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

Je staat in de parfumerie en ziet drie flacons die er bijna identiek uitzien. De naam is hetzelfde en het merk is hetzelfde, maar het prijsverschil tussen die drie is groot. Dat komt doordat er eigenlijk drie verschillende varianten zijn: parfum, eau de parfum en eau de toilette. Hoewel het verleidelijk is om simpelweg op het prijskaartje af te gaan, is het slim om te weten wat je precies koopt. De verschillen tussen die drie zijn namelijk groter dan je denkt. Hoe dat precies zit, lees je hier.

Om de juiste keuze te maken, moet je eerst begrijpen hoe een geur eigenlijk in elkaar zit. In de basis bestaat elk luchtje uit een mengsel van alcohol, water en geurstoffen (ook wel parfumolie genoemd). De alcohol fungeert als de drager: zodra je sprayt, verdampt de alcohol en blijven de geurstoffen achter op je huid. Het grote onderscheid tussen de verschillende varianten zit hem puur in de concentratie van die parfumolie. De vuistregel is simpel: hoe hoger het percentage geurstoffen, hoe intenser de geur is en hoe langer je er plezier van hebt.

Parfum (extrait de parfum)

Als we het in de volksmond hebben over 'parfum', bedoelen we vaak gewoon een lekker luchtje. Maar in de officiële termen is parfum (of extrait de parfum) de meest pure en kostbare variant die je kunt kopen. Met een concentratie aan geurstoffen die meestal tussen de 20 en 40 procent ligt, is dit de absolute topklasse.

Omdat de concentratie zo hoog is, bevat deze variant relatief weinig alcohol. Dit maakt puur parfum vaak een uitstekende keuze voor mensen met een gevoelige huid, omdat alcohol de huid kan uitdrogen. De geur is vol, diep en blijft met gemak de hele dag - en vaak zelfs de volgende ochtend nog - hangen. Je hebt er extreem weinig van nodig; vaak wordt parfum daarom niet in een sprayfles verkocht, maar in een klein flesje waarmee je een paar druppels op de huid dept.

Eau de parfum (EDP)

Kijk je in het badkamerkastje van de gemiddelde Nederlander, dan is de kans groot dat je daar een eau de parfum aantreft. Met een geurconcentratie van 15 tot 20 procent biedt deze variant de gulden middenweg. Het is minder zwaar en olieachtig dan puur parfum, maar krachtig genoeg om een hele werkdag of een avond uit mee te gaan. Meestal blijft een eau de parfum zo'n zes tot acht uur goed waarneembaar.

Eau de parfum richt zich vaak op de zogenoemde 'hartnoten' van een geur. Dit zijn de geuren die tevoorschijn komen nadat de eerste alcohol is verdampt. Hierdoor is de geur vaak wat dieper en warmer, wat hem geschikt maakt voor zowel dagelijks gebruik als speciale gelegenheden.

Eau de toilette (EDT)

De term 'eau de toilette' klinkt chique, maar betekent letterlijk 'toiletwater'. Dit stamt uit de tijd dat men deze geur gebruikte om zich in de ochtend mee op te frissen ('toilet maken'). Deze variant is met een percentage van 5 tot 15 procent geurstoffen een stuk lichter en vluchtiger dan (eau de) parfum.

Waar een eau de parfum de diepte in gaat, focust een eau de toilette zich meestal op de toptonen. Dit zijn vaak frisse citrus- of fruitgeuren die je direct ruikt bij het sprayen, maar die ook sneller vervliegen. Een eau de toilette blijft gemiddeld drie tot vijf uur hangen. Het is dan ook een goede keuze voor mensen die niet van zware, bedwelmende geuren houden, of voor gebruik op kantoor waar je je collega's niet wilt overweldigen. Houd er wel rekening mee dat je deze geur halverwege de dag waarschijnlijk even opnieuw moet aanbrengen.

Prijs versus kwaliteit: wat is nu echt goedkoper?

Het lijkt een simpele rekensom: een grote fles eau de toilette is aan de kassa vaak goedkoper dan een klein flesje eau de parfum. Toch kan die goedkopere fles op de lange termijn duurkoop zijn. Omdat eau de toilette sneller vervliegt, heb je de neiging om royaal te sprayen en dit gedurende de dag te herhalen. Hierdoor gaat de fles veel sneller leeg.

Bij een eau de parfum of puur parfum is de aanschafprijs hoger, maar heb je aan één keer een beetje aanbrengen in de ochtend vaak genoeg voor de hele dag. Je doet dus aanzienlijk langer met de flacon.

Wanneer draag je wat?

Als je twijfelt over welke variant je moet kopen, laat dit dan afhangen van het seizoen en de gelegenheid. Warmte versterkt namelijk geur. In de zomer, wanneer je huid warm is, kan een zwaar parfum al snel te overheersend en plakkerig aanvoelen. Een lichte, frisse eau de toilette is dan perfect. In de winter is het juist andersom: kou zorgt ervoor dat geuren minder goed vrijkomen en snel wegvallen. In die maanden, en zeker 's avonds tijdens een diner of feestje, komt een rijkere eau de parfum of parfum veel beter tot zijn recht.

Haal alles uit je geur

Heb je eenmaal je keuze gemaakt, dan wil je natuurlijk dat je zo lang mogelijk lekker ruikt. Een veelgemaakte fout is het wrijven van de polsen na het sprayen. Doe dit niet; door de wrijving creëer je warmte die de geurmoleculen kapotmaakt, waardoor vooral de frisse toptonen direct verdwijnen en de geur vlakker wordt.

Daarnaast hecht parfum slecht op een droge huid. Wil je dat je geur echt lang blijft hangen? Smeer je huid dan eerst in met een geurloze bodylotion of een crème uit dezelfde geurlijn voordat je gaat sprayen. De vetten in de crème houden de geurstoffen vast, zodat jij - of je nu kiest voor eau de toilette of parfum - de hele dag heerlijk ruikt.

Traditionele oordopjes sluiten luisteraars af van hun omgeving, maar JBL gooit het met zijn nieuwe Sense Pro over een andere boeg. Het minispeakertje van dit zogenoemde open ear-model bevindt zich namelijk pal voor jouw gehoorgang. Met name in het verkeer is dat wel zo veilig, want tijdens het luisteren hoor je óók omgevingsgeluid. We nemen de proef op de som.

De JBL Sense Pro is een interessant product voor mensen die reguliere oordopjes niet zo prettig vinden zitten. Je hoeft deze apparaatjes namelijk niet in je oor te proppen. Met behulp van flexibele siliconen oorhaken blijven ze goed op hun plek zitten. Dankzij het zachte materiaal ervaar je tijdens lange luistersessies niet zo gauw irritaties. De Sense Pro zit erg comfortabel in de ronding van je oor. Bedenk wel dat je deze in-ears bij bepaalde activiteiten enigszins voelt wiebelen, bijvoorbeeld wanneer je wild met je hoofd draait of tijdens het sporten. Logisch, want de behuizing zit tenslotte niet klem in jouw gehoorgang. Het is een kwestie van wennen.

©Maikel Dijkhuizen

Accu en bediening

Zodra deze bluetooth-oordopjes na enige oefening eenmaal goed op hun plek zitten, kan het luisteren beginnen. Met een luistertijd van ongeveer acht uur op een enkele batterijlading houdt de Sense Pro het lang vol. De inbegrepen oplaadcase bevat een accu met een capaciteit van nog eens dertig uur. Na slechts tien minuten opladen kunnen de oortjes er weer vier uur tegenaan. Kortom, je hebt onderweg of op afgelegen plekken niet zo snel te maken met lege accu's.

De IP54-gecertificeerde behuizing is spatwaterdicht. Laat ze in de regen dus lekker zitten. Het linker- en rechteroordopje bevatten een klein aanraakpaneeltje. Tik eenmaal aan de linkerkant om het volume harder te zetten en tik tweemaal voor een zachter geluid. Je raakt het rechteroordopje aan om muziek te pauzeren en liedjes te skippen. Via het bedieningspaneel beantwoord je ook nog inkomende oproepen. Voor handsfree gesprekken zijn er maar liefst vier microfoons ingebouwd. Al met al werkt de bediening prima, zodat je jouw smartphone in je zak of tas kunt laten zitten.

©Maikel Dijkhuizen

Gedetailleerd geluid

Op audiovlak heeft JBL zijn zaakjes goed voor elkaar. De Sense Pro levert een kraakhelder geluid met een hoge detaillering. Zelfs bij het luisteren van bombastische muziekstukken zijn alle instrumenten duidelijk te horen. Met de standaard geluidsinstellingen blijft het basniveau voor muziekgenres als hiphop en dance wel iets achter. Geen probleem, want in de JBL Headphones-app pas je het geluid naar eigen smaak aan. Activeer bijvoorbeeld de equalizerinstelling 'Bass' of zelfs 'Extreme Bass'.

Als je graag naar films en series kijkt, komt de ondersteuning voor ruimtelijk geluid goed van pas. Zet in dat geval de optie 'Spatial Sound' aan en ervaar meer audio-effecten. Een nadeel is dat personen in jouw omgeving het geluid afkomstig van de Sense Pro wellicht kunnen horen. Dat komt door de open constructie van de oordopjes. Overigens geldt dit met name wanneer je het volume hoog hebt staan.

©Maikel Dijkhuizen

JBL Sense Pro kopen?

Zoek je in-ears met een goed geluid die jouw oren niet volledig afsluiten van de omgeving? Als je de hoge adviesprijs van 179,99 euro voor lief neemt, bevelen we de JBL Sense Pro van harte aan. Deze oordopjes zitten comfortabel en laten zich eenvoudig bedienen. Bovendien bieden ze ook nog eens een hoge audiokwaliteit en lange accuduur. De Sense Pro is in vijf kleurstellingen te koop.