCCU, AndroidDB

NilsB

Zitat von: Rince am 28 September 2015, 13:30:34
HMLANd durch den Compiler zu jagen ist auch nicht schwer(...)

Das hört sich gut an, da war wohl mein erster Eindruck aus dem Forum nicht ganz richtig ;-)

Zitat von: Rince am 28 September 2015, 13:30:34
(...) Was du auch nicht vergessen solltest, dass die ganzen LAN Geräte irgendwoher Strom brauchen. (...)

Guter Punkt! Nehme ich mit auf.

Zitat von: betateilchen am 28 September 2015, 13:56:04
Die Frage ist doch hier im Forum bereits zigfach durchgekaut.

Nachdem ich die Varianten CUL, HMLAN und HMUSB alle durchprobiert habe, installiere ich seit langem  ausschließlich fhem Systeme mit HMUSB und arbeite damit völlig störungsfrei.

Wie gesagt, meiner Meinung nach tauchten im Forum einige aktuelle Gegebenheiten (CUNX, CUL v3, sowie das von Thorsten genannte Funkmodul) noch nicht in vergleichender Form auf. Ich hoffe deshalb anderen Einsteigern mit dem umfassenden, aktuellen Vergleich zu helfen.
Deine Langzeiterfahrung mit den verschiedenen Interfaces ist übrigens sehr wertvoll für mich! Ich hätte ehrlich gesagt HMUSB auch als die zuverlässigste Variante eingeschätzt, da direkte Anbindung und Herstellerhardware. Nachdem mein Eindruck der Problematiken mit HMUSB hier korrigiert wurde, werde ich mich vsl. für diesen entscheiden. Außer es gibt eine Lösung für das Funkmodul in Aussicht.

Zitat von: betateilchen am 28 September 2015, 20:17:08
Das ist letztendlich das gleiche, was auch im HM-USB-Stick steckt, nur dass es nicht über usb, sondern direkt per gpio angesprochen wird.

Aber innerhalb der FHEM Konfiguration bedeutet dass ja schon Unterschiede, oder? Also wenn ich mit meinem trocken angelesenen Wissen recht annehme, müsste es nötig sein ein neues Modul zu schreiben, welches dann den IO via GPIO anspricht, oder?

Zitat von: zap am 29 September 2015, 12:40:32
Bleibt die Frage, ob sich die Module hinsichtlich Reichweite unterscheiden.

Auch interessant! Hat denn schonmal jemand ein HMUSB oder HM-LAN-CFG aufgemacht und geschaut was da für eine Antenne verbaut ist? Ganzzahlige Lambda-Teiler sollten es ja wohl immer sein, oder?
Wenn ihr auf Basis euer Erfahrungen sagen könnt, dass die Einrichtung des HM-Funkmoduls machbar sein sollte bzw. ich auf etwas Unterstützung hoffen kann würde ich mich wohl als Testkandidat wagen ;-) Kann zwar für den Anfang mangels anderer HM-Interfaces keine Reichweitenvergleiche anstellen, aber immerhin von den Erfahrungen mit dem Funkmodul berichten.

Vielen Dank an alle und Gruß,
Nils

Otto123

Hallo Nils,

die Antennen der HM Module und auch der "Zentralen" sind mehr oder weniger popelig - also ein kurzer Draht der nicht besonders ausgerichtet ist und sich jede Menge Störung von der eigenen Elektronik fängt. Da hilft dann immer Antennen Tuning, aber auch das wurde im Netz und hier schon sehr oft durchgekaut.

mal so bei Google suchen site:forum.fhem.de homematic antenne

Gruß Otto
Viele Grüße aus Leipzig  ⇉  nächster Stammtisch an der Lindennaundorfer Mühle
RaspberryPi B B+ B2 B3 B3+ ZeroW,HMLAN,HMUART,Homematic,Fritz!Box 7590,WRT3200ACS-OpenWrt,Sonos,VU+,Arduino nano,ESP8266,MQTT,Zigbee,deconz

NilsB

Zitat von: Otto123 am 29 September 2015, 13:46:04
(...) die Antennen der HM Module und auch der "Zentralen" sind mehr oder weniger popelig - also ein kurzer Draht der nicht besonders ausgerichtet ist und sich jede Menge Störung von der eigenen Elektronik fängt. (...)

Hallo Otto,
na dann dürfte das "neue" HM-Funkmodul für den RasPi den Herstellerinterfaces in Hinsicht auf's Antennendesign in nichts dastehen. Ich denke mal von den Schaltungen her dürfte es da auch keine all zu großen Unterschiede geben, oder?
Danke für den Tipp mit dem 'Tuning' - habe hier schon einiges dazu gelesen :-)


Interessant wäre für meine Entscheidung eigentlich nur noch eine Einschätzung zur Umsetzbarkeit der Einbindung des HM-GPIO-Funkmoduls in FHEM. Könnte ich mir da irgendetwas vergleichbares anschauen oder ratet ihr mir eher ab das als Anfänger zu wagen? Alternativ würde ich dann einen HMUSB ordern.

Gruß
Nils

Otto123

Viele Grüße aus Leipzig  ⇉  nächster Stammtisch an der Lindennaundorfer Mühle
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slor

Usb hat den Vorteil, dass es so gut wie allen Systemen läuft / ansteckbar ist.
Fhem auf Raspberry Pi 4
CCU3 mit RaspberryMatic mit HMCCU an FHEM
HMCCU, Telegram, Conbee2 und Hue/Tradfri/Osram Lampen AQARA Sensoren, HomeConnect

Rince

Sehe das auch so.
RasPi GPIO Module mögen ja witzig sein (haben so einen Touch von: ich habe es selbstgemacht), aber wenn du dann den RasPi wechseln willst, hast ein Problem.
Wer zu meinen Posts eine Frage schreibt und auf eine Antwort wartet, ist hiermit herzlich eingeladen mich per PN darauf aufmerksam zu machen. (Bitte mit Link zum betreffenden Thread)