Je smarthome hangt vol met slimme apparatuur en sensoren die je van alles over je huis vertellen, waardoor het haast zonde is dat je deze data alleen vanaf je smartphone of computer kunt aflezen. Een tablet aan de muur hangen kan een oplossing zijn, maar het kan nog een beetje moderner. In dit artikel lees je hoe je zelf een e-ink-scherm bouwt dat je overal in huis kunt neerzetten of ophangen.

Er zijn meerdere redenen om e-ink te gebruiken om informatie over je smarthome te tonen. Ten eerste zijn deze schermen niet voorzien van achtergrondverlichting, waardoor ze geen baken van licht in je kamer worden. Zo’n scherm is net zo subtiel als een foto aan de muur en kan bij het juiste formaat zelfs in een fotolijstje worden gestopt. Ten tweede is e-ink zeer energiezuinig: het scherm verbruikt alleen stroom als deze het de inhoud ververst. Laat jouw scherm de temperatuur in een kamer zien en blijft die urenlang stabiel? Dan wijzigt het scherm niet en verbruikt het bijna geen energie.

Compatibiliteit

Uiteraard is niet ieder smarthomesysteem compatibel met zelfgebouwde e-ink-schermpjes. In dit artikel gaan we uit van een smarthome met Home Assistant, een populair opensource-platform van Nederlandse makelij. Omdat Home Assistant opensource is, werkt het met tal van extra toepassingen en apparaten – waaronder de zeer flexibele ESP32-microcontroller. Dit zijn kleine apparaatjes die je met allerlei apparatuur kunt verbinden en vervolgens programmeert om door Home Assistant als slim thuisapparaat te worden gezien.

Home Assistant

Home Assistant is op allerlei soorten apparaten te installeren. Het bedrijf achter het systeem verkoopt de Home Assistant Green voor pakweg 130 euro. Dat is de simpelste oplossing, maar wie een ongebruikte Raspberry Pi in de kast heeft liggen, kan daar ook de Home Assistant-software op installeren. Een Raspberry Pi 3 is bruikbaar, maar een Pi 4 of 5 wordt geadviseerd. Groot voordeel van een Pi is dat Home Assistant in de officiële configuratiesoftware van de fabrikant zit verwerkt.

Je downloadt de Raspberry Pi Imager van www.raspberrypi.com/software. Bij het voorbereiden van je microSD-kaart kies je Other specific-purpose OS gevolgd door Home assistants and home automation. In de getoonde lijst selecteer je de software voor Home Assistant.

De Home Assistant Green is een alles-in-één-oplossing voor wie zijn smarthome op Home Assistant wil aansluiten.

Configuratie

Staat de software op je microSD-kaart, dan kun je deze in je Pi steken, de stroom aansluiten bij voorkeur een ethernetkabel aansluiten. In de browser van je computer open je dan http://homeassistant.local:8123 om het smarthomesysteem naar wens te configureren.

Je kunt binnen Home Assistant nagenoeg al je gebruikte slimme gadgets toevoegen, zoals de lampen van Hue, sloten van Nuki en verwarmingsknoppen van Tado. Voor apparaten die niet officieel worden ondersteund zijn er bijna altijd wel door fans gemaakte integraties die met het systeem communiceren. Over alle apparaten die gekoppeld zijn aan Home Assistant koppelt kun je later informatie laten weergeven op je e-ink-scherm.

Drie stukjes van de puzzel

Voor de bouw van je e-ink-display heb je drie zaken nodig. Ten eerste is er het scherm zelf. Hier gaan we uit van een 4,2inch-display van WaveShare. Deze is in meerdere webwinkels te koop voor rond de 35 euro. Andere schermen zouden ook moeten werken, maar van dit WaveShare-scherm is bekend dat meer mensen ze succesvol met Home Assistant hebben verbonden. Omdat je later afhankelijk bent van een stukje code, is het gunstig om een beproefde optie te kiezen.

Dit beeldscherm van WaveShare gebruikt e-paper, waardoor informatie net als bij een e-reader wordt getoond. Zeer zuinig en goed af te lezen in fel zonlicht.

Vergeet je HAT niet

Let er bij je aanschaf goed op dat je scherm voorzien is van een zogeheten E-Paper Driver HAT. Bij WaveShare zit dit er standaard op. HAT staat voor Hardware Attached on Top, een printplaatje dat extra functionaliteit aan je onderdeel geeft. In dit geval kun je de Driver HAT met een standaard ribbonkabel met het scherm verbinden, waarna je allerlei kleine pinnetjes hebt om snoertjes op aan te sluiten om weer met een andere device te verbinden. Snoertjes die je nodig hebt voor het laatste stuk van onze puzzel.

Met de speciale E-Paper Driver HAT kun je het beeldscherm aansluiten op andere apparaatjes, zoals de ESP32.

Microcontroller aansluiten

Als laatste hebben we een ESP32-microcontroller nodig. Door de kabels van de E-Paper Driver HAT te verbinden met de ESP32, kan het scherm met wifi verbinden en data ontvangen van Home Assistant. Bijna iedere ESP32 werkt, maar zorg er wel voor dat je model kleine cirkelgaatjes aan de zijkanten heeft. Deze heb je later nodig om te solderen. Dit vergt enige ervaring met een soldeerbout. Hoewel de HAT snoertjes heeft die je kunt vastpluggen, moet je de uiteindes vastsolderen aan verbindingspoortjes van de ESP32-module.

©Tomasz - stock.adobe.com

Deze ESP32 is een zogeheten microcontroller. Programmeer hem met de juiste firmware en hij kan ieder apparaat met Home Assistant verbinden.

ESPHome

Zijn je schermpje, de HAT en de ESP32 allemaal met elkaar verbonden? Dan is het tijd om de ESP32 te programmeren. Dat doen we met behulp van ESPHome, wat op zijn beurt weer in Home Assistant kan worden geïnstalleerd. Open in een browser het webadres van jouw Home Assistant en ga in de linkerbalk onderaan naar Instellingen / Add-ons. Druk rechtsonder op de knop voor de add-on-winkel, zoek ESPHome en installeer dat.

Druk na installatie op de knop Start. Klik daarna op Open Web UI te klikken. Je ziet het ESPHome Dashboard. Hier kun je de ESP32 configureren zonder geavanceerde programmeerkennis. Verbind je installatie met een usb-kabel aan Home Assistant en tik op New Device. Volg hierna de geboden stappen.

ESPHome is gebruiksvriendelijk vanwege het dashboard met alle opties.

YAML-configuratie

Wordt er om een YAML-configuratie gevraagd, plak dan de code getoond op de pagina die je vindt via www.kwikr.nl/epaperyaml. Voer de gegevens van je wifi-netwerk in. Dit configuratiebestand zorgt ervoor dat de ESP32 weet met welke pins hij voor je scherm moet communiceren en wat voor data er op het display getoond moeten worden. Standaard heeft dit bestand een configuratie met een plantensensor, koolmonoxidemeter, de huidige temperatuur en luchtvochtigheid in de ruimte. Door deze apparaten te vervangen door andere apparatuur die aan jouw Home Assistant is verbonden, kun je de inhoud van het display naar eigen smaak veranderen.

In een fotolijstje

Nu zou je e-inkscherm het moeten doen. Dan rest ons nog maar één ding: de gadget ergens in je huis neerzetten of ophangen. Met een beetje geluk kun je een fotolijstje vinden dat ruimte biedt aan het scherm, de HAT en de ESP32. Het 4,2inch-display is aan de buitenkant 103 bij 78,5 millimeter groot, waardoor hij ruim past in een lijstje voor een foto van klein formaat, 100 bij 150 millimeter.

Heb je een 3D-printer? Op www.printables.com vind je allerlei 3D-behuizingen voor de e-ink-schermen van WaveShare, van simpele standaarden tot aan elegante lijstjes voor aan de muur. Groot voordeel aan deze oplossingen is dat ze vaak gemaakt zijn om de ESP32 en HAT ook te integreren, waardoor alles mooi in één pakketje kan worden weggestopt.

Er zijn online tal van 3D-printbare hoesjes speciaal voor dit project te vinden, waaronder deze op printables.com van gebruiker G00TH.

Providers verleiden je graag met pakketten van 1 Gbit/s of meer, maar de meeste huishoudens benutten die bandbreedte zelden volledig. Of je nu streamt in 4K, fanatiek gamet of veel thuiswerkt, de juiste snelheid kiezen kan je flink wat geld besparen. We leggen uit hoeveel Mbit/s daadwerkelijk vereist is voor een stabiele verbinding zonder onnodige kosten.

Om te bepalen wat je nodig hebt, moet je eerst weten wat je verbruikt. Internetsnelheid wordt uitgedrukt in megabit per seconde, oftewel Mbit/s. Voor simpel surfgedrag, zoals het lezen van nieuwswebsites of het versturen van e-mails, heb je nauwelijks bandbreedte nodig. Vaak is 10 tot 20 Mbit/s in combinatie met een fatsoenlijke router al ruim voldoende. De echte belasting ontstaat pas bij het streamen van video. Diensten als Netflix of Disney+ geven duidelijke richtlijnen: voor een film in Full HD heb je ongeveer 5 Mbit/s nodig, maar wil je in de hoogste 4K-kwaliteit kijken, dan loopt dat al snel op naar 25 Mbit/s per stream. Als je in je eentje woont en vooral streamt, is een instapabonnement van 50 tot 100 Mbit/s dus vaak al meer dan genoeg.

De impact van meerdere gebruikers

De rekensom verandert zodra er meerdere mensen tegelijkertijd van het netwerk gebruikmaken. Je moet de internetverbinding zien als een digitale waterleiding: als iedereen tegelijk de kraan openzet, neemt de druk af. In een gezinssituatie waar de één een film in 4K kijkt, de ander een groot spelbestand downloadt en een derde persoon aan het videobellen is, telt het verbruik al snel op. Voor een gemiddeld gezin van vier personen wordt een snelheid tussen de 100 en 200 Mbit/s aangeraden. Hiermee voorkom je de gevreesde buffer-cirkels tijdens het filmkijken en zorg je dat downloads op de achtergrond de rest van het verkeer niet platleggen.

©Pixel-Shot

Uploadsnelheid bij thuiswerken

Veel consumenten staren zich blind op de downloadsnelheid, oftewel hoe snel je gegevens binnenhaalt. Maar sinds het massale thuiswerken is de uploadsnelheid minstens zo belangrijk geworden. Die bepaalt immers hoe snel jij gegevens naar het internet kan versturen. Tijdens een videogesprek via Teams of Zoom moet jouw beeld en geluid helder bij de collega's aankomen.

Bij traditionele kabelverbindingen is de uploadsnelheid vaak een fractie van de downloadsnelheid. Glasvezel biedt hier een groot voordeel omdat de upload- en downloadsnelheid daar meestal gelijk zijn (symmetrisch). Als je vaak grote bestanden naar de cloud stuurt of veel videobelt, is een abonnement met een hogere uploadsnelheid geen overbodige luxe.

Gigabit-internet vaak overkill

Providers adverteren steeds vaker met snelheden van 1000 Mbit/s (1 Gbit/s) of hoger. Hoewel dat indrukwekkend klinkt, is het voor de gemiddelde consument vaak overkill. Je merkt dat verschil eigenlijk alleen als je zeer regelmatig gigantische bestanden downloadt, zoals updates voor moderne games die soms wel 100 GB groot zijn. Met een gigabit-verbinding is zo'n update in enkele minuten binnen, terwijl je met een 100Mbit/s-verbinding wat langer moet wachten. Voor dagelijks gebruik, inclusief streamen en surfen, merk je in de praktijk weinig verschil tussen 200 Mbit/s en 1000 Mbit/s, omdat de servers van websites en streamingdiensten de snelheid vaak zelf beperken.

Wifi als vertragende factor

Besef tot slot dat de snelheid die je bij je provider inkoopt niet altijd de snelheid is die je op je apparaat haalt. Vaak ligt een trage verbinding niet aan het abonnement, maar aan de wifi-dekking in huis. Een duur abonnement van 1 Gbit/s lost een slecht wifi-signaal op zolder niet op. Voordat je je abonnement upgradet omdat het internet traag aanvoelt, is het verstandig om eerst te controleren of je router op een goede plek staat of dat je wellicht een mesh-netwerk nodig hebt om het signaal te verbeteren. In veel gevallen is investeren in betere wifi-apparatuur effectiever dan betalen voor een hogere snelheid die je draadloos toch niet kunt benutten.

Je document is af, maar je wilt duidelijk maken dat het vertrouwelijk is of dat het een conceptversie betreft of enkel intern mag worden gedeeld. Dat kan eenvoudig met een watermerk. Zo geef je het bestand niet alleen een professionele uitstraling, maar ook een duidelijke bescherming.

Stap 1: Op één pagina

Word biedt uitgebreide mogelijkheden om een watermerk toe te voegen. Je kunt niet alleen het lettertype en de stijl aanpassen, maar ook de lay-out naar wens instellen. Net als kop- en voetteksten verschijnt een watermerk standaard op alle pagina's van een document, behalve op de omslagpagina. Wil je een watermerk slechts op één pagina plaatsen? Klik dan op de gewenste plek in het document. Ga vervolgens in het lintmenu naar het tabblad Ontwerpen en kies in de sectie Pagina-achtergrond de knop Watermerk. Via het pijltje eronder krijg je verschillende lay-outs te zien. Klik met de rechtermuisknop op de gewenste optie en selecteer Invoegen op huidige documentpositie. Het watermerk verschijnt direct in zachtgrijs onder de tekst. Omdat het in een tekstvak staat, kun je het eenvoudig bewerken. Pas de tekst aan, wijzig het lettertype en geef het de gewenste stijl, net zoals bij ieder ander tekstvak.

Stap 2: Op alle pagina's

Wil je een watermerk op alle pagina's van het Word-document? Ga dan naar Ontwerpen / Watermerk / Aangepast watermerk. Er verschijnt een venster met de titel Afgedrukt watermerk. Kies daar de optie Tekstwatermerk (standaard staat Geen watermerk geselecteerd). Vul de gewenste tekst in en bepaal het lettertype en de grootte. Met de optie Semitransparant maak je het watermerk subtieler. Tot slot kies je voor een horizontale of diagonale weergave, klik je op Toepassen en bevestig je met OK.

Stap 3: Afbeeldingswatermerk

In hetzelfde venster kun je ook een afbeeldingswatermerk toevoegen. Vink hiervoor de optie Afbeelding als watermerk aan en klik op Afbeelding selecteren. Je kiest vervolgens een grafisch bestand op de harde schijf of op OneDrive. Ook is het mogelijk om via Bing online naar een afbeelding te zoeken. In dit voorbeeld kiezen we een afbeelding van de harde schijf. Laat de instelling Schaal bij voorkeur op Automatisch staan, zodat de grootte van het watermerk zich aanpast aan de bladspiegel. Met de optie Wassen maak je de afbeelding lichter, zodat de tekst goed leesbaar blijft.