Met de Raspberry Pi ontwikkel je zelf eenvoudig toepassingen voor het Internet of Things. Wat heb je daarvoor nodig en hoe gaat dat? Een basiscursis IoT met Raspberry Pi.

Lees ook:Beter bier brouwen met de Raspberry Pi

Wat heb je nodig voor een IoT-toepassing met de Pi? Allereerst een Raspberry Pi zelf. Het model maakt niet zoveel uit, omdat IoT-toepassingen doorgaans geen zware systeemeisen hebben. Maar de Raspberry Pi 3 is in veel gevallen het interessantst, omdat die wifi en bluetooth heeft ingebouwd, zodat je daar al geen extra adapters voor nodig hebt. Een toetsenbord en scherm heb je hoogstens tijdens de installatie nodig; daarna voert de Pi zijn taak uit zonder rechtstreekse gebruikersinteractie.

Afhankelijk van je toepassing heb je daarnaast sensoren nodig. Die zijn er in alle soorten: temperatuursensoren, vochtsensoren, lichtsensoren, aanwezigheidsdetectoren, enzovoort. Meestal sluit je een sensor samen met een weerstand aan.

Breadboard

Een voorlopige opstelling doe je doorgaans met een breadboardje, die je in bovenstaande afbeelding zien. Dit is een bordje met gaatjes waarin je eenvoudig de benodigde elektronische componenten zoals de sensoren en weerstanden prikt. Verbindingen maak je met jumperdraden, die eveneens in de gaatjes passen en ook in de gpio-pinnen van je Raspberry Pi. Zo verbind je de Raspberry Pi met de componenten op je breadboardje en laat je het computertje de sensoren uitlezen.

Voor een definitieve opstelling werk je vaak met een eigen printplaatje (pcb), waarop je de componenten soldeert. Bij een breadboardje met jumperdraden komen de componenten immers wel eens los door schokken. Maar dat zou ons hier te ver voeren. In de praktijk kun je gerust ook een opstelling met breadboardje definitief gebruiken als de omstandigheden niet al te ruw zijn, maar wees je dan ervan bewust dat het minder betrouwbaar is.

De Pi gaat uiteraard in een kastje, en voor buitentoepassingen plaats je het best je volledige opstelling inclusief breadboardje in een waterdichte behuizing. Gebruik je geen wifi voor het netwerk, dan moet je ook een netwerkkabel aansluiten. En de voeding krijgt de Pi van een voedingsadapter.

Besturingssysteem op Raspberry Pi zetten

Naast de hardware heb je natuurlijk ook nog software nodig. Het fundament aan de softwarekant vormt het besturingssysteem, dat onder andere de communicatie tussen je IoT-toepassingen en de hardware van je Raspberry Pi mogelijk maakt.

Het standaard besturingssysteem voor de Raspberry Pi is Raspbian. Dit is een speciaal voor de Pi aangepaste versie van de Linux-distributie Debian. Raspbian geeft je de meeste flexibiliteit. Je kunt hier allerlei software op installeren (je hebt de keuze uit tienduizenden pakketten), je kunt het als server of desktop inzetten en uiteraard kun je ook IoT-toepassingen op Raspbian ontwikkelen, bijvoorbeeld met myDevices Cayenne of Node-RED.

Dan zijn er nog besturingssystemen voor de Raspberry Pi die speciaal voor het Internet of Things zijn gebouwd. De bekendste voorbeelden hebben ondersteuning door bedrijven: Ubuntu Core door Canonical en Windows 10 IoT Core door Microsoft. Zij zijn vooral ontworpen voor bedrijven die hun eigen IoT-producten willen ontwikkelen, maar ook voor hobbyisten zijn deze besturingssystemen interessant.

Welk besturingssysteem je ook kiest, de eerste stap van de installatie verloopt altijd hetzelfde: je downloadt een image-bestand van het besturingssysteem. Let er op dat je een image voor (de juiste versie van) de Raspberry Pi kiest.

Installeren

Steek daarna een micro-sd-kaart in de kaartlezer van je computer. Als je de micro-sd-kaart ooit al gebruikt hebt, kun je die het beste eerst formatteren. Doe dat met het programma SD Formatter, dat je op de website van de SD Association downloadt. Installeer SD Formatter en start het programma, selecteer de schijfletter van je micro-sd-kaart en klik op Format.

Start daarna het programma Win32DiskImager. Kies de schijfletter van je micro-sd-kaart, selecteer het img-bestand van het gekozen besturingssysteem en klik op Write om het besturingssysteem naar je kaartje te schrijven.

Let op: zowel SD Formatter als Win32DiskImager wissen de bestaande inhoud van het micro-sd-kaartje! Gebruik dus alleen een kaartje waar geen data meer op staan die je nodig hebt, en controleer dubbel of je de juiste schijfletter kiest voordat je op Write klikt.

©PXimport

Steek daarna de micro-sd-kaart met het besturingssysteem in je Pi, sluit eventueel een toetsenbord en muis aan via usb en een beeldscherm via hdmi. Indien gewenst sluit je ook een ethernetkabel aan. Ten slotte verbind je de voedingskabel met de Pi, waarna de Pi je besturingssysteem start. Wat volgt hangt af van het besturingssysteem dat op je micro-sd-kaartje staat.

Bij de eerste start is er soms nog wat configuratie nodig, waarvoor je toetsenbord en beeldscherm van pas komen, bijvoorbeeld als je het ip-adres van je Pi niet kent. Maar daarna zijn toetsenbord en beeldscherm niet meer nodig, omdat je IoT-toepassing zijn communicatie toch via internet doet en vaak een webinterface heeft.

In plaats van rechtstreeks het gewenste besturingssysteem te downloaden, kun je er ook voor kiezen om het image van NOOBS (New Out Of the Box Software) te downloaden. Dit installatieprogramma geeft je de mogelijkheid om allerlei besturingssystemen vanuit een grafisch menu te installeren, onder andere Raspbian en Windows 10 IoT Core. Dat kan interessant zijn als je vaak een nieuw besturingssysteem op je Pi wilt installeren, maar wij verkiezen toch de systematische aanpak.

Binnenkort leggen we uit wat je vervolgens allemaal met je Raspberry Pi kunt doen op IoT-gebied.

Bij ID.nl zijn we gek op producten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt, of apparaten die iets extra’s te bieden hebben. Je koopt een wasmachine voor de lange termijn, maar niet elke wasmachine gaat even lang mee. Gelukkig doen fabrikanten steeds meer om de consument tegemoet te komen — bijvoorbeeld met extra lange garantie op de motor.

Wasmachines worden steeds beter, zuiniger en stiller. Dat komt door verbeterde technieken, die er ook voor zorgen dat moderne machines langer meegaan. Vooral wat de motor betreft, zijn bij veel merken flink wat verbeteringen doorgevoerd. Vandaar dat fabrikanten durven om juist op de motor extra garantie te geven. Wij bekijken vijf modellen waarvan de garantie op de motor minstens tien jaar is, met een uitschieter: Samsung, dat zelfs twintig jaar garantie biedt. Alle hier besproken modellen hebben een energielabel A.

AEG LR7DRESDEN ProStream

De ÖKOInverter-motor van AEG is een staaltje techniek waar de fabrikant zo zeker van is dat hij er tien jaar garantie op geeft. Deze motor verbruikt weinig energie, is slijtvast en stil. Om aanspraak te maken op de tien jaar garantie, moet je de wasmachine binnen een bepaalde termijn registreren.

De ProSteam-technologie is trouwens ook een fijne toevoeging, want hiermee kun je kleding opfrissen met stoom. Ideaal voor die ene keer dat je een bloesje of overhemd hebt gedragen en best nog wel een keer gedragen kan worden. De machine past zich aan de belading aan, zodat je nooit meer water of energie verbruikt dan nodig is. Daarnaast is de trommel zo ontworpen dat kleding extra voorzichtig wordt behandeld, wat de levensduur van je favoriete kledingstukken verlengt.

Garantie: 10 jaar op motor
Vulgewicht: 9 kilo
Energielabel: A

Inventum VWM8010W

Inventum geeft op deze VWM8010W-wasmachine tien jaar garantie op de koolborstelloze motor. Dat geeft een geruststellend gevoel, want een kapotte motor is vaak het einde van een wasmachine. Deze machine heeft een vulgewicht van 8 kg, genoeg voor de meeste huishoudens.

Met het touchscreen en de draaiknop is de bediening heel eenvoudig, en de verschillende programma’s bieden voor elke was een passende oplossing. De machine is ook nog eens stil en energiezuinig, wat fijn is voor je energierekening en het milieu. Een ander voordeel is dat deze wasmachine een startuitstel functie heeft, zodat je kunt wassen op het moment dat het jou uitkomt, bijvoorbeeld 's nachts wanneer het energietarief lager is.

Garantie: 10 jaar op motor
Vulgewicht: 8 kg
Energielabel: A

Beko WTV9725XCW1

Als je op zoek bent naar een wasmachine die veel kan voor een zachte prijs, dan is Beko een merk om in de gaten te houden. De WTV9725XCW1 is daar een goed voorbeeld van. De motor van deze wasmachine is een BLDC-motor, wat staat voor 'Brushless DC'. Dat betekent dat hij geen koolborstels heeft, en dus stiller en duurzamer is. En je krijgt 10 jaar garantie op deze motor.

Met een vulgewicht van 9 kg is hij geschikt voor grotere gezinnen en dankzij de 1400 toeren centrifuge komt de was er lekker droog uit, zonder dat dit teveel energie verbruikt. Hij is ook uitgerust met een speciaal Hi-tech verwarmingselement dat minder last heeft van kalkaanslag, wat de levensduur van de machine verder verlengt. De digitale display geeft duidelijk de resterende tijd aan, en je kunt het programma uitstellen tot wel 19 uur.

Garantie: 10 jaar op motor
Vulgewicht: 9 kg
Energielabel: B

Siemens WG44G2ZWNL

Deze Siemens wasmachine met energieklasse A is met een vulgewicht van 9 kg geschikt voor een groot huishouden. De iQdrive motor, die tien jaar garantie heeft, zorgt voor een stille en efficiënte werking. De machine is rijk uitgerust met functies, waaronder varioSpeed voor snellere wasbeurten en smartFinish om kleding te ontkreuken met stoom.

Daarnaast beschikt de Siemens over een speciaal anti-vlekkensysteem voor vier soorten vlekken en een bijvulfunctie om vergeten wasgoed toe te voegen. De waveTrommel en waterPerfect Plus-technologie zorgen voor een effectieve en waterzuinige reiniging. Het grote LED-display geeft je overzicht over het programma, de resttijd en de belading.

Garantie: 10 jaar op motor
Vulgewicht: 9kg
Energielabel: A

Samsung WW90DG6U85LB

De Samsung WW90DG6U85LB is een slimme wasmachine die niet alleen je kleding schoonmaakt, maar ook meedenkt. De Digital Inverter Motor is het kloppende hart en Samsung staat zo garant voor deze techniek dat ze er maar liefst twintig(!) jaar garantie op geven. De machine heeft een vulgewicht van 9 kg en met de AddWash-deur kun je op elk moment tijdens de wascyclus vergeten kledingstukken of extra wasmiddel toevoegen.

De AI-technologie leert jouw wasgedrag kennen en stelt op basis daarvan de beste programma's voor. Ook is de machine uitgerust met een speciale hygiënestoomfunctie die kleding grondig reinigt en volgens Samsung 99,9% van de bacteriën en allergenen verwijdert.

Garantie: 20 jaar op motor
Vulgewicht: 9 kg
Energielabel: A

De Tapo Smart HomeBase H500 is een smarthomecontroller voor Tapo-smarthomeproducten. Hij doet voornamelijk dienst als centraal punt voor een beveiligingssysteem bestaande uit camera's en sensors. Wij hebben de H500 getest in combinatie met Tapo-camera's.

Tapo is het merk waaronder TP-Link smarthomeproducten zoals camera's en robotstofzuigers verkoopt. De Tapo Smart HomeBase H500 is gemaakt van wit kunststof en komt degelijk over. Alle aansluitingen vind je op de achterkant in de vorm van netwerk, HDMI, usb-a, usb-c en een voedingsaansluiting. De netwerkaansluiting kun je gebruiken om de HomeBase met je thuisnetwerk te verbinden, maar dat kan ook via wifi. De HDMI-poort is bedoeld om beelden van je camera's op je televisie te bekijken, terwijl je de usb-c-poort kunt gebruiken om een tablet op te laden. 

©Jeroen Boer - ID.nl

Extra functies

De H500 is ontworpen om in het zicht in je woonkamer te zetten en heeft wat extra handigheidjes die dan van pas komen, zoals knoppen om te kunnen praten als iemand aanbelt. Ook vind je op de voorkant een klepje dat dienstdoet als tabletstandaard; handig als je een tablet gebruikt om je smarthome mee te bedienen. Je kunt de usb-c-poort, die maximaal 1,5 ampère levert, gebruiken om je tablet via de HomeBase op te laden.

©Jeroen Boer - ID.nl

De Smart HomeBase H500 is voorzien van 16 GB ingebouwd geheugen. Dat is op zich genoeg voor een bescheiden systeem, omdat er alleen clips worden opgeslagen als er beweging gedetecteerd wordt. Bovendien loopt de opslag nooit echt vol omdat oudere opnames automatisch worden overschreven. Heb je meerdere camera's of wil je opnames langere tijd bewaren, dan kun je de opslag zelf uitbreiden. Op de zijkant vind je een klepje waarachter je een 2,5inch-uitbreidingslot vindt. Uitbreiden kan met een 2,5-inch SATA-schijf; dat kan ook een ssd zijn.

©Jeroen Boer - ID.nl

Verwarrende koppeling

De H500 moet aan je Tapo-camera's worden gekoppeld. Dat is enigszins verwarrend, want dat kan als je al camera's hebt op twee manieren. Onze camera's (de C410 en C460) stonden niet in de lijst die je ziet als je eerst op de H500 klikt, maar wel in de andere lijst. Begin je met de H500, dan speelt dat probleem niet en worden ondersteunde camera's automatisch gekoppeld.

Na koppeling worden video’s op de H500 opgeslagen. De H500 kan daarnaast tot zes camera's AI-herkenning geven voor personen, gezichten, voertuigen en huisdieren. Na het inschakelen hiervan wordt een database met herkende personen opgebouwd. Verwarrend is dat je om opnames op de H500 te bekijken op het pictogram 'microSD' moet klikken. Je kunt beelden downloaden om ze veilig te stellen.

Extra AI-functies

Behalve opnemen kan de Smart HomeBase H500 ook AI-functies toevoegen aan Tapo-camera's. De HomeBase kan maximaal zes camera's betere herkenningsmogelijkheden geven op basis van AI, maar dat wordt ook als je minder dan zes camera's hebt niet automatisch ingeschakeld. Je kunt dat zelf doen door in de app op de tegel AI Empowerment te klikken. De camera's kunnen dankzij AI personen, gezichten, voertuigen en huisdieren herkennen. Je kunt zelf bepalen welke herkenningsmogelijkheden actief zijn. Herkende personen verschijnen vervolgens automatisch in de app waarna je eventueel kunt aangeven wie die personen zijn.

Opnames terugkijken

In de Tapo-app kun je per camera zowel livebeelden bekijken als opgeslagen fragmenten vanaf de Smart HomeBase terugzien. Verwarrend is dat je daarvoor moet kiezen tussen de pictogrammen cloud en microSD. Ook al gebruik je de HomeBase, toch valt die onder het microSD-symbool. Logischer zou zijn als TP-Link een apart pictogram toevoegt voor de HomeBase. De door ons geteste batterijcamera's nemen korte clips op zodra beweging wordt gedetecteerd. Zodra de opslag vol raakt, worden automatisch de oudste opnames overschreven. Clips kun je desgewenst ook downloaden.

Beperkt nut HDMI

De Tapo Smart HomeBase H500 is voorzien van een HDMI-uitgang waarmee je de hub kunt aansluiten op een televisie of monitor. Je kunt in de app een dashboard configureren bestaande uit één of vier secties. Zo kun je maximaal vier camera's tegelijkertijd bekijken. Heb je minder dan vier camera's, dan kun je ook kiezen voor een klok. Dat klinkt op zich handig, maar met batterijgevoede camera's zoals wij tijdens de test hebben gebruikt, heb je daar niet zoveel aan. Je ziet in het dashboard alleen beeld als de camera op dat moment beweging detecteert. Het is dus niet mogelijk om naar wens live mee te kijken. Het is ook niet mogelijk om via de televisie oudere opnames te bekijken die op de Smart HomeBase staan. Deze functie heeft kortom alleen enigszins nut als je op netstroom gevoede camera's hebt.

Conclusie

De Tapo Smart HomeBase H500 is een praktisch basisstation voor gebruikers van Tapo-camera’s, zoals beveiligingscamera’s en de videodeurbel. Met dit kastje sla je opnames centraal op, zonder dat je een cloudabonnement nodig hebt. De ingebouwde opslag biedt ruimte voor enkele weken aan beeldmateriaal en kan eenvoudig worden uitgebreid als je meer capaciteit wilt. Toch zijn er nog wat kinderziektes. Zo kan de koppeling met camera’s verwarrend verlopen, afhankelijk van de volgorde waarin je apparaten installeert. Ook wekt het gebruik van een SD-kaartpictogram voor lokaal opgeslagen beelden snel verkeerde verwachtingen.