Doe-het-zelf-domotica: het nieuwe tweaken

433MHz

Medium: draadloos

Ondersteund door:

Domoticz
Domotiga
Homeseer
HomeWizard
OpenHab
Pilight
Pimatic
Vera
Zipato

Fibaro Homecenter
IP Symcon
Loxone

De 433MHz-frequentieband is een vrijhaven voor draadloze low-powercommunicatie van apparaten, zoals weerstations, garagedeuropeners en hoofdtelefoons. Ook veel goedkope zenders en ontvangers voor het schakelen van apparaten en het dimmen van verlichting werken op de 433MHz-band.

De fabrikanten van deze apparaten hanteren ieder hun eigen communicatieprotocol. Meestal wordt er gebruikgemaakt van amplitudemodulatie in de simpelste vorm via on-off keying, waarbij digitale gegevens worden gepresenteerd door middel van een draaggolf die een maximale amplitude heeft of afwezig is. Dankzij het ontbreken van bidirectionele communicatie en encryptie zijn de protocollen eenvoudig van aard. Een telegram voor het aansturen van een schakelactor bestaat bijvoorbeeld uit de id's van de zender en ontvanger, en de binaire waarde (aan-uit) die de ontvanger moet aannemen, ingekapseld in synchronisatie- en pause bits.

433MHz-datastream met amplitudemodulatie en on-off keying

De eenvoudige codering van de draadloze protocollen maakt het voor zelfbouwers makkelijk om te communiceren met sensors en actoren die werken op de 433MHz-band. Rfxcom maakt populaire transceivers die ondersteund worden door de softwarepakketten Domoticz, Domotiga en OpenHab, en overweg kunnen met een uitgebreid arsenaal apparaten van verschillende fabrikanten. Een goedkopere oplossing is het om 433MHz-zenders en -ontvangers direct op de gpio-pinnen van een Raspberry Pi aan te sluiten. Met behulp van de opensource-domoticaoplossingen Pilight en Pimatic kunnen ontvangen signalen geïnterpreteerd worden en kan de zender aangestuurd worden om pulsen met de gewenste duur te genereren. De benodigde 433MHz-zenders en superheterodyne ontvangers kunnen voor minder dan tien euro van eBay gehaald worden.

Raspberry Pi met 433MHz-zender en -ontvanger op een breadboard

Met een Rfxcom of een zelfbouwtransceiver kunnen 433MHz-sensors en actoren van onder andere KlikAanKlikUit (veelvuldig afgekort als Kaku), HomeEasy, InterTechno en Elro aangestuurd worden. De producten zijn goed verkrijgbaar via webshops en bouwmarkten, en kunnen veelzijdig ingezet worden voor lichtsturing, verwarming, beveiliging, energiemeting en bediening van zonwering. Dankzij de eenvoudige technologie zijn de prijzen laag.

De keerzijde van de lage prijzen is dat de fire and forget-protocollen van deze devices alle eerder besproken features missen die nodig zijn voor een robuuste en veilige draadloze communicatie. Verwacht geen bidirectionele communicatie, encryptie, routing, channel hopping en een beleefde listen before talk. Een 433MHz-domoticasysteem is daardoor beperkt schaalbaar in zowel bereik als omvang van het aantal zenders. Als er veel zenders zijn, neemt de kans toe dat apparaten door elkaar praten en de ontvangst mislukt. Om het bereik te vergroten zijn er wel repeaters verkrijgbaar en ook zijn er softwarematige oplossingen. Zo is het mogelijk om met Pilight een ad-hocnetwerk van zenders en ontvangers op te zetten, waarbij elke node bestaat uit een Raspberry Pi met zender, ontvanger en een instantie van Pilight.

433MHz in de praktijk: het domoticasysteem van ThinkPad

“Ik heb Domoticz op mijn nas draaien met een Rfxcom eraan. Ook lees ik mijn slimme meter uit met een zelfgemaakt usb-naar-p1-kabeltje. Ik bestuur de verlichting aan de hand van events en voor het handmatig besturen hangt er een cheapo 7-inch-tablet uit China aan de muur, met daarop een html-pagina die allerlei informatie toont.

Zelfgebouwde ESP8266 wifi-module die temperatuursensors uitleest en het resultaat naar Domoticz stuurt

Mijn doel met domotica is om mijn huis comfortabeler te maken door bijvoorbeeld licht in te schakelen bij schemering (zowel als het avond wordt als wanneer het overdag hard regent) maar ook omdat er heel makkelijk energie mee valt te besparen. Ik ping mijn smartphone en de iPhone van mijn vriendin meldt via geofencing of de telefoon in huis is, zodat ik kan zien of er iemand thuis is. Als dat niet zo is wordt er via de Rfxcom een signaal naar de Kaku-stekker bij mijn tv-hoek gestuurd, zodat alle apparatuur stroomloos wordt gemaakt. Simpel, maar toch super makkelijk besparen.

Wat ik ook heel leuk vind is het 'domotica-on-a-budget' idee. Voor mij geen z-wave, maar 433MHz met Kaku-spul en goedkope deurcontacten uit China van eBay.”

433MHz in de praktijk: het domoticasysteem van GENETX

“Mijn keuze voor 433MHz was niet bewust, maar ik had al veel gelezen over Pilight en thuis lag ook nog een Raspberry Pi stof te happen. Het is begonnen toen ik een set schakelaars als impulsaankoop uit de budgetbak graaide. Ik zie mijn installatie dan ook meer als interessant hobbyproject waarbij ik, net als ThinkPad, zoveel mogelijk functionaliteit en comfort probeer te creëren met budgetelektronica en open standaarden.

Mijn totale domoticaset-up bestaat momenteel uit een experimentele 433MHz-'domoticanode' met de transceiver en een AM2302-temperatuur- en luchtvochtigheidssensor. Daaraan hangen de Raspberry Pi en Pilight. De intelligentie is in OpenHAB geprogrammeerd (momenteel een slordige 1500 regels aan configuratiecode), die op mijn thuisserver draait. Daarmee stuur ik de verlichting, apparatuur, de Honeywell Round Connected-thermostaat en mijn versterker aan. Verder gebruik ik allerlei andere inputs, zoals de status van Kodi en mijn smartphone.

Enkele concrete voorbeelden zijn het afschakelen van apparatuur als ik niet aanwezig of actief ben, iets wat een besparing van ongeveer 150kWh (30 euro) op jaarbasis gaat opleveren. Een ander stuk intelligentie zorgt er bijvoorbeeld voor dat een film op pauze wordt gezet en de versterker op mute gaat wanneer ik gebeld wordt. Na het ophangen gaat de film verder en de versterker van mute af. Als ik 's nachts mijn telefoon aan de lader hang, geeft Tasker dat door aan OpenHAB. Die laatste zet het huis dan in de slaapstand, waarmee alle verlichting uitgaat, het setpoint van de thermostaat terug wordt gezet en apparatuur ook echt uitgaat.

Het grote voordeel van mijn systeem is op de eerste plaats de prijs en daarnaast het open karakter. Daardoor kan ik veel goedkope componenten laten samenwerken en heb ik geen last van vendor-lock-in. Daarnaast is de stabiliteit van het geheel ver boven mijn verwachting. Enkel mijn experimentele set-up op het moment kan gezien worden als nadeel, maar een zelfgemaakt printje kan dit eenvoudig oplossen.”

Prijsindicatie

Voor de prijsindicatie van een 433MHz-domoticasysteem zijn we uitgegaan van een plug & play-oplossing in de vorm van een Rfxcom-usb-transceiver. De kosten van een grote installatie zijn bijna de helft van die van een systeem op basis van het geavanceerdere z-wave-protocol. De startkosten kunnen nog aanzienlijk verlaagd worden door de transceiver zelf te assembleren. Dit beperkt de keuze van het platform waarop je de domoticaserver kunt draaien in de praktijk wel tot de Raspberry Pi.

Prijsindicatie 433MHz (exclusief server)
	Basisbenodigdheden	Prijs
Controller met usb-interface	Rfxcom Usb Transceiver	€ 109,75
	Actoren
Schakelactor	KlikAanKlikUit ACM-1000	€ 18,95
Dimmer	KlikAanKlikUit ACM-250	Onbekend
	Sensors
Temperatuursensor	Cresta Thermo-hygro sensor	Onbekend
Bewegingsmelder	KlikAanKlikUit AWST-6000	€ 20,95
Wandschakelaar	KlikAanKlikUit AWST-8800	€ 12,99
	Complete installatie
Kleine installatie		€ 285,-
Grote installatie		€ 565,-

Samengevat

De 433MHz-frequentieband is een ideale speeltuin voor tweakers die met een klein budget aan de slag willen met domotica. Vanwege de onveiligheid van het protocol, en het ontbreken van bidirectionele communicatie en routing zijn de 433MHz-protocollen ongeschikt voor grote installaties en systemen waarvan betrouwbaarheid wordt verlangd. In een eenvoudig huis, bijvoorbeeld een gelijkvloers appartement zonder moeilijk doordringbare muren, kunnen unidirectionele 433MHz-devices prima volstaan.