Die Home Automation wird bereits in immer mehr Wohnhäusern Realität. Um die Kommunikation zwischen den Geräten zu ermöglichen, sind jedoch passende Software-Systeme notwendig. Open Source Produkte werden dabei immer beliebter.
Home Automation: Sicherheit, Komfort und geringer Energieverbrauch
Home Automation bietet schon heute Möglichkeiten, die noch vor wenigen Jahren wie Zukunftsmusik klangen. Wenn Sie beispielsweise zum Einkaufen gefahren sind und es anfängt zu regnen, können Sie mit Ihrem Smartphone alle Fenster schließen. Sie können aus der Ferne die Heizung kontrollieren, das Licht einschalten oder die Haustüre öffnen. Es ist möglich, dass der Kühlschrank die Produkte, die Sie verbrauchen, automatisch nachbestellt oder dass Sie über das Internet Ihre Pflanzen gießen. Das sind nur einige Beispiele dafür, welche Möglichkeiten das Smart Home bietet.
Im Mittelpunkt steht dabei der Komfort. Die Automatisierung dieser Prozesse macht viele Aufgaben im Haushalt deutlich einfacher. Es gibt jedoch noch zahlreiche weitere Gründe, die für Home Automation sprechen. Beispielsweise erhöhen Sie dadurch die Sicherheit. Sie haben eine bessere Kontrolle darüber, was bei Ihnen zu Hause passiert, während Sie nicht da sind.
Sie können die Öffnung der Türe kontrollieren oder Überwachungskameras einbauen. Ein weiterer Aspekt ist die Reduzierung des Energieverbrauchs. Durch eine präzise Steuerung der Geräte ist es häufig möglich, den Stromverbrauch des Haushalts zu reduzieren. Hierbei handelt es sich nur um einige Beispiele, die zeigen, welche Möglichkeiten die Home Automation bietet.
Die folgenden Umfrageergebnisse zeigen, worauf die Anwender besonderen Wert legen:
| Welche Smart-Technologien sind für die Nutzer besonders interessant? | |
| Heizung regeln | 50,7 % |
| Fenster oder Jalousien öffnen oder schließen | 44,1 % |
| Beleuchtung ein- und ausschalten | 36,1 % |
| Kühlschrankinhalt automatisch nachbestellen | 18,7 |
| Fernsehgerät per Internet programmieren | 18,6 % |
| Druckerpatronen automatisch nachbestellen | 15,4 % |
| Pflanzen ferngesteuert gießen | 14,5 % |
| Babyfon über das Internet nutzen | 13,3 % |
| Haustiere per Internet-Fernsteuerung füttern | 7,2 % |
| Kein Interesse an Smart-Home-Technologien | 22,3 % |
Das Internet der Dinge: Grundlage für Home Automation
Die Grundlage für die Home Automation ist das Internet der Dinge. (#01)
Die Grundlage für die Home Automation ist das Internet der Dinge. Das bedeutet, dass viele Geräte, die bislang vollkommen autonom funktionierten, nun einen Internetanschluss erhalten. Ein Beispiel hierfür ist das Fernsehgerät. Vor einigen Jahrzehnten verfügten diese Geräte lediglich über einen Anschluss für die Antenne.
Später kamen Verbindungsmöglichkeiten für Video- oder DVD-Player hinzu und auch der HDMI-Anschluss für das Notebook gehört bereits zum Standard. Das Smart TV geht aber noch einen Schritt weiter. Es stellt eine direkte Verbindung zum Internet her und kann auf diese Weise Filme und andere Inhalte herunterladen, ohne dass dafür ein zusätzliches Gerät erforderlich ist. Auch bei vielen anderen Produkten kann der Anschluss an das Internet die Nutzung deutlich komfortabler gestalten.
Die folgende Tabelle zeigt, wie stark die Anzahl dieser Geräte in den letzten Jahren weltweit angestiegen ist und wie sich dieser Trend laut Prognosen fortsetzen wird:
| Vernetzte Geräte weltweit (in Milliarden) | |
| 2015 | 15,41 |
| 2016 | 17,68 |
| 2017 | 20,35 |
| 2018 | 23,14 |
| 2019 | 26,66 |
| 2020 | 30,73 |
Geräte, die sich mit dem Internet verbinden lassen, stellen die Grundlage für die Home Automation dar. Nur wenn passende internetfähige Geräte zur Verfügung stehen, lassen sich die entsprechenden Funktionen automatisieren. Daher liegt es auf der Hand, dass in den letzten Jahren immer mehr Menschen Smart Homes einrichteten. Auch für die nächsten Jahre ist zu erwarten, dass dieser Trend nochmals deutlich zunehmen wird. Das verdeutlicht die folgende Tabelle:
| Prognose für die Anzahl der Smart-Home-Haushalte in Deutschland (in Tausend) | |
| 2013 | 315 |
| 2014 | 400 |
| 2015 | 500 |
| 2016 | 660 |
| 2017 | 810 |
| 2018 | 1.000 |
| 2019 | 1.200 |
| 2020 | 1.450 |
Elektronische Geräte benötigen eine Steuerungseinheit, die es ermöglicht, alle Funktionen abzurufen.(#02)
Betriebssystem: Wichtig für alle Geräte im Smart Home
Elektronische Geräte benötigen eine Steuerungseinheit, die es ermöglicht, alle Funktionen abzurufen. Bei herkömmlichen Produkten reicht hierfür ein einfaches elektronisches Bauteil aus, um die grundlegenden Funktionen bereitzustellen. Häufig ist daran ein einfaches Control Panel angeschlossen, das die Funktionen auf einem kleinen Display anzeigt.
Wenn Sie ein Gerät mit dem Internet verbinden möchten, dann sind dafür jedoch deutlich aufwendigere Rechenprozesse notwendig. Daher sind solche einfachen elektronischen Steuerungseinheiten hierfür nicht mehr ausreichend. Anstatt dessen ist es notwendig, einen Prozessor mit Arbeitsspeicher und anderen Bestandteilen eines Computers einzubauen. Um die Abläufe zu organisieren, ist jedoch nicht nur die genannte Hardware notwendig. Darüber hinaus benötigen alle Devices ein Betriebssystem.
Nur so ist es möglich, die Verbindung mit dem Internet herzustellen. Für diese Geräte stehen mehrere verschiedene Betriebssysteme zur Verfügung. Manchmal handelt es sich dabei um kommerzieller Software, die ein Anbieter nur gegen Lizenzgebühren zur Verfügung stellt. Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich, ein Open Source Betriebssystem zu verwenden. Auch hierfür gibt es mittlerweile viele verschiedene Möglichkeiten.
Wenn Sie eine Software auf einem Computer installieren, dann handelt es sich hierbei häufig um ein kommerzielles Programm.(#03)
Open Source: Kostenfreie Software-Produkte
Wenn Sie eine Software auf einem Computer installieren, dann handelt es sich hierbei häufig um ein kommerzielles Programm. Hierfür müssen Sie dem Ersteller eine Gebühr entrichten. Für immer mehr Aufgaben gibt es jedoch mittlerweile auch Open Source Programme. Diese sind in der Regel kostenfrei.
Daher lohnt es sich, einen Blick auf diese Angebote zu werfen. Die Bezeichnung ist dabei aus den Begriffen open und source zusammengesetzt. Open bedeutet offen, source steht für die Quelle. Open Source bedeutet daher, dass der Quellcode der Software-Produkte offen ist. Daraus folgt, dass jeder Programmierer sich den Code anschauen kann, um die Abläufe zu verstehen.
Darüber hinaus ist es erlaubt, den Code abzuändern und auf diese Weise an neue Aufgaben anzupassen. Das ermöglicht eine sehr effiziente Arbeitsweise. Wenn man ein Betriebssystem für neue Devices benötigt, dann ist es nicht notwendig, dieses von Grund auf neu zu erstellen. Es ist möglich, ein Open Source
Programm mit einem ähnlichen Verwendungszweck zu suchen. Danach sind nur noch einige kleinere Anpassungen notwendig. Das sorgt für eine sehr effiziente Arbeitsweise, die die Entwicklungskosten deutlich reduzieren kann. Open Source bedeutet daher deutlich mehr als einfach nur kostenfreie Programme. Deshalb besteht ein großer Unterschied zur sogenannten Freeware.
Hierbei verzichtet der Ersteller lediglich darauf, Lizenzgebühren zu erheben, sodass die Anwender die Programme kostenlos nutzen können. Allerdings ist der Quellcode nicht einsehbar. Die Marktanteile von Open Source Softwareprodukten sind in verschiedenen Bereichen ganz unterschiedlich.
Um das zu verdeutlichen, sollen zunächst die Nutzungsstatistiken für das Open-Source-Betriebssystem Linux vorgestellt werden:
| Nutzungsstatistiken für PC-Betriebssysteme (in Prozent) | |||||||||
| 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | |
| Windows | 95.68 | 93,58 | 91,8 | 89,98 | 90,34 | 87,57 | 87,34 | 84,52 | 82,35 |
| Mac OS X | 3,03 | 4,62 | 6,36 | 6,77 | 7,23 | 8,54 | 9,51 | 10,62 | 12,38 |
| Linux | 1,01 | 1,22 | 1,28 | 1,74 | 2,2 | 2,85 | 2,64 | 2,59 | 3,46 |
Das zeigt, dass hierbei die kommerziellen Angebote – also Windows und Mac OS X –deutlich überwiegen. Die Open-Source-Alternative Linux konnte im Laufe der letzten Jahre ihren Marktanteil jedoch mehr als verdreifachen. Daran wird deutlich, dass sich immer mehr Menschen für Open Source Betriebssysteme entscheiden. In anderen Bereichen haben die quellenoffenen Alternativen sogar eine marktbeherrschende Stellung.
Dafür lohnt es sich, die Statistiken für die Verwendung von Webservern zu betrachten:
| Verwendete Web-Server (in Prozent) | |
| Apache | 44,7 |
| Nginx | 40,6 |
| Microsoft IIS | 9,1 |
| LiteSpeed | 3,7 |
| Google Servers | 0,9 |
Sowohl beim Apache Webserver als auch bei Nginx handelt es sich um Open-Source-Software. Bereits diese beiden Webserver haben einen Marktanteil von über 85 Prozent. Das zeigt deutlich, dass in diesem Bereich Open-Source-Programme führend sind.
Die Verwendung von Open Source Software bietet auch bei Produkten für das Smart Home viele Vorteile.
Open Source Software für die Home Automation
Die Verwendung von Open Source Software bietet auch bei Produkten für das Smart Home viele Vorteile. Dabei ist nicht nur die kostenfreie Verwendung zu nennen. Dabei wirkt es sich auch sehr vorteilhaft aus, dass es durch den offenen Quellcode sehr einfach ist, das Betriebssystem an neue Geräte anzupassen. Das sorgt für einen schnellen und effizienten Entwicklungsprozess.
Wenn Sie ein Produkt für die Home Automation kaufen, dann ist das Control Paket bereits vorinstalliert. Das bedeutet, dass der Hersteller darüber entscheidet, ob er ein Open Source System verwendet oder eine kommerzielle Version. In den folgenden Abschnitten werden einige beliebte quellenoffene Möglichkeiten für die Home Automation vorgestellt.
- AllSeen:
AllSeen ist eines der wichtigsten Open-Source-Projekte im Bereich der Home Automation. Die treibende Kraft hinter diesem Ansatz ist die Linux Foundation, die für die Entwicklung des bekannten Open-Source-Betriebssystems verantwortlich ist. Darüber hinaus sind jedoch noch einige weitere starke Partner an AllSeen beteiligt – beispielsweise Electrolux, Haier, Lenovo, Microsoft und Panasonic. Die Entwicklung dieses Systems findet zu großen Teilen an der Beijing University of Posts and Telecommunications statt. - Open Connectivity Foundation:
Die Open Connectivity Foundation hat die gleichen Ursprünge wie AllSeen. Daher wirken hier auch teilweise die gleichen Unternehmen mit – beispielsweise Microsoft und Electrolux. Dazu kommen weitere weltbekannte Konzerne wie Samsung, Cisco, LG und Dell. Einer der Ansätze dieses Projekts besteht in der Unterstützung verschiedener Kommunikationswege wie WLAN, Ethernet oder Bluetooth. - openHAB:
Das Open-Source-Projekt openHAB hat seinen Ursprung in Deutschland. Dabei handelt es sich um ein Framework für Smart-Home-Anwendungen, das mit den Geräten verschiedener Hersteller zusammenarbeiten soll.
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