homeESS ist modular aufgebaut und verbindet Smarthome-Geräte, Energiesysteme, Sensoren, Aktoren und externe Dienste über zentrale Adapter und Schnittstellen.

Dabei spielt es keine Rolle, ob ein Gerät seine Daten über MQTT bereitstellt, ein bekanntes Smarthome-System verwendet oder über einen speziell dafür entwickelten Adapter angebunden wird. Die Daten werden innerhalb von homeESS als einheitliche States bereitgestellt und können anschließend von Dashboards, Automationen, Energiemanagement und Steuerungsmodulen gemeinsam verwendet werden.

Zusätzliche Module erweitern homeESS um spezialisierte Funktionen wie Wallboxsteuerung, Poolsteuerung oder Grid-Control, ohne dafür separate Steuerzentralen oder Benutzerverwaltungen aufzubauen.

Unterschied zwischen Geräten, Adaptern und Modulen in homeESS

homeESS trennt Geräteintegration und zusätzliche Systemfunktionen bewusst voneinander.

Geräte sind die tatsächlichen Sensoren, Aktoren, Wechselrichter, Batteriespeicher, Wallboxen, Schalter oder anderen Komponenten einer Installation.

Adapter stellen die Kommunikation zwischen homeESS und einem Gerät, Protokoll oder externen System her. Sie lesen Werte ein, stellen diese als States zur Verfügung und können – sofern vom jeweiligen System unterstützt – Befehle zurück an das Gerät übertragen.

Module erweitern homeESS dagegen um zusätzliche Steuerungsfunktionen. Sie verwenden die bereits vorhandenen Geräte und States und ergänzen darauf aufbauend spezialisierte Logik.

Dadurch bleibt das System modular und einzelne Integrationen können unabhängig voneinander erweitert werden.

Smarthome-Geräte herstellerübergreifend verbinden

Geräte verschiedener Hersteller in einer Smarthome-Zentrale zusammenführen

Eine Smarthome-Installation besteht häufig nicht aus Geräten eines einzigen Herstellers.

Photovoltaik-Wechselrichter, Batteriespeicher, Steckdosen, Sensoren, Wallboxen oder Heizungssteuerungen verwenden unterschiedliche Schnittstellen und Protokolle.

homeESS führt diese Systeme über Adapter in einer gemeinsamen Struktur zusammen.

Ein einmal angebundener Wert kann anschließend unabhängig von seinem Ursprung beispielsweise verwendet werden für:

• Dashboards
• Automationen
• Energiemanagement
• Bedingungen
• Berechnungen
• Verbrauchersteuerung
• Ausgaben an andere Geräte

Dadurch können Geräte unterschiedlicher Hersteller miteinander interagieren, ohne dass jede mögliche Kombination separat implementiert werden muss.

Sensoren, Aktoren und Messgeräte zentral verwalten

Über Adapter und MQTT lassen sich unterschiedliche Gerätetypen in homeESS einbinden.

Typische Geräte sind beispielsweise:

• Temperatur- und Umweltsensoren
• Strom- und Energiezähler
• intelligente Steckdosen
• Schaltaktoren
• Relais
• Wechselrichter
• Batteriespeicher
• Wallboxen
• Leistungsmessgeräte
• Pumpen
• Beleuchtung
• individuelle Mikrocontroller-Geräte

Die verfügbaren Funktionen hängen dabei von der jeweiligen Schnittstelle und dem verwendeten Adapter ab.

MQTT-Geräte mit homeESS verbinden

MQTT als universelle Schnittstelle für Mess- und Schaltgeräte

homeESS kann MQTT-Geräte für Messung und Steuerung direkt einbinden.

Für ein Gerät können getrennte MQTT-Topics konfiguriert werden, beispielsweise für:

• Schaltbefehle
• Gerätestatus
• aktuelle Leistung
• Energiezähler
• Remote-Synchronisierung

Dadurch lassen sich auch Geräte integrieren, für die kein eigener spezialisierter Adapter erforderlich ist.

MQTT eignet sich insbesondere für individuell aufgebaute Geräte, vorhandene Automatisierungskomponenten und Systeme, die ihre Daten bereits über einen MQTT-Broker bereitstellen.

MQTT-Messwerte in Automationen verwenden

Eingelesene MQTT-Werte stehen innerhalb der zentralen State-Struktur zur Verfügung.

Dadurch kann beispielsweise ein über MQTT gelieferter Leistungsmesswert:

• im Dashboard angezeigt,
• als Bedingung einer Automation verwendet,
• mit einem anderen State verglichen,
• für Berechnungen genutzt oder
• zur Steuerung eines anderen Geräts verwendet

werden.

Damit fungiert MQTT nicht als isolierte Datenquelle, sondern wird direkt in die übrigen homeESS-Funktionen integriert.

Adapter für Smarthome-Geräte und Energiesysteme

Modulare Adapter statt fest eingebauter Geräteintegrationen

Geräteintegrationen werden in homeESS als eigenständige Adapter umgesetzt.

Dadurch muss nicht jede unterstützte Schnittstelle fest mit dem Kernsystem verbunden werden.

Adapter können unabhängig vom eigentlichen homeESS-System entwickelt und aktualisiert werden.

Aktuelle beziehungsweise vorgesehene Integrationen umfassen unter anderem:

• Modbus
• Tasmota
• Shelly
• Homematic RPC
• hDP
• weitere portable Adapter

Die konkrete Funktion eines Adapters richtet sich nach den Möglichkeiten des jeweiligen Geräts oder Protokolls.

Modbus-Geräte mit homeESS integrieren

Modbus wird von zahlreichen Geräten aus Energie-, Gebäude- und Automatisierungstechnik verwendet.

Dazu gehören beispielsweise Wechselrichter, Stromzähler, Energiemessgeräte, Batteriesysteme und industrielle Komponenten.

Über einen Modbus-Adapter können entsprechende Werte in homeESS eingebunden und anschließend innerhalb der zentralen State-Struktur verwendet werden.

Damit lassen sich Modbus-Daten gemeinsam mit Smarthome- und Energiedaten anderer Systeme nutzen.

Tasmota-Geräte in homeESS einbinden

Geräte mit Tasmota-Firmware können über einen entsprechenden Adapter in homeESS integriert werden.

Dadurch lassen sich vorhandene Tasmota-Geräte gemeinsam mit den anderen Komponenten des Systems verwenden.

Je nach Gerät stehen beispielsweise Schaltzustände, Messwerte, Leistungsdaten oder weitere Gerätestates zur Verfügung.

Diese States können anschließend für Dashboards und Automationen verwendet werden.

Shelly-Geräte mit homeESS verbinden

Auch Shelly-Geräte können über eine eigene Integration angebunden werden.

Damit lassen sich beispielsweise Schaltaktoren und Energiemessgeräte von Shelly innerhalb der zentralen homeESS-Struktur verwenden.

Die bereitgestellten Werte können anschließend unabhängig vom Hersteller mit anderen States kombiniert werden.

So kann beispielsweise die Leistung eines Shelly-Geräts als Bedingung einer Automation dienen, deren Aktion auf einem vollständig anderen System ausgeführt wird.

Homematic über RPC mit homeESS verbinden

Für Homematic RPC steht ebenfalls eine Adapterstruktur zur Verfügung.

Damit können Homematic-Geräte in die gemeinsame State-Hierarchie von homeESS eingebunden werden.

Dadurch müssen Homematic-Komponenten innerhalb von Automationen und Visualisierungen nicht getrennt von anderen Smarthome-Geräten behandelt werden.

Eigene Geräte über das homeESS Device Protocol anbinden

Mit hDP – dem homeESS Device Protocol besitzt homeESS zusätzlich eine eigene Schnittstelle für kompatible Geräte.

hDP ist insbesondere für selbst entwickelte beziehungsweise speziell für homeESS ausgelegte Geräte vorgesehen.

Geräte können mit homeESS gekoppelt und anschließend zentral konfiguriert werden.

Die technischen Möglichkeiten von hDP und der Aufbau eigener Geräte werden in einem eigenen Bereich ausführlich beschrieben.

→ Mehr über hDP – homeESS Device Protocol

Zentrale States statt unterschiedlicher Herstellerdaten

Einheitlicher State-Katalog für alle Geräte und Adapter

Eine der zentralen Aufgaben der Adapter besteht darin, unterschiedliche Datenquellen in einer gemeinsamen Struktur bereitzustellen.

homeESS verwendet dafür einen hierarchischen State-Katalog.

Dieser verbindet unter anderem:

• System-States
• Adapter-States
• MQTT-States
• Custom States

Die Herkunft eines Wertes spielt für die weitere Verarbeitung dadurch eine untergeordnete Rolle.

Ein Temperaturwert eines Adapters kann beispielsweise genauso als Bedingung verwendet werden wie ein eigener Custom State oder ein über MQTT eingelesener Wert.

Schreibbare States zur Gerätesteuerung nutzen

States können nicht nur Messwerte darstellen.

Schreibbare States ermöglichen die Steuerung angebundener Systeme.

Dadurch können Dashboards, Automationen und andere homeESS-Funktionen Befehle über dieselbe zentrale Schnittstelle ausgeben.

Je nach Adapter können dadurch beispielsweise:

• Geräte geschaltet,
• Betriebsarten geändert,
• Sollwerte gesetzt,
• Leistungsgrenzen verändert oder
• andere Geräteeinstellungen geschrieben

werden.

Welche Schreibfunktionen verfügbar sind, hängt vom jeweiligen Adapter und Zielgerät ab.

Adapter installieren und verwalten

homeESS-Adapter als ZIP-Paket installieren

Administratoren können kompatible Adapter als ZIP-Paket in homeESS hochladen.

Bevor ein Adapter in das System übernommen wird, prüft homeESS das Paket.

Zu den Prüfungen gehören unter anderem:

• Aufbau des Archivs
• enthaltene Dateipfade
• Prüfsummen
• Größen- und Dateilimits
• Manifestwerte
• JavaScript-Syntax

Erst nach erfolgreicher Prüfung wird der Adapter in das vorgesehene Adapterverzeichnis übernommen.

Damit wird verhindert, dass offensichtlich fehlerhafte oder strukturell ungültige Pakete direkt installiert werden.

Mehrere Instanzen eines Adapters verwenden

Adapter und konkrete Geräteverbindungen werden voneinander getrennt behandelt.

Ein installierter Adapter kann dadurch mehrere Adapterinstanzen bereitstellen.

So können beispielsweise mehrere Geräte oder Systeme desselben Typs getrennt konfiguriert werden, ohne den dazugehörigen Adapter mehrfach installieren zu müssen.

Eigene Adapter bleiben bei homeESS-Updates erhalten

Zusätzlich installierte Adapter werden bei normalen Installer- und internen Updates nicht überschrieben oder entfernt.

Dadurch können eigene beziehungsweise nachträglich installierte Integrationen unabhängig von Updates des Kernsystems bestehen bleiben.

Nur ein ausdrücklich ausgelöster vollständiger Wiederherstellungsvorgang installiert sämtliche offiziellen Adapter erneut.

Adapter vor versehentlichem Löschen schützen

Ein Adapter kann erst entfernt werden, wenn keine zugehörige Instanz mehr existiert.

Beim Löschen sind zusätzlich:

• eine ausdrückliche Warnung zu bestätigen und
• die exakte Adapter-ID einzugeben.

Dadurch wird verhindert, dass eine bestehende Geräteintegration versehentlich vollständig aus dem System entfernt wird.

Geräte und Verbraucher gruppieren

Smarthome-Geräte in Gruppen und Untergruppen organisieren

Mess- und Schaltgeräte können in homeESS zu Gruppen zusammengefasst werden.

Gruppen lassen sich verschachteln und damit an die tatsächliche Struktur eines Gebäudes oder Energiesystems anpassen.

Mögliche Strukturen sind beispielsweise:

• Haus
  • Erdgeschoss
  • Küche
  • Verbraucher
• Werkstatt
  • Maschinen
  • Beleuchtung
• Energie
  • Grundlast
  • flexible Verbraucher
  • Wallbox

Die Struktur ist nicht auf eine feste Hierarchie beschränkt.

Virtuelle Leistung für nicht gemessene Verbraucher berechnen

Nicht jedes angeschlossene Gerät besitzt eine eigene Leistungsmessung.

Für solche Verbraucher kann homeESS hinterlegte Nennleistungen verwenden und daraus eine virtuelle aktuelle Leistung ableiten.

Ist ein entsprechender Verbraucher eingeschaltet, kann seine konfigurierte Leistungsaufnahme in die Auswertung einfließen.

Dadurch lassen sich auch einfache Schaltaktoren in Energieübersichten und Verbrauchergruppen berücksichtigen.

Interne Energiezähler für Verbrauchergruppen

homeESS kann interne Energiezähler für entsprechende Verbraucher und Gruppen führen.

Damit lassen sich Energieverbräuche auch innerhalb individuell zusammengestellter Strukturen erfassen und auswerten.

Schaltgruppen für mehrere Geräte

Mehrere Smarthome-Geräte gemeinsam schalten

Geräte können zusätzlich zu Schaltgruppen zusammengefasst werden.

Damit lassen sich mehrere Aktoren mit einem gemeinsamen Schaltvorgang bedienen.

Die Gerätezuordnung erfolgt per Drag-and-drop.

Schaltgruppen können zusätzlich:

• gemeinsame Befehle ausführen,
• Remote-Topics verwenden und
• mit optionalen Timern arbeiten.

So können beispielsweise mehrere Geräte eines Raums oder einer technischen Anlage gemeinsam geschaltet werden.

Erweiterungsmodule für spezielle Steuerungsaufgaben

homeESS mit optionalen Funktionsmodulen erweitern

Neben den Adaptern besitzt homeESS optionale Module für spezielle Aufgaben.

Während Adapter die Kommunikation mit Geräten herstellen, verwenden Module die vorhandenen States und Geräte für weitergehende Funktionen.

Module können in den Einstellungen aktiviert werden und verwenden die bestehende homeESS-Infrastruktur.

Dadurch benötigt ein Modul keine separate Benutzerverwaltung, keinen zusätzlichen Webserver und keine eigenständige Authentifizierung.

Grid-Control für Netzsteuerung und Lastabwurf

Netz- und Wechselrichterpfade mit Grid-Control steuern

Das optionale Grid-Control-Modul erweitert homeESS um Funktionen für Netz- und Wechselrichtersteuerung.

Es unterstützt unter anderem:

• konfigurierbare Schaltschwellen
• Hysteresen
• verifizierte Rückmeldungen
• Audit-Protokollierung
• Netzpfadsteuerung
• Wechselrichterpfadsteuerung

Damit können entsprechende Komponenten in eine kontrollierte Betriebsstrategie eingebunden werden.

Phasenspezifischen Lastabwurf automatisieren

Grid-Control kann optional einen phasenspezifischen Lastabwurf durchführen.

Bei Bedarf können Verbraucher gestuft abgeschaltet werden.

Ist die kritische Situation beendet, erfolgt die Wiederfreigabe verzögert.

Dadurch lassen sich abrupte gleichzeitige Zuschaltungen vermeiden.

Poolsteuerung mit Energie- und Wetterdaten

Poolpumpe und Solarpumpe intelligent steuern

Das optionale Pool-Modul verbindet die Steuerung von Filter- und Solarpumpen mit den Energiedaten von homeESS.

Für die Steuerung können unter anderem berücksichtigt werden:

• Zeitpläne
• Temperaturen
• Sonnenbedingungen
• Verbraucherprioritäten
• gelernter Energiebedarf

Dadurch kann die Pooltechnik nicht nur nach starren Zeitplänen arbeiten, sondern in die verfügbare Energie und das übrige Energiemanagement einbezogen werden.

Wallboxsteuerung und Elektroauto laden

Mehrere Wallboxen mit homeESS verwalten

Das Wallbox-Modul unterstützt mehrere Ladegeräte und integriert deren Energiebedarf in homeESS.

Für einzelne Ladevorgänge stehen unterschiedliche Betriebsarten zur Verfügung:

• Privat
• Beruflich
• Immer voll

Je nach angebundenem System können zusätzlich Fahrzeug-Ladezustand, Prognosen, Prioritäten und Energiezähler berücksichtigt werden.

Elektroauto abhängig von Energieprognose und Priorität laden

Die Wallboxsteuerung kann mit dem homeESS-Energiemanagement zusammenarbeiten.

Dadurch kann die Fahrzeugladung beispielsweise abhängig von:

• verfügbarer Energie,
• erwarteter PV-Erzeugung,
• Ladezustand,
• Verbraucherprioritäten und
• anderen geplanten Lasten

behandelt werden.

Damit wird die Wallbox zu einem integrierten Verbraucher innerhalb der gesamten Energieplanung.

Adapter und Module gemeinsam in Automationen verwenden

Die von Adaptern bereitgestellten States können direkt vom homeESS-Automationssystem verwendet werden.

Dadurch lassen sich Geräte, Systeme und Module miteinander verbinden.

Ein Ablauf kann beispielsweise:

• einen Messwert eines Modbus-Geräts als Trigger,
• den Zustand eines Shelly-Geräts als Bedingung,
• einen Custom State als zusätzliche Freigabe und
• ein anderes Gerät als Aktion

verwenden.

Die zentrale State-Struktur ermöglicht damit herstellerübergreifende Smarthome-Automationen, ohne dass die beteiligten Geräte direkt miteinander kommunizieren müssen.

Smarthome-Geräte, Adapter und Module im Überblick

homeESS bietet eine gemeinsame Plattform für:

• Sensoren und Aktoren
• Mess- und Schaltgeräte
• MQTT-Geräte
• Wechselrichter
• Photovoltaikanlagen
• Batteriespeicher
• Wallboxen
• Modbus
• Tasmota
• Shelly
• Homematic RPC
• hDP-Geräte
• zentrale System-, MQTT-, Custom- und Adapter-States
• mehrere Adapterinstanzen
• schreibbare States
• verschachtelte Verbrauchergruppen
• Schaltgruppen
• virtuelle Leistungsmessung
• interne Energiezähler
• Grid-Control
• Poolsteuerung
• Wallboxsteuerung
• herstellerübergreifende Automationen

Der modulare Aufbau trennt Gerätekommunikation, zentrale Datenhaltung und Steuerungslogik voneinander. Dadurch können neue Geräte und Systeme über Adapter ergänzt werden, während bestehende Dashboards, Automationen und Energiemanagement-Funktionen weiterhin dieselbe zentrale State-Struktur verwenden.

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