Z-Wave is een interessant draadloos mesh-protocol voor domotica-apparaten zoals diverse sensoren en schakelaars. Met Zwave2Mqtt en een Z-Wave-transceiver maak je van een Raspberry Pi een Z-Wave-gateway, inclusief dashboard voor het beheer van al je apparaten. Bovendien kun je je Z-Wave-apparaten door het gebruik van mqtt eenvoudig integreren met allerlei domoticasystemen, waaronder Home Assistant.

In dit artikel gaan we Z-Wave-apparaten met je domoticasysteem integreren via mqtt (Message Queuing Telemetry Transport). De meeste opensource-domoticacontrollers ondersteunen dit protocol, dat dient om berichten uit te wisselen. Home Assistant, Domoticz en openHAB zijn enkele voorbeelden. We gaan er in deze cursus van uit dat je al zo’n systeem hebt draaien. Op het einde van deze cursus tonen we je de integratie van Zwave2Mqtt met Home Assistant; met andere domoticasystemen verloopt de integratie vergelijkbaar.

01 Benodigdheden

Uiteraard heb je Z-Wave-apparaten nodig die je in je domoticasysteem wilt integreren. Dat kan om sensoren gaan, schakelaars en lampen. Er zijn talloze apparaten op de markt. Z-Wave is een draadloos mesh-protocol dat in Europa op een frequentie van 868,42 MHz werkt.

Je hebt dus ook een transceiver nodig om met de apparaten te communiceren. Die transceiver gaan we in dit artikel op een Raspberry Pi (het maakt niet uit welk model) aansluiten, die dan als Z-Wave-gateway werkt. Een voorbeeld van een transceivers is de RaZberry die je op de gpio-header van de Pi installeert. Een alternatief is usb-transceiver die je in een usb-poort van je Pi steekt. De Raspberry Pi sluit je via een ethernetkabel of wifi-verbinding op je thuisnetwerk aan, waarna die via de software Zwave2Mqtt Z-Wave-berichten vertaalt naar mqtt-berichten op je netwerk en omgekeerd.

©PXimport

02 Raspberry Pi en Windows voorbereiden

We gaan ervan uit dat je Raspbian Buster Lite op je Raspberry Pi geïnstalleerd hebt. Dat doe je door het image met balenaEtcher op een micro-sd-kaart te schrijven. Daarna sla je in de boot-partitie een leeg bestand genaamd ssh op en eventueel (als je wifi gebruikt in plaats van ethernet) een bestand met de naam wpa_supplicant.conf met de wifi-configuratie. Steek de micro-sd-kaart daarna in je Pi, sluit de Z-Wave-transceiver op de gpio-header of een usb-poort aan, sluit indien nodig de ethernetkabel aan en steek tot slot de voedingsadapter in je Pi om op te starten.

Dan log je via het netwerk in op je Pi via OpenSSH. Draai je een Windows 10-versie van april 2018 of later, dan kun je de in Windows ingebouwde ssh-client gebruiken. Ga daarvoor eerst naar Instellingen / Apps / Optionele onderdelen en klik op Een onderdeel toevoegen. Kies OpenSSH-client en herstart je computer. Is je Windows-versie ouder dan april 2018, volg dan de instructies van Microsofts project Win32-OpenSSH of download het programma PuTTY.

©PXimport

03 Raspberry Pi updaten

Heb je de OpenSSH-client geïnstalleerd, open dan een opdrachtprompt en log op je Pi in met de volgende opdracht:

ssh pi@IP

Daarbij vervang de aanduiding IP door het ip-adres van je Pi, dat je in de webinterface van je router bij de dhcp-leases vindt. Bevestig dat je de getoonde vingerafdruk vertrouwt en voer als wachtwoord raspberry in.

Zodra je ingelogd bent, wijzig je onmiddellijk het standaardwachtwoord met de volgende opdracht:

passwd

Update daarna de pakketlijst en upgrade alle pakketten naar de nieuwste versie met de opdrachten:

sudo apt updatesudo apt upgrade

©PXimport

04 Docker installeren

Zwave2Mqtt installeren gaat het eenvoudigst in de vorm van een Docker-container. Installeer dus eerst Docker. Helaas bevatte de versie van Docker in Raspbian Buster op het moment van schrijven een fout, waardoor je Docker niet met dit eenvoudige commando kon installeren:

sudo apt install docker.io

Download daarom het installatiescript van de website van Docker en voer het uit met dit commando:

curl -sSL https://get.docker.com | sh

Als je op het einde een foutmelding krijgt, is het mogelijk dat de Docker-service gewoon te snel gestart is. Dat kun je negeren. Geef daarna je gebruikersaccount toestemming om Docker te gebruiken met:

sudo usermod pi -aG docker

Als je geen foutmelding op het einde van de installatie van Docker zag, log dan uit met exit; zag je wel een foutmelding, herstart je Pi dan met reboot. Log daarna weer in via ssh. In de uitvoer van onderstaand commando zou nu active (running) moeten staan:

systemctl status docker

©PXimport

Rechtstreekse Z-Wave-ondersteuning in Home Assistant

05 Zwave2Mqtt installeren

Dan zijn we nu klaar om Zwave2Mqtt te installeren. Maak eerst een directory aan waarin het programma zijn gegevens kan opslaan:

sudo mkdir /var/lib/zwave2mqtt

Download en start de Docker-container van Zwave2Mqtt daarna als volgt:

docker run -d --restart always -p 8091:8091 --device=/dev/ttyUSB0 -e TZ=Europe/Amsterdam -v /var/lib/zwave2mqtt:/usr/src/app/store robertslando/zwave2mqtt:latest

Als je een foutmelding krijgt over het bestand /dev/ttyUSB0, dan is ofwel je Z-Wave-transceiver niet aangesloten ofwel heeft deze een ander apparaatbestand toegewezen gekregen, waarschijnlijk /dev/ttyACM0 of /dev/ttyAMA0.

06 Mosquitto installeren

Als je al een mqtt-broker hebt draaien, dan kun je die gerust voor onze toepassing gebruiken. Heb je Home Assistant bijvoorbeeld via Hass.io geïnstalleerd, dan installeer je Mosquitto eenvoudig via de add-on Mosquitto MQTT broker. Als je nog geen mqtt-broker hebt, dan installeer je die ook in een Docker-container op je Raspberry Pi.

Maak eerst de directory’s aan waarin het programma zijn gegevens kan opslaan:

sudo mkdir -p /var/lib/mosquitto/{config,data,log}

Maak een configuratiebestand voor Mosquitto:

sudo nano /var/lib/mosquitto/config/mosquitto.conf

En plaats daarin de volgende regels:

persistence truepersistence_location /mosquitto/data/log_dest file /mosquitto/log/mosquitto.log

Sla je wijzigingen op met Ctrl+O en sluit nano af met Ctrl+X. En download en start daarna de Docker-container van Mosquitto:

docker run -d --restart always -p 1883:1883 -p 9001:9001 -v /var/lib/mosquitto:/mosquitto eclipse-mosquitto

Als je daarna de opdracht docker ps uitvoert, zie je onze twee Docker-containers draaien, ook na een herstart van je Raspberry Pi.

©PXimport

07 Z-Wave configureren

Als alles goed gaat, draait de webinterface van Zwave2Mqtt nu op poort 8091 van je Raspberry Pi. Bezoek daarom in een browser op je pc de webpagina http://IPVANJEPI:8091. Je krijgt nu het bedieningspaneel te zien, maar eerst dien je enkele instellingen aan te passen: klik daarvoor links op het icoontje van het tandwiel. Daar zie je drie onderdelen van de instellingen: Zwave, Mqtt en Gateway.

We gaan eerst naar het onderdeel Zwave. De belangrijkste instelling is Serial Port: daar kies je de poort waarop je Z-Wave-transceiver is aangesloten, dezelfde dus als je bij het aanmaken van de Docker-container opgegeven hebt (in ons voorbeeld /dev/ttyUSB0). Schakel Logging, Save configuration en Assume awake in en vul bij Poll interval de waarde 60000 in (is 60 seconden). De andere waardes in dit onderdeel kun je leeg laten. Gebruik je Z-Wave Secure-apparaten, zoals deursloten, dan dien je wel nog de Network Key in te vullen. Heb je al een werkend Z-Wave-netwerk, kopieer die sleutel dan uit je huidige domoticasysteem en plak die hier. De sleutel ziet er ongeveer zo uit: 0xE5,0xB4,0xFF,0xC3,0x67,0xE9,0x02,0xB1,0x29,0xD5,0x6A,0x40,0x82,0xD9,0x3A,0x34. Zet je dit Z-Wave-netwerk voor het eerst op, genereer op je Pi dan een sleutel (en plak die in de interface):

cat /dev/urandom | tr -dc '0-9A-F' | fold -w 32 | head -n 1 | sed -e 's/\(..\)/0x\1,/g' -e 's/, $//'

Maak een back-up van de sleutel, want als je die ooit kwijtraakt, kun je niet meer met die Z-Wave Secure-apparaten verbinden en moet je ze terugzetten naar de fabrieksinstellingen.

08 Mqtt en gateway configureren

Open dan het onderdeel Mqtt. Geef de mqtt-broker waarmee je verbindt een naam (zonder spaties), vul bij Host URL het ip-adres van je Pi in en als poort 1883. Bij Reconnect period (ms) kies je bijvoorbeeld 5000 voor 5 seconden, bij Prefix vul je zwave in en bij QoS kies je 2. Schakel de opties Retain en Store in. De optie Auth schakelen we niet in omdat we Mosquitto zonder authenticatie gebruiken. De manier om de toegang te beperken, laten we als oefening aan de lezer over.

Open tot slot het onderdeel Gateway. Hier is de optie Type belangrijkste keuze die je dient te maken. Als je ValueID topics als waarde kiest, kiest Zwave2Mqtt automatisch mqtt-onderwerpen op basis van de eigenschappen van je Z-Wave-apparaten. Het voordeel is dat je dan niet elk apparaat afzonderlijk hoeft te configureren om een werkende installatie te hebben. Alleen zijn de onderwerpen niet zo leesbaar voor mensen, dus je schakelt het best ook de optie Use nodes name instead of numeric nodeIDs in.

Bij Payload type stel je in welke gegevens er in mqtt-berichten komen. Wil je zoveel mogelijk informatie, kies dan voor Entire Z-Wave value Object. Als je van de integratie met Home Assistant wilt gebruikmaken, schakel dan ook Hass Discovery in. De andere opties kun je later nog aanpassen als je merkt dat je die nodig hebt. Klik tot slot onderaan op Save om dit alles op te slaan.

©PXimport

09 Bedieningspaneel

Klik links op het icoontje met de vier vierkantjes voor het bedieningspaneel. Als alles goed gaat en je eerder al Z-Wave apparaten met je controller gekoppeld had, krijg je nu (enkele van) je Z-Wave-apparaten in je huis te zien, waarschijnlijk voornamelijk degene die op netspanning zijn aangesloten en je controller zelf.

Een Z-Wave-apparaat (een ‘node’) toevoegen gaat door in het uitklapmenu bij Actions bovenaan Add Node (inclusion) te kiezen en dan op het pijltje naar rechts te klikken. Bij de meeste Z-Wave-apparaten dien je op een knopje te drukken of bijvoorbeeld drie keer snel na elkaar op een knopje te drukken om ze aan het netwerk toe te voegen. Bekijk in de handleiding van je apparaat hoe dat moet. Als het apparaat correct toegevoegd is, verandert de status van de controller links naar Completed. Het kan even duren voordat het apparaat in de lijst verschijnt.

©PXimport

10 Apparaten beheren

Als je nu op een apparaat klikt, zie je beneden in het tabblad Node informatie over het apparaat. Klap User uit om de waardes van een sensor te zien of de waarde van een schakelaar aan te passen. Onder Configuration kun je parameters van het apparaat instellen, zoals de gevoeligheid van een sensor. Raadpleeg daarvoor de handleiding van het apparaat. En onder System vind je systeeminformatie zoals de Z-Wave-versie die het apparaat ondersteunt.

Als je Hass Discovery ingeschakeld hebt in de gatewayconfiguratie, dan krijg je onderaan ook de apparaten te zien die Zwave2Mqtt automatisch voor dit apparaat aanmaakt voor Home Assistant. Apparaten meervoud, omdat één Z-Wave-apparaat zoals een multisensor zich als meerdere apparaten tegelijk kan gedragen: temperatuursensor, bewegingssensor, lichtsensor enzovoort.

Je kunt je apparaat ook een naam en locatie geven. Vul deze in en klik op het pijltje ernaast. Als je in de gatewayconfiguratie Use nodes name instead of numeric nodeIDs ingeschakeld hebt, wordt deze leesbare naam gebruikt om het apparaat in de mqtt-berichten en in het bedieningspaneel te identificeren. Tot slot kun je ook nog acties op een apparaat uitvoeren. Kies daarvoor de gewenste actie bij Node actions en klik op het pijltje ernaast.

©PXimport

11 Integratie met Home Assistant

We gaan ervan uit dat je al Home Assistant hebt draaien. Open het bestand configuration.yaml van je Home Assistant-installatie en voeg daar de volgende regels aan toe:

mqtt:discovery: truediscovery_prefix: PREFIXbroker: BROKERbirth_message:topic: 'hass/status'payload: 'online'will_message:topic: 'hass/status'payload: 'offline'

In de plaats van PREFIX gebruik je het prefix dat je in de mqtt-configuratie van Zwave2Mqtt ingesteld hebt, in ons voorbeeld zwave. En in de plaats van BROKER vul je het ip-adres van je mqtt-broker in, bijvoorbeeld dat van je Pi als je Mosquitto op je Pi geïnstalleerd hebt.

Sla het bestand op en herstart daarna Home Assistant (in het menu Instellingen / Serverbeheer / Herstarten van de webinterface van Home Assistant). Wacht even tot Home Assistant opnieuw opgestart is. Daarna zouden al je Z-Wave-apparaten voor Home Assistant zichtbaar moeten worden.

Klik rechtsboven in Home Assistant op de drie puntjes en dan op Ongebruikte entiteiten. Je krijgt dan al je Z-Wave-apparaten te zien, en zelfs meerdere per Z-Wave-apparaat als het om complexe apparaten met meerdere sensoren gaat. Klik op een apparaat en dan het icoontje van het tandwiel om het apparaat een duidelijkere naam te geven en voeg het apparaat dan in de Lovelace-interface van Home Assistant toe in het gewenste paneel.

Je hebt nu een flexibel Z-Wave-netwerk opgezet. Je kunt je Z-Wave-controller, mqtt-broker en Home Assistant alle drie op dezelfde Raspberry Pi draaien, of elk van deze componenten op een afzonderlijke Raspberry Pi of zelfs een andere computer zoals een nas of thuisserver. De configuratie blijft hetzelfde, op de ip-adressen na.

©PXimport

Problemen oplossen

©PXimport

Het is bijna kerst en tussen het regelen van de laatste boodschappen door kijk je om je heen. De post ligt nog op tafel, er slingert speelgoed rond en een grote schoonmaak gaat niet meer lukken. Toch wil je dat je gasten in een net huis binnenkomen. Met een strak plan kun je in precies zestig minuten de perfecte illusie van een schoon huis creëren. Zet de timer, doe je favoriete muziek aan en ga aan de slag.

Je begint waar je gasten binnenkomen. De hal is vaak een rommelige plek, zeker in de winter. Pak een grote mand of krat en gooi daar alles in wat er niet hoort: sjaals die niemand draagt, post, sleutels en rondslingerende tassen. Zet die mand tijdelijk weg in de berging, schuur of desnoods in je eigen kledingkast. Zorg dat er ruimte is aan de kapstok voor de jassen van je bezoek. Klop de deurmat even krachtig buiten uit en haal de stofzuiger snel door de gang. Als je hierna nog dertig seconden over hebt, veeg je met een doekje over de spiegel. Een schone spiegel en een lege vloer geven direct bij binnenkomst al het gevoel van een opgeruimd huis.

De woonkamer: sfeer boven perfectie

Door naar de plek waar jullie de meeste tijd zullen doorbrengen. In de woonkamer geldt nu de regel: opruimen is belangrijker dan boenen. Loop een rondje met een vuilniszak voor alles wat weg kan en een wasmand voor spullen die naar een andere kamer moeten. Maak de salontafel en bijzettafels helemaal leeg. Een leeg oppervlak oogt namelijk direct schoon, zelfs als je niet nat afneemt. Schud daarna de kussens op de bank flink op en vouw plaids netjes op. Haal de stofzuiger alleen door het midden van de kamer en langs de bank; vergeet de hoekjes en plinten, want daar kijkt vanavond niemand naar.

©Евгения Рубцова

Het toilet: kort maar krachtig

Dit is de enige plek waar je gasten echt even alleen zijn en stilzitten, dus hier moet het wel fris zijn. Gelukkig is de ruimte klein. Spuit wc-reiniger in de pot en laat dit even inwerken terwijl je de rest doet. Gebruik een wegwerpdoekje of een sopje voor de bril, de spoelknop, de deurklink en de kraan. Hang een schone handdoek op en controleer of er voldoende toiletpapier ligt. Heb je nog een geurkaarsje of geurstokjes? Zet die dan hier neer. Als het lekker ruikt, voelt je toilet al snel schoner aan.

Puntjes op de i in de keuken

Je hebt nu nog een kwartier over. Snel door naar de keuken. Zorg allereerst dat het aanrecht helemaal leeg is. Als het niet meer lukt om alles af te wassen, zet je de vuile vaat snel in de vaatwasser, ook als deze eigenlijk al vol is. Een andere slimme noodoplossing is om de vaat tijdelijk in een keukenkastje te verstoppen. Het gaat erom dat alles uit het zicht is. Haal tot slot nog even een doekje over het aanrecht en de kookplaat zodat alles weer fris oogt.

©APALKOV | MestoSveta - stock.adobe.com

Sfeer maken

Nu is het tijd voor de belangrijkste truc: het aanpassen van de verlichting. Dim de grote lampen en steek overal kaarsen en sfeerverlichting aan. Dat ziet er niet alleen heel gezellig uit, maar dat zachte licht zorgt er ook voor dat achtergebleven stof of verdwaalde kruimels niet meer opvallen. Tot slot doe je nog één ding voor de sfeer. Zet een raam op een kier voor frisse lucht of zet een pannetje op het vuur met wat water, kaneel en sinaasappelschil voor een heerlijke kerstgeur.

Klaar voor de bel

Kijk nu eens om je heen. Je huis is opgeruimd, het ruikt lekker en het is gezellig verlicht. Niemand die ziet dat je de bovenkant van de kasten hebt overgeslagen. Schenk wat te drinken voor jezelf in en adem uit. Laat die bel maar gaan!

Na een uitgebreid diner is de koffie vaak de afsluiter van de avond. In plaats van een standaard zwarte bak zet je met een paar simpele ingrediënten iets bijzonders op tafel. Je hoeft geen volleerd barista te zijn om indruk te maken; met wat kruiden of een restje chocolade geef je de koffie direct een feestelijke twist. Speciaal voor jou: vijf heerlijke koffierecepten.

Espresso met witte chocolade en kardemom

Witte chocolade is een goede match voor de sterke smaak van een espresso. Leg een paar blokjes witte chocolade onderin het glas en laat deze langzaam smelten door de hete koffie eroverheen te gieten. Als je een snufje kardemom door de melk mengt voordat je deze opschuimt, krijg je een heerlijke warme en kruidige geur. De kardemom zorgt ervoor dat de zoete chocolade niet de overhand krijgt, waardoor de koffiesmaak goed overeind blijft.

Tiramisu uit een glas

Je kunt de smaken van het bekende Italiaanse dessert ook gewoon drinken. Meng een sterke kop koffie met een drupje amandelsiroop voor de herkenbare smaak van amaretto, maar dan zonder de alcohol. In plaats van gewone melk kun je een mengsel van halfstijve slagroom en een beetje mascarpone bovenop de koffie leggen. Een flinke laag cacaopoeder over de room maakt het plaatje compleet. Dit koffierecept kan eigenlijk ook direct als vervanger van een dessert kan dienen, vooral het serveert met bijpassend koekje, zoals cantuccini of amaretti.

Mokka met sinaasappel en pure chocolade

De combinatie van pure chocolade en sinaasappel doet het altijd goed tijdens de feestdagen. Rasp de schil van een sinaasappel en roer dit samen met een blokje pure chocolade door je warme koffie totdat alles is opgelost. De olie uit de sinaasappelschil geeft een fris aroma dat heel goed samengaat met donker gebrande koffiebonen. Als je dit serveert met een klein stukje sinaasappelschil op de rand van het glas, ziet het er meteen feestelijk uit. De pure chocolade maakt de koffie wat dikker en voller, wat goed past bij een koude winteravond.

Karamel met een snufje zeezout

Gezouten karamel is al jaren populair en dat is niet zonder reden. Het zout versterkt namelijk de zoete tonen van de karamel en haalt tegelijkertijd de bittere randjes van de koffie af. Doe een scheutje karamelsiroop in je glas en voeg daar echt maar een heel klein beetje zeezout aan toe. Gebruik havermelk voor het schuim, omdat dit van zichzelf al een beetje romig en nootachtig smaakt. Het resultaat is een zachte koffie die het door de combinatie van zout en zoet bij bijna iedereen goed doet.

Koffie met honing en kaneel

Voor wie geen chocolade of room lust, is een combinatie van honing en kaneel een goed alternatief. Roer een goede lepel honing door de zwarte koffie en bestrooi de melkschuimlaag met wat kaneelpoeder. De honing geeft een andere soort zoetheid dan suiker en maakt de koffie zachter voor de keel. Het is een eenvoudige manier om een normale latte een feestelijke upgrade te geven met spullen die je waarschijnlijk al in je keukenkastje hebt staan. De geur van kaneel die van de warme melk afkomt, maakt meteen duidelijk dat het kerst is! 

©ID.nl

Zo maak je je koffie helemaal af

Je kunt de feestkoffie nog net wat mooier presenteren door aandacht te besteden aan de garnering. Een klein beetje kaneel, nootmuskaat of cacaopoeder op de melkschuimlaag doet bijvoorbeeld al wonderen. Gebruik een klein zeefje zodat de poeder gelijkmatig verdeeld wordt en er geen klontjes ontstaan. Voor een luxe effect kun je met een fijne rasp wat krullen van een blok pure of witte chocolade schaven. Dit smelt langzaam weg in het schuim en geeft bij elke slok een beetje extra textuur.

Ook met koekjes of fruit kun je creatief uit de hoek komen. Serveer de koffie met een typisch winters koekje op de schotel, zoals een speculaasje of een Italiaanse cantuccini. Een dunne reep sinaasappelschil die je even rond je vinger draait tot een krul staat erg chique aan de rand van het glas. Wil je echt uitpakken, dip de rand van het glas dan in wat water en daarna in suiker voor een bevroren effect. In plaats van een gewone lepel kun je tot slot een kaneelstokje in de koffie zetten, wat tijdens het drinken subtiel steeds meer smaak afgeeft.

Drie espressomachines voor je feestkoffie

De'Longhi PrimaDonna Soul

Dit apparaat van De'Longhi is een zeer uitgebreide volautomaat. Dankzij de 18 voorgeprogrammeerde recepten zet je met één druk op de knop een krachtige espresso of een zachte latte. Voor wie van variatie houdt, biedt dit toestel ook de mogelijkheid om de sterkte van de koffie nauwkeurig aan te passen, zodat je altijd die gewenste sterke kop koffie krijgt. De machine is bovendien via een smartphone-app te bedienen.

Siemens EQ.500

De Siemens EQ.500-serie staat bekend om het gebruiksvriendelijke display waarbij je de koffiespecialiteiten direct via sensorvelden selecteert. Naast de standaard espresso en latte beschikt dit apparaat over de zogenaamde 'aromaDouble Shot'-functie. Hiermee zet je een extra sterke koffie door middel van een dubbel maal- en zetproces, zonder dat de koffie een bittere nasmaak krijgt.

Melitta Barista Smart T

De Melitta Barista Smart TS blinkt uit in veelzijdigheid met maar liefst 21 voorgeprogrammeerde recepten. Een groot voordeel is de fluisterstille molen, waardoor je zonder veel lawaai geniet van versgemalen bonen. Dankzij het dubbele bonenreservoir kun je bovendien eenvoudig wisselen tussen een milde boon voor je latte en een krachtige variant voor de espresso. De machine is via een handige app op je smartphone te bedienen. Met de 'My Coffee Memory'-functie sla je de persoonlijke voorkeuren van acht verschillende personen op.