Het huis van tweaker Arjen Hiemstra is de laatste drie jaar bij wijze van spreken veranderd in een klein elektronicalab. Hier ontwikkelde hij zijn add-onmodule waarmee Itho Daalderop-ventilators slim kunnen worden aangestuurd via Home Assistant. Het resultaat is een printplaatje op basis van de ESP32-chip. Dat leidt tot een verbeterd binnenklimaat en een efficiënter energiegebruik. Het project is mede mogelijk gemaakt door waardevolle feedback van en interactie met de community, waar zijn product en support zeer worden gewaardeerd.
Je bent al een enige tijd actief op Tweakers. Hoe is het tweaken ooit begonnen?
“Ik was een jaar of negen denk ik. In tegenstelling tot vrienden hadden wij nog geen computer thuis, maar mijn vader nam af en toe een laptop mee van zijn werk. Daar mocht ik weleens op werken, maar beperkt, dus geen nieuwe software installeren. Dat veranderde toen ik een defecte Zenith 386 op een rommelmarkt vond, die ik voor weinig kon kopen. Ik weet niet meer exact wat ik gedaan heb, maar op een gegeven moment werkte hij weer. Toen had ik dus een eigen computer en kon ik daarmee tweaken. In dezelfde tijd las ik de Elektuur in de bibliotheek en leerde ik over het zelf maken van allerlei producten, zoals een stroboscoop of eigen printplaten etsen. Maar ik miste basiskennis, bijvoorbeeld hoe een transistor werkt. Daarnaast ging ik steeds vaker zelf pc’s bouwen, ook voor anderen. Op mijn veertiende ben ik begonnen met een eigen bedrijf. Daarmee heb ik zelfs een pc-privéproject verzorgd voor de docenten van mijn middelbare school, overigens zonder dat ze wisten dat ik het was die hun pc’s bouwde.”
Arjen Hiemstra
Nickname
arjenhiemstra
Hobby's
- Domotica uiteraard :)
- Maken in brede zin (het oplossen van lastige puzzels eigenlijk)
- Skydiven
Leeftijd
41
Op Tweakers sinds
Ik denk kort na 2000, huidige username is van 2003
Favoriete Tweakers-onderdelen
Frontpage, Pricewatch en uiteraard het forum, waar ik de meeste tijd doorbreng
Studie
Bachelors ict informatica en informatiekunde & bedrijfskunde
Beroep
Productowner cloud & platform engineering
Smartphone
IPhone 13
Computer
M1 MacBook Pro 14 inch
Gameconsole
Geen, ik kan niet wennen aan gamen met een controller
Tablet
Naast een iPad ingepikt door de kids ligt hier nog een goedkope Android-tablet die nog een keer aan de muur moet
Domotica
Voornamelijk Node-RED en Home Assistant, alles aan elkaar gekoppeld via MQTT, maar daarnaast om te testen ook Domoticz, OpenHAB, VeraLite, Google Home en Apple HomeKit
Website
https://nrgwatch.nl
Wat vind je het leukste aan Tweakers?
“Ik begin ‘s ochtends vroeg met de frontpage om op de hoogte te blijven van al het nieuws. Vervolgens gebruik ik de Pricewatch vrij vaak, duik ik in het forum en lees ik reviews, om aan het eind van de dag weer af te sluiten met het nieuws. Maar het leukste aan Tweakers vind ik het hele communityidee erachter. Dat is het gaafste wat er is; op het forum helpt iedereen elkaar en je komt daar echt verder mee.”
Je bent vrij actief op het forum, vooral in de smarthomefora. Hoe is dat ontstaan?
“Op een gegeven moment kwam ik in aanraking met Arduino, waarmee je van alles kunt aansturen, en toen ging er een nieuwe wereld voor me open. Ik kon eigenlijk niet programmeren, maar wat ledjes aansturen, zoals een looplichtje van vijf leds op een rij, dat lukte me nog wel. In die tijd kocht ik ook zonnepanelen en las ik in Elektuur een verhaal over het uitlezen van de interface via infrarood door middel van een simpel printplaatje. Toen ik een slimme meter met P1-poort kreeg, heb ik een printplaatje met een Wiznet-chipje gemaakt, waardoor niet alleen de zonnepanelen konden worden uitgelezen, maar ook het verbruik van het huis. Dat werkte niet probleemloos, dus ben ik toen heel veel gaan lezen en proberen, en heb ik me aangesloten bij een makerspace in Groningen: De Maakplek. Daar liepen zoveel mensen met kennis rond dat iemand een blik op mijn printplaatje wierp en direct zag dat ik een verkeerd weerstandje had gebruikt, door een typfout stond er 49K9 in plaats van 49Ω9, een factor duizend verschil. Twee jaar op eigen houtje debuggen in een paar seconden opgelost door hulp van een medemaker.”
Je hebt hbo informatica en vervolgens bedrijfskunde gestudeerd. Waarom koos je daarvoor?
“Na mijn middelbare school wilde ik eigenlijk helemaal geen studie meer doen, want ik had immers al jaren een eigen bedrijf, maar mijn decaan adviseerde me een duale ict-opleiding in Den Haag. Eerst circa een halfjaar fulltime-hbo en daarna een dag in de week school en vier dagen werken bij ING, dat was toen een opleidingsvorm die ING aanbood. Op een gegeven moment werkte ik nog in Amsterdam, maar ben ik naar Groningen verhuisd en omdat dat echt een studentenstad was, lonkte het studeren alsnog. Tijdens mijn hbo-opleiding hadden we ook een aantal bedrijfskundige vakken waar ik vrij slecht in was, dus besloot ik juist daarom bedrijfskunde te gaan studeren. Dat was een uitdaging, want ik werkte dus ook nog fulltime, al heb ik dat toen wat afgeschaald. Ik probeerde van een universitaire opleiding een parttimestudie te maken en dat was niet makkelijk. Thuiswerken was nog niet echt gebruikelijk, maar ik deed dat een dag in de week, werkte in de trein en overnachtte tussendoor vaak in de Randstad. Bedrijfskunde is nog steeds niet mijn passie, maar ik heb er nog altijd profijt van.”
Je bent op het forum erg actief in verschillende topics over smarthome, het aansturen van elektrische apparaten als ventilators en warmtepompen, en het uitlezen van de P1-meter van een slimme meter. Kun je vertellen hoe je eigen smarthome eruitziet en wat je de laatste tijd allemaal gedaan hebt?
“Ik gebruik met name Zigbee- en Z-Wave-devices die ook nog lokaal te bedienen zijn. Voor de rest nog een klein beetje 433MHz-klik-aan-klik-uitspul en uiteraard zelfgebouwde modules. Wat software betreft is de hoofdmoot Home Assistant met Node-RED. Hiermee regel ik de verlichting, de verwarming en uiteraard de ventilatie. Daarnaast gebruik ik andere pakketten om te testen, zoals Domoticz en Homey. In de toekomst wil ik nog wat zaken toevoegen, zoals een module waarmee de warmtepomp, die ik nog moet installeren, straks uit te lezen en te besturen is. Er is nog geen eenvoudige hardwaremodule die gebruikers makkelijk kunnen aansluiten. Verder ben ik mij aan het oriënteren op een accusysteem waar het hele huis op kan draaien als voorbereiding op het uitfaseren van de salderingsregeling en om zoveel mogelijk van de opgewekte energie zelf te gebruiken.”
Je hebt een wifiadd-onmodule ontwikkeld om ventilators voor mechanische ventilatie geautomatiseerd aan te sturen. Kun je, voordat we daar dieper op ingaan, even schetsen wat daar de voordelen van zijn? Veel huizen hebben een schakelaar met drie standen, die in de praktijk vrijwel het hele jaar op standje 1 staat. Hoe kan dat beter?
“De meeste ventilatieboxen zijn slecht afgesteld; ze ventileren altijd te veel of juist te weinig. Daardoor is het binnenklimaat niet optimaal en komt het ook vaak voor dat het systeem staat te ventileren terwijl dat niet nodig is, bijvoorbeeld omdat je op vakantie bent. Als het buiten warm is en je overdag niet thuis bent, wil je misschien juist niet ventileren en de warme lucht buiten houden, en in de winter precies andersom. Dat kan allemaal handmatig, maar ik ben een tweaker en ik hou van automatisering, dus dat kan dan slimmer, dacht ik.”
Met jouw add-onmodule voor Itho Daalderop-apparatuur kun je deze monitoren en aansturen via een domoticasysteem. Kun je uitleggen wat voor module dit is en waarvoor je hem zoal kunt gebruiken?
“Hiermee kun je dus apparaten van Itho Daalderop, zoals een ventilator, maar tegenwoordig ook warmtepompen en andere apparaten, zelf aansturen en opnemen in een smarthomeplatform als Home Assistant. Je kunt dan de ventilatie automatiseren en bijvoorbeeld gebruikmaken van sensors voor CO₂, vochtigheid en temperatuur om de ventilatie dynamisch aan te passen. Als het CO₂-niveau bijvoorbeeld hoog wordt omdat er veel mensen binnen zijn, gaat de ventilator harder draaien. Ik heb zelf verschillende systemen naast elkaar in gebruik. Als bij mij in de badkamer een sensor vocht detecteert, gaat de spiegelverwarming automatisch aan en gaat de ventilator draaien, net zolang tot het vochtniveau weer normaal is. Als er niemand thuis is, gaat de ventilatie uit of naar een laag niveau. Een medetweaker heeft het systeem gekoppeld aan de knop voor de grote boodschap in de wc. Zodra je die indrukt, gaat de ventilator tijdelijk ook harder draaien. Dit alles leidt tot een betere luchtkwaliteit en is ook energie-efficiënter.”
Je hebt de module dus helemaal zelf ontwikkeld. Bestond zoiets nog niet of had je specifieke wensen?
“Een module voor eindgebruikers bestond nog niet. Er is een servicetool van Itho beschikbaar, maar die is bedoeld voor installateurs, is prijzig en kan niet geïntegreerd worden met domotica. Bovendien moet je dan zelf nog een pwm- en ESP-module aansluiten én een voeding regelen waardoor er een draadje uit de box steekt. Ik heb nu alles wat ik nodig heb op één printje en kan bovendien alles zelf aansturen. Geen draadjes, geen gaatjes en geen gedoe met garantie: gewoon een printje erop klikken en klaar. Ik weet nu hoe het protocol aan de achterkant werkt en daarmee is nog veel meer mogelijk.”
Hoe kom je erachter hoe je dit soort producten kunt aansturen? Dat is geen publieke code toch?
“Nee, helaas niet. Het is mogelijk via reverse engineering, waardoor je erachter komt wat voor signalen er verstuurd worden. Ik hou me strikt aan de richtlijnen, dus reverse engineeren mag, maar het decompilen van code, dus de firmware uit zo’n chip halen en de functionaliteit terugbrengen naar code, mag niet. Het begon met pinnen van de chip uitlezen, de I2C-aansluiting. Dat staat voor Inter-Integrated Circuit en is een protocol dat bedoeld is om verschillende digitale, geïntegreerde schakelingen in staat te stellen te communiceren met een of meer controllerchips. Ik gebruik bijvoorbeeld een Logic Analyzer om erachter te komen hoe het protocol ongeveer werkt. Dit bleek vrij eenvoudig te achterhalen met een 0 tot 255pwm-signaal en een originele Itho-add-on die dit pwm-signaal omzet in I2C-communicatie. Als je kunt uitlezen wat voor signalen daar doorheen gaan en vervolgens nabootst wat het product zelf al doet, kun je dat verder naar je hand zetten: bijvoorbeeld een stukje code toevoegen voor meer functionaliteit.”
:strip_exif()/i/2006111446.jpeg?f=imagenormal)
Moet je ook een tweaker zijn om zo’n printplaat te installeren of kan bij wijze van spreken je moeder dat ook?
“Het is nog steeds een tweakersproduct, dus je moet een beetje verstand hebben van huisautomatisering en dingen als MQTT, maar het wordt steeds makkelijker om het te installeren. Home Assistant ontwikkelt zich enorm snel. In principe is het een kwestie van inprikken, je wifinetwerk instellen en dankzij autodetectie ben je dan al bijna in business. Ik verwacht wel dat niet-tweakers dit soort dingen in de nabije toekomst ook gaan gebruiken. Dat is overigens ook weer een beetje eng, want dan krijg je heel andere supportvragen, vermoed ik. Een tweaker heeft voldoende basiskennis, maar voor minder onderlegde gebruikers zal de handleiding iets uitgebreider moeten worden, bijvoorbeeld met een stappenplan met voorbeeldplaatjes en een faq. Het is dus de vraag of je als hobbyist de ruimte hebt om die kant op te gaan.”
Hoe begon de ontwikkeling van je eigen module?
“Mijn eerste variant van de printplaat was in de basis een wemos-module met een dc-to-dc-converter en een paar weerstandjes. Dat begon met tien printplaten als proof-of-concept. Toen anderen daar ook interesse in hadden, ben ik gaan nadenken hoe je dat dan makkelijker zou kunnen produceren. Handmatig een wemos met een headertje solderen is dan best veel werk, dus heb ik een smd-variant ontworpen. Ik kwam één pin tekort op een ESP8266 lowcostwifichip om het goed werkend te krijgen, waardoor ik geswitcht ben naar de ESP32, die bovendien meer geheugen had. Daardoor was er ineens veel meer mogelijk. Vanaf daar is het van kwaad tot erger gegaan.”
Je hebt al in een vroeg stadium je bevindingen gedeeld op het forum. Wat voor impact had dat?
“Zonder medetweakers was dit project heel klein gebleven. Het werkt fantastisch als anderen met je meekijken en -denken. Dat is echt de kracht van een community. Dankzij feedback van gebruikers van het bordje zijn er veel bugs verholpen. En dan helpt het natuurlijk enorm als het techneuten zijn die zelf ook goed in de techniek zitten en met waardevolle suggesties komen. In het begin zat er bijvoorbeeld een bug in het sturen van een initialisatiestring naar de firmware van Itho die tot problemen leidde. Ik dacht eerst dat de ESP niet snel genoeg was, maar dankzij een tip bleek er een methode te zijn om dat eenvoudig op te lossen. Daardoor kon het ontwerp vereenvoudigd worden: een chip ervanaf en wat onnodige regels code weg. Een ander voorbeeld is dat een gebruiker zei: ‘Je handleiding is echt ruk, mag ik een andere maken?’. Uiteraard, graag zelfs. En weer iemand anders heeft een hele wiki gebouwd omdat het topic op Tweakers wat onoverzichtelijk werd. Dat is ook het succes van dit hele project: je plant het zaadje en de rest gebeurt om je heen. Daar ben ik heel blij mee en daar kan ik enorm van genieten!”
:strip_exif()/i/2006111456.jpeg?f=imagenormal)
Is het ook daarom dat je zoveel waarde hecht aan open source?
“Jazeker. Ik kan dit allemaal doen doordat andere mensen dingen gedeeld hebben. Dat blijft alleen maar bestaan als anderen ook kunnen leren en daarvoor moeten we projecten blijven delen. Daarom staan alle code en het hardwareontwerp ook op GitHub. Open source is fantastisch, omdat iedereen alles met elkaar deelt en code verbetert. Sommige developers hebben een veertigurige werkweek, maar zijn daarnaast met allerlei opensourceprojecten bezig. Bij een makerspace wissel je fysiek kennis uit, maar op een forum als Tweakers of op GitHub gaat dat online. Langzaamaan bouw je zo ook zelf een community op rondom je eigen projecten. Dat alles is heel waardevol.”
Waar ben je nu vooral mee bezig?
“Ik ben nu steeds meer aan het professionaliseren, zorgen dat alles klopt, een administratie bijhouden en handleidingen bijwerken. Ook heb ik de productie steeds verder uitgebouwd. Aanvankelijk zat ik alles zelf te solderen, maar dat kost ontzettend veel tijd, soms wel veertig ESP32’s achter elkaar. Dat is echt geen feest. Door dat uit te besteden kun je veel beter opschalen en hou je tijd over voor andere dingen. Dat is overigens ook weer een vak apart, want ik heb geen productieachtergrond en wist in het begin dus niet waar ik allemaal rekening mee moest houden om de failrates laag te houden. Die waren soms wel vijftig procent.”
Overweeg je ook weleens om hier meer mee te doen dan alleen als hobby?
“Ja, toen ik hiermee begon, had ik absoluut niet gedacht dat ik nu in een ruimte zou zitten met een soldeerstation, desoldeerstation, oscilloscoop, labvoeding, 3d-printer enzovoort. Bijna een soort van elektronicalab. Ik vind dit ontzettend leuk om te doen en denk er inderdaad weleens aan of ik dit zou willen uitbouwen. Maar dan niet alleen, want ik vind het fijn om interactie met anderen te hebben, dus ik ben er nog niet over uit. Er is nog veel te doen voor dit project en ik heb nog allerlei andere producten die ik zou willen maken rondom huisautomatisering en energieoptimalisatie. Waar dit gaat eindigen, weet ik nog niet, maar ik hoop dat het nog heel lang blijft doorgaan.”