Entwurf Tuerstation

So, ich hab lange nichts mehr geschrieben. Die Kachelöfen und Rigips-Wände lassen sich leider nicht so einfach “programmieren”.

Hier aber mein aktuelles Projekt:
Die “Türstation”.

Folgende Features stehen auf meiner Wunschliste:

• Codeschloss für Türöffner
• Fingerprint-Scanner für Türöffner
• Türöffner über alle Nebenstellen-Telefone
• Gegensprechstelle (Nebenstellen-Anschluss)
• Videofunktion
  * Bewegungsabhängig
  * Streaming ins Netzwerk
• Netzwerkfähig
• Info-Modul um Nachrichten zu hinterlassen
• Klingeltaster (im Touchscreen und in Edelstahlplatte)
• Hochwertiges Design (Edelstahl / Acrylglas)

Alle Türstationen der namhaften Hersteller haben eines gemeinsam – den extrem hohen Preis und die bescheidene Anbindung an andere Software,- Hardwarehersteller.
Wenn schon ein Fingerprintscanner den Preis in den vierstelligen Bereich treibt, kann man leicht erahnen wohin die Netzwerk-Variante führen würde. Zudem bieten mir die angebotenen Netzwerk, und Videofunktionen nicht die flexiblen Möglichkeiten, so wie ich sie mir wünsche.

Hier mein Versuchsaufbau (ca. 500€):
- Analoge Türsprechstelle
- Slimline-PC (17 Watt)
- 8″ Touchscreen
- USB Fingerprintscanner
- USB Webcam

Vor die größten Probleme stellte mich der Fingerprintscanner.
Drei (3!!!) Fingerprintscanner (Delock, ELV) flogen als “untauglich” zurück in die Bastel-Kiste. Bei allen Scannern bei welchen man mit dem Finger über die Sensorfläche streicht, funktionierte die Erkennung nicht zuverlässig und die Authentifizierung wurde deshalb sehr schnell zur Geduldsprobe. Bei Kauf Nr. 4 landete ich beim Scanner von DigitalPersona. Dieser Scanner erkannte den Fingerabdruck immer auf Anhieb.

Als Visualisierung kommt eine Delphi-Applikation zum Einsatz. Ursprünglich sollte an der Haustür eine Runtime von Siemens WinCC Flexible laufen. Leider kann ich aber in WinCC den Fingerprint-Scanner nicht einbinden und musste auf  Delphi ausweichen. Die Delphi-Applikation kommuniziert dann über Modbus TCP direkt mit dem Wago-Controller.

Jetzt fehlt nur noch die optische Gestaltung der Frontblende. Diese sollte ursprünglich aus 5mm Polycarbonat in Milchglasoptik hergestellt werden. Durch den Milchglaseffekt sieht man leider auch die Schatten der dahinter verbauten Komponenten, was dann einfach unschön wirkt. Deshalb wird die Front wohl in 2mm Edelstahlblech eingefasst.

Sobald der Aufbau abgeschlossen ist, werden die fertigen Bilder hier veröffentlicht. (Ich hoffe bald!)

TX2650 Front

Auch ich wollte musste einfach die Windows 7 Public-Beta testen.
Mich interessierte unter anderem die verbesserte Unterstützung für Touch- und Tablet-Systeme.
Touch-Systeme ziehen mich einfach magisch an und so musste für den Test mein neuer 12″ HP Pavilion TX2650 Tablet-PC hergehalten. Dazu hab ich erstmal die bestehende Vista-Partition um 50GB verkleinert und anschließend die x64-Version von Windows 7 Public Beta (Build 7000) installiert.
Die Installation verlief problemlos. Windows 7 lieferte schon fast alle Treiber für den Tablet-PC mit oder konnte über Windows Update die Treiber nachliefern. Einzig die Treiber der Quicklaunch-Buttons (Sondertasten auf dem Tablet), des CIR-Receivers und des Fingerprint-Scanners mussten nachinstalliert werden. Dazu konnten die Vista 64-bit Treiber des Tablet-PC auch unter Windows 7 verwendet werden. Die ganze Installation dauerte gerade mal 30 Minuten.

Dual-Boot mit Vista funktioniert ebenso problemlos und lässt somit die Option zum “alten” Vista offen, falls bei Windows 7 größere Probleme auftauchen sollten.

Win7-TX2650-Systembewertung

Win7-Panning

Auch die Touch-Unterstützung gefällt mir sehr gut.
Jetzt ist es beispielsweise möglich mit einem Wisch durch die Dateien/Verzeichnisse des Windows Explorers zu scrollen. Das ging zwar vorher auch schon, aber bei weitem nicht so fließend. Der Inhalt beginnt schnell zu scrollen und wird dann bis zum Stillstand immer langsamer. (iPhone lässt grüßen) Das ganze kann zwar als Spielerei abgestempelt werden, aber intuitiv und angenehm zu bedienen ist es zweifellos. Angenehm ist auch das (Finger-)Scrollen im Browser (Internet-Explorer), welches in den anderen Windows-Versionen nicht wirklich Spaß machte.

Hier noch ein paar Daten zum Pavilion:

• AMD Turion™ X2 Ultra Dual-Core Mobile Prozessor ZM-82 2,2 GHz
  

  TX2650-Tablet

• 12″ Touch-Screen
• 4096 MB RAM
• 320 GB Festplatte
• Lightscribe DVD-Brenner
• Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion) mit 4 Zellen und 8 Zellen
• 802.11a/g/n WLAN
• 22,40 cm (L) x 30,60 cm (B) x 3,13 cm (min. H)

Grundsätzlich bieten sich zwei Möglichkeiten um auf den Controller zuzugreifen.
- OPC Kommunikation
- Modbus TCP (DLL kann über den Wago-Support bezogen werden)

Die Kommunikation über einen OPC-Server (CoDeSys OPC-Server wird von Wago mitgeliefert) ist zwar eine relativ einfache Möglichkeit, aber benötigt auch einiges an Installations- und Konfigurationsaufwand. Bei meinen Versuchen lief der CoDeSys-Server nicht immer zu meiner Zufriedenheit und verweigerte gelegentlich ohne erkennbaren Grund seinen Dienst. Andere (bessere?) OPC-Server (z.B. INAT, Softing etc.) kommen für mich aus Kostengründen nicht in Frage. Zudem ist es prolematisch, wenn von mehreren Bedienstationen auf den OPC-Server zugegriffen werden soll. Die nötigen DCOM-Einstellungen von Windows sind naja…bescheiden umzusetzen. Alles in allem würde ich OPC in der Hausautomatisierung nur ungern einsetzen.

Modbus TCP – war für mich lange ein verschlossenes Buch. Je länge ich mich damit auseinandersetze, desto mehr akzepiere ich dieses Bussystem neben den mir vertrauten Profibus oder Industrial Ethernet aus der “Siemens Welt”.
Wago liefert für Hochsprachen-Programmierer (Delphi, C etc.) eine DLL, mit der komfortabel über Modbus kommuniziert werden kann. Mit dieser DLL gelang es mir in Delphi sehr schnell eine eigene Visualisierung für den Wago Controller zu programmieren. Nachteilig ist für mich der höhere Programmier-Aufwand im Gegensatz zu herkömmlichen Engineering-Tools von z.B. Siemens oder Wonderware.
Also muss ein Engineering-Tool für Modbus TCP her. Als langjähriger Siemens-Programmierer suchte ich natürlich eine Möglichkeit um die Modbus-Kommunikation über WinCC Flexible herzustellen. Anscheinend bin ich wohl wieder mal der Erste, der dies so umsetzen möchte. Die Anwendungshinweise von Wago verweisen auf (teure) 3rd Party Modbus-Treiber in Verbindung mit WinCC. WinCC für ein einfaches Haus ist wie mit Kanonen auf Spatzen zu schießen. Und für Siemens ist Modbus TCP wohl ein rotes Tuch – jedenfalls fand ich keine hilfreiche Dokumentation.
Also muss man wohl wieder mal selbst Hand anlegen. Nach intensiver Lektüre der Modbus-Spezifikation konnte ich endlich mit WinCC Flexible 2007 auf die entsprechenden Merkerbereiche des Wago-Controllers zugreifen. Das nachfolgende Video zeigt die Kommunikation zwischen dem Wago Controller (CoDeSys Entwicklungsumgebung) und der Flexible-Visualisierung.

vmmouse

Nach einer Konvertierung von Microsoft Virtual PC auf VMware gibt es große Probleme mit dem Maus-Treiber.
Der Grund sind die Microsoft Additions (incl. virtuellen MS Maus-Treiber). Wenn in der VMware Maschine noch der vorherige virtuelle Microsoft Maus-Treiber installiert ist kommt es zu einem Konflikt zwischen diesen VMware- und Microsoft Treibern.

Grundsätzlich wäre die beste Lösung vor der Konvertierung zu VMware in Virtual PC die MS Additions zu deinstallieren.
Falls das aber nicht mehr möglich ist, kann man auch den Microsoft Treiber von der “Device class” der Maus lösen.
Dazu muss man in der Registry unter dem Pfad HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96F-E325-11CE-BFC1-08002BE10318} den Wert “msvmmouf” des “UpperFilters” Keys entfernen.

HP Touchsmart IQ 800

Die erste Generation meines Lieblings-All-in-One-PCs von HP mit Touchscreen ist noch nicht auf dem deutschen Markt gekommen (werden in diesem Monat erwartet), da wird bereits mit den Modellen IQ 804 und IQ816 die zweite Generation angekündigt.

Die Touchsmart-Modelle der IQ500-Serie (mit 22″ Touch) kamen in den USA erst im Juli auf den Markt und bereits im Oktober will HP angeblich mit zwei Modellen aus der IQ800-Serie nachlegen.

Die beiden neuen All-in-One-Rechner Touchsmart IQ804 und IQ816 sollen beide einen 25,5 Zoll großen Touchscreen mit einer Auflösung von 1.920 x 1.200 Pixeln besitzen. Damit sind sie 3,5 Zoll größer als die Modelle der IQ500-Serie. Ein TV Tuner, eine Webcam, ein Bluetooth-Adapter, eine HP Pocket Media Driva Bay und eine Beleuchtung für die Tastatur gehören laut engadget zur Ausstattung der neuen Modelle.

Quelle: netzwelt.de

Delphi Applikation mit Flash Buttons

Eine ansprechende Visualisierung ist für die Akzeptanz einer Haussteuerung sehr wichtig. Die Visu darf nicht zu überladen sein und sollte sich vom Look&Feel an die weiteren SmartHome-Anwendungen anlehnen. Als Referenz für das “Look & Feel” habe ich ich das Vista Mediacenter gewählt.

Diese Woche hab ich Versuche unternommen, um das Mediacenter “Look & Feel” in eine Delphi Anwendung zu integrieren.

Button in Adobe Flash

Dazu verwende ich in Adobe Flash erstellte Buttons und bette diese mit einer TShockwave Komponente in die Delphi Applikation.
Adobe Flash ermöglicht mir animierte Funktionen, die ich mit Delphi sehr schwer umsetzen könnte.

Die Flash-Buttons können über die Anwendung beliebig beschriftet werden und geben im gedrückten Zustand “true” und im losgelassenem Zustand “false” an die Anwendung zurück.

Die im Video dargestellten Buttons sind jeweils Einzelinstanzen einer “button.swf” Flash-Datei. Das Spinbutton-Element ist auch komplett in Flash programmiert und liefert nur die Werte an die Delphi Applikation. Zudem ist der gesamte Hintergrund eine Flash-Komponente um z.B. den “Vista Energy Effekt” zu erreichen. Das Demo-Projekt enthält also 8 eingebettete Flash-Instanzen.

Fazit:
Für diese erste Machbarkeits-Studie bin ich soweit zufrieden und das ganze Projekt wird dann bei Gelegenheit mit einem Kommunikationsmodul (OPC oder Modbus) versehen und komplett an die Haussteuerung angepasst.

IT-Structure

Die Visualisierung der gesamten Hausautomatisierung soll mit einem zentralen Server realisiert werden.
Problematisch an der Zentralisierung sind die bis zu 20m entfernten Touchdisplays. 20m VGA-Kabel sind problemlos einsetzbar, aber bei USB-Verbindungen wird es schon schwieriger. Die USB-Spezifikation sieht eine Kabellänge von maximal 5m vor.

• 30-60m über Cat-Kabel Extender
  –> ungetestet, da kein USB2.0 unterstützt wird.
• 10m über zwei 5m USB-Verlängerungen
  - 8GB USB-Stick –> funktioniert
  - Touch-Controller –> funktioniert
  - USB-Hub –> wurde nicht richtig erkannt.
  Bei dieser Lösung kann eine einwandfreie Funktion nicht garantiert werden.
• 20m über drei 5m USB-Extender und einer 5m Standard-Verlängerung
  - 8GB USB-Stick –> funktioniert
  - Touch-Controller –> funktioniert
  - USB-Hub –> funktioniert

USB-Extender

Aufgrund dieser Ergebnisse setzen wir die dritte Variante ein. Damit funktioniert USB2.0 bis zu 20m Leitungslänge problemlos.
Leider steckt die drahtlose USB-Schnittstelle noch in den Kinderschuhen. Bis dahin müssen wir noch mit solchen Bastellösungen leben…

iRobot-Roomba

Zu einem intelligentem Heim gehören auch Roboter, die einem das Leben erleichtern sollen.
Die Firma iRobot hat einen Saugroboter (33cm breit/10cm hoch) im Programm, der zu einer einstellbaren Zeiten einen definierten Bereich reinigt.

Der Roboter ist lernfähig und zieht aus diversen Kollisionen seine Lehren. Demzufolge steigt die Effizienz der Raumreinigung, je länger der Staubsauger in Betrieb ist. Zusätzlich unterstützt wird dieser noch von zwei so genannten Light Houses, die eine unsichtbare Infrarotbarriere aussenden, sodass der Roboter bestimmte Bereiche nicht befährt.

iRobot-Roomba

Der Roomba erreicht selbst schwer zugängliche Stellen wie Ecken, reinigt auch unter Möbelstücken, weicht Treppen bzw. anderen unterschiedlichen Ebenen aus und passt sich beim Übergang zwischen Teppichböden und Hartböden/Parkett automatisch der Oberfläche an. Ein Virtual Wall® Lighthouse™ (2 Stück enthalten) beschränkt den Roomba so lange auf einen Raum, bis der gesamte Boden gereinigt ist. Erst danach fährt der Roomba in den nächsten Raum. Wenn der Akku aufgeladen werden muss oder der Reinigungszyklus abgeschlossen ist, kehrt der Roomba automatisch zu seiner selbstständig aufladenden Home Base™ zurück, dockt daran an und wird wiederaufgeladen.

Shop und weitere Infos: amazon.de

HP Touchsmart

Hier die Daten :

• 22″ Touchscreen
• 2.16 GHz Intel Core 2 Duo T5850 processor
• 500 GB Festplatte
• 4 GB RAM (max)
• Dual-layer DVD-R  Laufwerk
• NTSC/ATSC TV tuners
• Nvidia GeForce 9300M GS HD Grafikkarte
• Tri-mode Wi-Fi (802.11b/g/n), Bluetooth, Gigabit Ethernet
• 5 USB, 1 FireWire, 1 ExpressCard
• 5-in-1 memory card reader
• Windows Vista Home Premium (64-bit version)
• inklusive wireless Keyboard + optische Maus

HP Touchsmart

Leider ist das Gerät bisher nur in den USA zu einem Preis von 1399$ verfügbar.
In Deutschland soll im Oktober eine “Light”-Variante mit 320GB Festplatte, Intel Graphics Media Accelerator X3100 und 2.0 GHz Intel Core 2 Duo T5750 Prozessor zu einem Preis von voraussichtlich 1300-1400€ erscheinen. Light-Variante und deutlich höherer Preis in Deutschland – ein Schelm der Böses dabei denkt…

Weitere Infos:
HP Produkt-Tour Einfach sehenswert!
HP Produkt-Daten
Amazon.com

Bildquellen: Amazon.com

TVersity Graphical Interface

TVersity kann auch in das Vista Media Center eingebunden werden. Die Einbindung klappte ohne Probleme, aber an der Darstellung muss doch noch einiges verbessert werden.

TVersity Active TV (MCE)

If you are using the Xbox 360, it will discover TVersity when you set it to access music, photos or videos from a computer. You may need to first disconnect from the previous media server you used (done via the system blade) and to disable media sharing via WMP11/WMC, or else the 360 will keep reporting that no servers were found on the network.

Falls der Service nicht deaktiviert wird, findet die Xbox auch nicht den Tversity-Server sondern “nur” das Media-Center bzw. den Media-Player. In diesem Fall könnte man über das Xbox Media-Center auf TVersity zugreifen. (allerdings mit einer schlechten Optik – siehe oben)

Weitere Versuche folgen…