Zelf je eigen domoticasensor maken is niet zo moeilijk of duur. Je hebt een sensor nodig en een microcontrollerbordje dat de sensorgegevens draadloos doorstuurt naar je domoticacontroller. In dit artikel sluiten we temperatuur-, luchtvochtigheids- en luchtdruksensoren en een lcd-schermpje aan op een ESP8266 WiFi Module. We installeren er de ESP Easy-firmware op en integreren onze sensor met het opensource-domoticasysteem Domoticz, zodat je in het dashboard van je domoticacontroller de meetgegevens kunt aflezen. Je eigen domotica-systeem in 17 stappen!

01 ESP8266

Het hart van een domoticasensor bestaat uit een controllerbordje dat sensorgegevens inleest en doorstuurt naar je domoticacontroller. Een populaire keuze bij doe-het-zelvers zijn bordjes gebaseerd op de ESP8266 WiFi Module, geproduceerd door het Chinese bedrijf Espressif Systems. De controller werkt op een klokfrequentie van 80 of 160 MHz, heeft 64 kilobyte instructiegeheugen en 96 kilobyte datageheugen, 512 kilobyte tot 4 megabyte ram, 802.11 b/g/n wifi en 16 gpio-pinnen voor communicatie met de buitenwereld. Vooral de controllerbordjes van AI-Thinker zijn populair, in het bijzonder de minimalistische ESP-01 met 6 bruikbare pinnen en de ESP-12E met 20 bruikbare pinnen.

02 ESP Easy

Met alleen de hardware ben je nog nergens: de firmware die op de ESP-module draait, bepaalt de functie van het controllerbordje. Oorspronkelijk was de NodeMCU-firmware een populaire keuze voor de ESP8266, maar ook de Arduino-firmware is ondertussen ondersteund. Het interessante aan die laatste is dat je dan met de Arduino IDE programma’s voor de ESP-module kunt ontwikkelen. En de ontwikkelaars van de ESP Easy-firmware maken het ons nog makkelijker: ESP Easy verandert je ESP-module in een multisensorapparaat dat je eenvoudig via een webinterface configureert.

©PXimport

03 Firmware downloaden

Op het moment van schrijven nemen de ontwikkelaars van ESP Easy hun firmware op de schop. We kiezen daarom niet voor de stabiele release, maar voor een ontwikkelversie van de volledig herschreven versie 2.0. Download het zipbestand (bij ons was dit ESPEasy_v2.0.0-dev11.zip, dat in de praktijk heel stabiel bleek) en pak het uit. Naast de broncode zie je er ook allerlei bin-bestanden. Dat is de binaire versie van de firmware. De namen maken duidelijk welke je nodig hebt: normal bevat alleen de stabiele plug-ins, test ook de testplug-ins en dev ook de plug-ins die nog in ontwikkeling zijn. 1024 is voor ESP-modules met 1 MB flash en 4096 voor ESP-modules zoals de ESP-12E met 4 MB flash.

04 Firmware flashen

Dit artikel illustreren we met de ESP-12E, die een micro-usb-connector heeft met ingebouwde usb-naar-serieel-converter voor seriële communicatie met je pc. Download eerst de CP2102-drivers van de website van Silicon Labs. Sluit daarna de ESP-module via usb aan op je pc. Gebruik je een ander model ESP-module, dan heb je nog een usb-naar-ttl-converter nodig, die je op de gpio-pinnen van je module aansluit. Bekijk de wiki van ESP Easy voor meer informatie. Het flashen van de firmware gaat met de tool FlashESP8266.exe in het zipbestand met de firmware. Kies de seriële poort (bijvoorbeeld COM0) en het bin-bestand met de gewenste firmware.

©PXimport

05 Wifi-configuratie

Wanneer de vers geflashte ESP-module opstart (druk op het RST-knopje op het bordje nadat het flashen voltooid is), functioneert hij als een draadloos toegangspunt met ssid ESP_Easy_0. Verbind ermee via je smartphone of een ander wifi-apparaat en voer als wachtwoord configesp in. Open daarna je webbrowser, die je naar de captive portal van de ESP-module omleidt. Kies daar met welk ssid je de ESP-module wilt laten verbinden en voer het bijbehorende wachtwoord in. Druk op Connect om de verbinding op te zetten.

06 Wachtwoord

Als de ESP-module erin geslaagd is om met je wifi te verbinden, krijg je het ip-adres te zien. Verbind nu op je smartphone opnieuw met je normale wifi en bezoek dan in je webbrowser (dat kan nu op je pc, een groter scherm is nu wel handiger) het ip-adres van de ESP-module voor de rest van de configuratie. In het tabblad Config is het vooral belangrijk dat je hier een unieke naam geeft aan je module en een beheerderswachtwoord kiest, zodat niet iedereen in je lokale netwerk in staat is om de configuratie te veranderen. Druk onderaan op Submit.

07 Domoticz-controller toevoegen

In het tabblad Controllers staat standaard al een controller toegevoegd met het protocol van Domoticz. Klik ernaast op Edit. Als protocol laat je Domoticz HTTP staan. Vul het ip-adres en de poort (standaard 8080) van je Domoticz-controller in. Heb je de webinterface van Domoticz afgeschermd met een gebruikersnaam en wachtwoord, vul die hier dan ook in. Vink tot slot Enabled aan en klik op Submit. Als je daarna op Close drukt, zie je je Domoticz-controller in de lijst met controllers staan.

©PXimport

08 Statusled

In het tabblad Hardware definieer je waarvoor je de gpio-pinnen inzet. Een handige functie die nieuw is in versie 2.0 van de firmware, vind je onder Wifi Status LED. Als je daar het pinnummer invoert waarop een led is aangesloten, geeft ESP Easy de status van wifi weer op die led. En dat kan ook met de ingebouwde led van de ESP-module. Kies daarvoor GPIO-2 (D4) en vink Inversed LED aan omdat die led active-low werkt. Klik onderaan op Submit. Als ESP Easy niet met wifi verbonden is, knippert de led nu snel tussen helder en zacht.

09 Sensoren en schermpje

Neem nu een breadboard en plaats daarop de (niet op de voeding aangesloten!) ESP-module en een BMP180-sensorbordje. Die laatste is een printplaatje met temperatuur- en luchtdruksensor. Verbind nu VIN op de BMP180 met 3V3 op de ESP-module, GND met GND, SCL met D1 en SDA met D2. Neem nu de AM2302 (DHT22) temperatuur- en luchtvochtigheidssensor, sluit het rode draadje aan op VIN, het zwarte op GND en het gele op D5. Sluit tot slot het OLED-schermpje met SDD1306-controller aan: VCC op VIN, GND op GND, SCL op D1 en SDA op D2. Sluit daarna terug de voeding van de ESP-module aan.

10 Virtuele sensoren in Domoticz

Maak in de webinterface van Domoticz een dummy-sensor aan. Open daarvoor het menu Instellingen / Hardware, kies nieuwe hardware uit de lijst van het type Dummy, geef het apparaat een naam en zorg dat Actief aangevinkt staat. Klik op Toevoegen. Klik daarna bij het virtuele apparaat op Maak virtuele sensoren. Geef de sensor een naam en kies als type Temp+Hum. Klik op OK om de sensor aan te maken. Zoek de sensor daarna in Instellingen / Apparaten en noteer het getal in de kolom Idx. Dit is het id van de sensor. Voeg daarna op dezelfde manier een sensor toe van het type Temp+Baro.

©PXimport

11 DHT-sensor configureren

Open nu de webinterface van ESP Easy. Klik in het tabblad Devices in de eerste rij op Edit. Kies bij Devices voor Environment - DHT11/12/22. Geef de sensor een naam en vink Enabled aan. Kies als GPIO-pin GPIO-14 (D5) en als sensortype DHT 22. Vul bij IDX het id van de sensor in Domoticz in en verzeker je ervan dat Send to Controller aangevinkt staat. Klik daarna op Submit. Klik je daarna op Close, dan zie je in de lijst met apparaten de sensor staan, inclusief de huidige temperatuur en luchtvochtigheid. Ook in Domoticz krijg je de gegevens te zien.

12 BMP-sensor configureren

De BMP180-sensor communiceert met de ESP-module door middel van de I2C-interface. Kijk dus eerst in het tabblad Hardware van ESP Easy na of de I2C-interface correct is geconfigureerd: GPIO-4 (D2) bij SDA en GPIO-5 (D1) bij SCL. Dit zijn ook de verbindingen die je op het breadboard hebt gemaakt. Ga dan naar het tabblad Devices en klik in de tweede rij op Edit. Kies als apparaat Environment - BMP085/180. Geef de sensor een naam, vink Enabled aan en vul de hoogte van je locatie in meters in (om te compenseren voor de luchtdruk). Vul het juiste id van de virtuele sensor in Domoticz in en klik op Submit.

13 Eigen regels aanmaken

Tijdens de redactiesluiting zat er nog een fout in ESP Easy waardoor de firmware de luchtdruk van de BMP-sensor niet correct naar Domoticz stuurt. ESP Easy is gelukkig flexibel genoeg om dit te op te lossen. Vink daarvoor eerst bij je BMP-sensor Send to Controller uit en klik op Submit. Open daarna het tabblad Tools, klik op Advanced, vink Rules aan en klik op Submit. Er verschijnt nu een nieuw tabblad Rules. Open dit. In het tekstveld voeg je nu eenvoudig je eigen regels toe.

©PXimport

14 Timer

Voeg in het tekstveld het onderstaande script toe. Vervang daarin het ip-adres, het poortnummer en het id door de waarden voor jouw situatie. Dit script stuurt elke minuut de sensorgegevens naar Domoticz. Reboot achteraf de ESP-module in Tools / Reboot.

On System#Boot do

timerSet,1,60

endon

On Rules#Timer=1 do

SendToHTTP,192.168.1.101,8080,/json.htm?type=command&param=udevice&idx=230&nvalue=0&svalue=[BMP#Temperature];[BMP#Pressure];BAR_FOR;ALTITUDE

timerSet,1,60

endon

15 OLED-scherm configureren

Dan rest ons alleen nog om het oled-schermpje te configureren zodat we de sensorgegevens ook daarop te zien krijgen. Klik eerst in het tabblad Tools op I2C Scan en kijk welk I2C-adres het oled-scherm gebruikt, standaard 0x3c. Maak daarna een derde apparaat aan in het tabblad Devices en kies als type Display - OLED SSD1306. Kies een naam, vink Enabled aan en controleer of het juiste I2C-adres ingevuld staat. Kies ook de juiste rotatie (normaal of ondersteboven) en schermgrootte.

©PXimport

16 Sensorgegevens tonen

In de rest van de configuratie van het oled-schermpje kies je wat er op het scherm komt. Je hebt 8 regels van 16 tekens die je kunt vullen. Vul op regel 1 T: [BMP#Temperature]^C in, op regel 2 H: [AM2302#Humidity]% en op regel 3 P: [BMP#Pressure] hPa. We gebruiken de temperatuur van de BMP180, omdat die accurater is dan de DHT22. Klik op Submit. Na een minuut (de standaard ingestelde vertraging) krijg je de sensorgegevens op het schermpje te zien.

17 Andere sensoren en actuatoren

De sensoren en het schermpje die we in deze workshop aansloten, zijn uiteraard niet de enige ondersteunde apparaten. Hier vind je een lijst met alle plug-ins. Hier zie je ook welke plug-ins in de normal-firmware zitten en voor welke je de testing- of development-firmware nodig hebt. Op de wiki-pagina van een plug-in staat hoe je het apparaat aansluit en hoe je de plug-in in ESP Easy configureert.

©PXimport

IoT-sensor op batterijen

Philips Hue SpatialAware is een nieuwe functie die lichtscènes afstemt op de indeling van je kamer. In plaats van kleuren 'los' over je lampen te verdelen, gebruikt Hue een ruimtelijke kaart waarbij rekening wordt gehouden met de onderlinge verhouding van je lampen. Het resultaat? De scènes voelen een stuk natuurlijker aan. Hoe zit dat precies, en hoe stel je het in?

Veel Hue-scènes bestaan vooral uit een palet: kleur + helderheid. De app houdt daarbij tot nu toe beperkt rekening met waar je lampen staan en op welke hoogte ze hangen. Het gevolg is dat een staande lamp in de hoek soms dezelfde kleur of felheid krijgt als spots boven de eettafel, terwijl je bij een scène als "zonsondergang" juist een logisch verloop verwacht dat door de ruimte loopt. In de praktijk voelt zo'n scène dan meer als losse lampen die toevallig hetzelfde thema draaien, in plaats van één lichtbeeld dat klopt vanuit een richting of 'bron'.

Je kunt het vergelijken met surround sound. Als je kanalen zonder plattegrond willekeurig aan speakers koppelt, hoor je wel geluid, maar de richting klopt niet. SpatialAware doet voor licht hetzelfde als een goede speakeropstelling voor audio: de plek in de ruimte wordt het uitgangspunt.

Wat SpatialAware anders doet

SpatialAware draait de aansturing om. Je scant je kamer met de camera van je telefoon of tablet, waarbij de Hue-app augmented reality gebruikt om vast te leggen waar je lampen zich bevinden: links of rechts, hoog of laag, plafond of vloer. Op basis daarvan slaat de Hue-app een ruimtelijk model van de kamer op, dat automatisch wordt bijgewerkt als je later lampen toevoegt. Kies je daarna een ondersteunde scène, dan verdeelt Hue kleur en helderheid bewust op basis van die posities. Daardoor krijgen plafondlampen en lampen op ooghoogte niet meer zomaar dezelfde tinten, maar spelen ze een eigen rol in het totale lichtbeeld.

Wanneer zie je het meeste effect

Heb je maar een paar Hue-lampen in je kamer, dan is het effect heel beperkt. Maar heb je in je kamer meerdere lampen op verschillende posities en hoogtes staan en/of hangen, dan is SpatialAware wel een mooie toepassing. Denk aan een woonkamer met plafondspots, een staande lamp naast de bank, een ledstrip achter het tv-meubel en sfeerverlichting in een kast. Dan valt er echt iets 'ruimtelijks' te verdelen en zie je sneller dat de scène als één geheel aanvoelt.

Bij scènes die op de natuur geïnspireerd zijn, zie je het verschil vaak als eerste, omdat dit soort scènes draait om een geleidelijke overgang. Denk aan het idee van een horizon: aan de ene kant warm en dieper van kleur, alsof de zon net ondergaat, en richting plafond juist lichter en koeler, zoals een heldere lucht. Zonder ruimtelijke logica kan zo'n verdeling op willekeur lijken, waardoor de sfeer niet helemaal klopt. Met SpatialAware kan Hue dat verloop koppelen aan de posities van je lampen, zodat de kleuren zich logischer verdelen en de scène als één geheel voelt.

©Philips Hue

Zo stel je Hue SpatialAware in

Open in de Hue-app de kamer waarin je SpatialAware wilt gebruiken en start de scan. De app begeleidt je terwijl je de ruimte filmt, zodat de posities van je lampen worden vastgelegd. Daarna sla je het ruimtelijke model op. Voeg je later lampen toe of verplaats je ze, dan scan je die kamer opnieuw zodat de kaart weer klopt.

Voor welke scènes kun je SpatialAware gebruiken?

Op dit moment werkt SpatialAware met ongeveer de helft van alle 'geremasterde' scènes uit de Scene Gallery. De nadruk ligt op natuur-scènes (bijvoorbeeld Savanna Sunset, Lake Placid en Mountain Breeze). Het belangrijkste om te onthouden: niet elke scène krijgt meteen SpatialAware. In de app hoort per scène zichtbaar te zijn of de functie wordt ondersteund.

©Philips Hue

Dit heb je nodig

SpatialAware werkt alleen samen met de Hue Bridge Pro. Daarnaast heb je een smartphone of tablet nodig waarop de Hue-app geïnstalleerd is (downloaden voor iOS | downloaden voor Android), zodat er een scan gemaakt kan worden. Zonder die scan is er geen ruimtelijke kaart en kan SpatialAware niets verdelen.

Wat zie je in de praktijk?

De winst zit vooral in samenhang: scènes ogen netter en meer 'zoals bedoeld', omdat hoogte en positie van je lampen meetellen. Kleur en licht worden daardoor logischer verdeeld. Plafondlicht en sfeerverlichting zitten elkaar minder in de weg, omdat ze niet meer automatisch dezelfde tinten en felheid toebedeeld krijgen.

Hue SpatialAware: praktijkvoorbeeld

Op de foto (klik erop om hem groot te openen) zie je boven de Lake Mist-scène zonder SpatialAware en daaronder dezelfde scène mét SpatialAware. Als je kijkt naar de thumbnail van het scènevoorbeeld links onderin, dan zie je dat het voorbeeld in de onderste afbeelding beter klopt met wat je in de kamer ziet: de kleuren zijn verdeeld alsof je naar een horizon kijkt. Onderaan zitten warmere, oranje tinten, die geleidelijk opschuiven naar blauwere tonen richting 'lucht'.

Dat zie je vooral terug in de verdeling over de lampen. In de bovenste versie lijkt het alsof vooral één ledstrip de scène draagt, waardoor de rest van de verlichting minder meedoet. In de onderste versie vormen de lichtpunten meer één geheel: het licht boven en achter de deur links is nu bijvoorbeeld één duidelijke kleur in plaats van dat het bestaat uit meerdere losse tinten. Dat oogt rustiger en gelijkmatiger. Tegelijk voelt die onderste versie ook wat koeler, waardoor Lake Mist misschien niet de meest uitgesproken scène is om het verschil te demonstreren, maar je ziet wel goed wat SpatialAware doet: het maakt van losse kleuren een verdeling die beter past bij het idee achter de scène.

©Philips Hue

Privacy en veiligheid

Voor SpatialAware scan je je kamer met de camera. Die 3D-scan wordt vervolgens opgeslagen in de Hue-app. Of de kaart volledig lokaal blijft of ook opgeslagen wordt in de cloud hebben wij niet kunnen achterhalen. Ga er dus niet automatisch vanuit dat alles op je telefoon blijft. Als voorzorgsmaatregel kun je de Hue-app alleen cameratoegang geven op het moment dat je de scan doet en daarna kijken in iOS of Android of je die permissie weer wilt beperken. Kan er gevoelige informatie in beeld komen (bijvoorbeeld post, documenten of een whiteboard) tijdens het scannen? Berg dat dan even weg tot na je scan.  

JBL brengt met de BandBox-serie zijn eerste audioproducten uit die specifiek gericht zijn op het maken van muziek. De BandBox Solo en Trio zijn bluetooth-speakers die tegelijkertijd functioneren als versterker voor instrumenten. De opvallendste toevoeging is het gebruik van kunstmatige intelligentie om audiosporen in realtime te scheiden, wat het meespelen met bestaande nummers makkelijker moet maken.

De kern van de nieuwe serie is de zogeheten 'Stem AI'-technologie. Hiermee kunnen gebruikers specifieke onderdelen van een liedje, zoals de zang, drums of gitaar drums in realtime op het apparaat zelf kunt isoleren of verwijderen uit elk nummer. Voor muzikanten biedt dit praktische voordelen: je kunt een gitaarpartij isoleren om precies te horen hoe deze gespeeld wordt, of de partij juist wegdraaien om zelf mee te spelen over de originele begeleiding.

Voor één muzikant

De instapversie is de BandBox Solo, een compacte speaker met een vermogen van 18 watt RMS. Het apparaat beschikt over één ingang die geschikt is voor een gitaar of microfoon. Gebruikers kunnen via de JBL One-app diverse digitale versterkers en effecten zoals reverb, chorus en phaser instellen, waardoor externe effectpedalen in veel gevallen overbodig zijn. Daarnaast functioneert de Solo als audio-interface: via de usb-c-aansluiting koppel je hem aan een laptop om direct opnames te maken in muziekproductiesoftware (DAW).

Voor meerdere muzikanten tegelijk

Voor wie meer aansluitmogelijkheden of volume nodig heeft, is er de BandBox Trio. Dit model levert 135 watt vermogen en is uitgerust met een ingebouwde vierkanaalsmixer. Hierdoor is het mogelijk om met meerdere mensen tegelijk te spelen, bijvoorbeeld een zanger en twee instrumentalisten. De Trio onderscheidt zich verder door een verwisselbare accu die tot tien uur speeltijd biedt en een LCD-scherm voor directe feedback. Ook heeft dit model meer fysieke knoppen, zodat je het geluid tijdens het spelen kunt aanpassen zonder direct de app erbij te hoeven pakken.

Prijs en beschikbaarheid

De JBL BandBox Solo en Trio zijn vanaf februari verkrijgbaar. De BandBox Solo heeft een adviesprijs van 249,99 euro. De grotere BandBox Trio kost 599,99 euro. Een belangrijk detail voor vroege kopers is dat de 'looper'-functie, waarmee je laagjes muziek over elkaar opneemt, bij lancering nog niet beschikbaar is; deze wordt volgens JBL pas in oktober via een update toegevoegd.