IoT selbst bauen

Internet of Things System mit Tasmota, MQTT, Node-RED

"Internet of Things" (IoT) ist in aller Munde. Gemessen und gesteuert wird fast überall, jedoch existieren keine ganzheitlichen Lösungen, jeder Anbieter kocht sein eigenes Süppchen. Als Anwender ist man nicht nur in punkto Sicherheit auf den Hersteller angewiesen, auch die Verfügbarkeit hängt oft davon ab, dass der Hersteller den Web-IoT-Service auch in Zukunft anbietet. Und nicht selten fallen laufende Kosten für deren Nutzung an.

IoT-Bedarf gibt es genug, nicht nur im Rechenzentrum des Unternehmens sollen die Umweltparameter gemessen werden, auch in anderen Bereichen (Lager, Produktion, Technikzentrale) ist es sinnvoll bestimmte Parameter mit Sensoren zu überwachen und bei Bedarf zu reagieren oder die Nutzer zu alarmieren. Schon durch das Schalten von Geräten über die 240V-Netzspannung und das Messen deren Stromverbrauchs können zusätzlich mannigfaltige Aufgaben gelöst werden.

In diesem Kurs wird Schritt für Schritt ein System aufgebaut, um Messwerte aufzunehmen und Aktoren zu schalten. Die Messwerte werden graphisch dargestellt, es kann ein Alarm erzeugt werden und auf Basis der Messwerte können weitere Geräte geschaltet werden.

Unser Trainings-System besteht in seiner Grundkonfiguration aus:

  • Einer schaltbaren WLAN-Steckdose, welche mit der Open-Source Firmware TASMOTA geflasht wird, die auch den Stromverbrauch messen kann.
  • Ein WLAN- Sensorboard mit der Open-Source Firmware TASMOTA, an das eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren angeschlossen werden kann, ausgestattet mit Temperatur- und Luftfeuchtesensor.
  • MQTT-Broker über den die einzelnen Geräte kommunizieren.
  • Node-RED als grafisches Werkzeug um die IOT-Funktionen zu realisieren.
  • InfluxDB als Datenbank um die Messwerte und Steuersignale zu speichern.
  • Grafana um die gemessenen Werte ansprechend zu Visualisieren

Dieser Kurs richtet sich an alle, die ein eigenes IoT-System betreiben wollen, ohne von Dritten abhängig zu sein. So können Sie die Sicherheitsmechanismen selber umsetzen und sind nicht von den Herstellern abhängig.

Voraussetzungen

Vorausgesetzt werden Grundlagen der Linux-Netzwerkadministration:

  • Installation von Netzwerkdiensten
  • Fehleranalyse in Client-Server Umgebungen

Schauen Sie einfach in den Beschreibungen unserer Kurse Linux Administration und Linux Netzwerkdienste nach und prüfen Sie, ob Sie das dort vermittelte Wissen beherrschen - dann sind Sie auch in diesem Kurs richtig.

Inhalt

MQTT

  • Einführung in MQTT
  • Installation von Mosquitto
  • Konfiguration
  • Erste Erfahrungen mit mosquitto_pub und mosquitto_sub

TASMOTA

  • Einführung in TASMOTA Firmware Flashen von unterschiedlichen Geräten
    • Steckdosen
    • SONOFF
    • Temperatur- und Luftfeuchtesensor
  • Einbinden ins WLAN
  • Commands
  • Timer
  • Regeln

Node-RED

  • Einführung in Node-RED
  • Installation von Node-RED
  • Konfiguration der MQTT Geräte
  • Das Dashboard zur Anzeige und Steuerung

InfluxDB

  • Einführung in InfluxDB as Time Series Database
  • Retention Policies
  • Installation von InfluxDB
  • Chronograf zur ersten Visualisierung
  • Einbindung in Node-RED

Grafana

  • Einführung in die Visualisierungen mit Grafana
  • Installation von Grafana
  • Anbindung an InfluxDB
  • Dashboards erstellen

Sicherheit

  • Sicherheitsaspekte des vorgestellten Systems
  • Separierung der Netze

Übersicht über weiterführende Themen

  • Erweiterungen des Systems und verschiedene Sensoren
    • Gas
    • Luftdruck
    • RFID-Leser
  • Continuous Queries in InfluxDB
  • VPN für den Externen Zugang
  • Alarmierung über Push Notifications
    • Telegram
    • Pushover
    • Prowl

Kurszeiten

Wer möchte, reist bis 22 Uhr am Vortag an und nutzt den Abend bereits zum Fachsimpeln am Kamin oder im Park.

An den Kurstagen dann von 9-18 Uhr (mit 2 Kaffee- und 1 Mittagspause) etwa 60% Schulungen und 40% Übungen. Selbstverständlich arbeitet jeder Teilnehmer am von uns gestellten Notebook oft parallel zum Referenten mit.

Anschließend Abendessen und Angebote für Fachsimpeln, Ausflüge uvm. Wir schaffen eine Atmosphäre, in der Fachleute sich ungezwungen austauschen. Wer das nicht will, wird zu nichts gezwungen und findet auch jederzeit Ruhe.