Raspberry Pi Vorgestellt

Cayenne: Raspberry Pi IoT Plattform

Cayenne Dashboard
Geschrieben von Tony

Das Themengebiet Internet of Things, kurz IoT, ist aus der heutigen Welt nicht mehr wegzudenken und hat sich in den letzten Jahren etabliert. Diverse Systeme, egal ob komplex oder einfach gestrikt, basieren mittlerweile auf netzwerkfähigen Embedded Boards und sind daher gegebenenfalls auch über das Internet erreichbar. Damit kann der Zugriff auf das IoT Gerät von überall erfolgen. Einige Anwendungsbeispiele sind neben Sensoren und Aktoren im Bereich der Hausautomatisierung, Sicherheitssysteme und ähnliches. Die Mehrzahl der IoT Komponenten lassen sich über eine Webseite konfigurieren und visualisieren, die das Gerät selbst ausliefert. Unabhängig davon ist der Raspberry Pi ebenfalls ein Embedded System mit unzähligen Möglichkeiten für hardwarenahe Projekte im IoT Anwendungsfeld. Mit Hilfe des nachfolgend vorgestelltem Raspberry Pi Cayenne Project Builders existiert eine Möglichkeit – die erste dieser Art – den Einplatinencomputer umfassend über eine Weboberfläche bedienen und konfigurieren zu können.

Raspberry Pi Cayenne IoT Plattform

Für den Raspberry Pi gibt es unzählige Einsatzmöglichkeiten sowohl im Bereitstellen eines Services, aber auch hardwarenahen Projekte in Verbindung mit Sensoren und Aktoren. In mittlerweile vielen Fällen stellt die dazugehörige Software des Entwicklers selbst eine Weboberfläche zur Bedienung und Konfiguration bereit. Alternativ dazu entstehen aber auch diverse Softwarepakete durch Anwender aus der Community selbst. Das entsprechende Interface konzentriert sich dabei in der Regel nur auf die benötigten Elemente für das entsprechende Projekt. Anders sieht es beim sogenannten Cayenne Iot Project Builderaus.

Der Cayenne IoT Project Builder ist eine IoT Plattform für den Raspberry Pi und ermöglicht die Konfiguration, Steuerung und Einsicht von Betriebsdaten via Webinterface oder Smartphone App. Darin einbegriffen kann der aktuelle Zustand der GPIO Pins eingesehen, aber auch bedient werden. Darüber hinaus unterstützt Cayenne einen steig wachsenden Pool an Hardware-Komponenten, die mit ein paar einfachen Klicks an den bzw. die entsprechenden GPIO Pins zugeordnet werden können, ausgelesen und gesteuert werden können. Darauf aufbauend bietet die Oberfläche die Möglichkeit Events zu setzen: Zum einen um Aktionen zyklisch zu definierten Zeiten auszuführen. Demgegenüber aber auch Alarm-Events, die den Nutzer warnen wenn ein Betriebswert über- oder unterschritten wird, gleichermaßen aber auch, wenn beispielsweise der Wert eines angeschlossenen Sensors eine selbst definierte Grenze verletzt.

Zugriff und Visualisierung via App und Webinterface

Der Zugriff auf Cayenne kann durch ein Webinterface oder die dazugehörige App erfolgen. Bei beiden Varianten hat man grundsätzlich die gleichen Möglichkeiten. Das Interface ist sehr übersichtlich organisiert und quasi selbsterklärend. Auf verschiedensten Dashboards, die der Nutzer selbst verwalten kann, können Betriebsdaten des Raspberry Pi selbst, aber auch Werte von angeschlossener Hardware visualisiert werden. Lange Rede, kurzer Sinn – nachfolgend einige Screenshots, die das Konzept, das Erscheinungsbild, sowie die Möglichkeiten von Cayenne beschreiben.

Die Nutzerfreundlichkeit und einfache Handhabung des Webinterfaces wird unteranderem durch die Anpassfähigkeit der Darstellung hervorgehoben. Beim Anzeigen von Werten eines Sensors oder ähnlichem hat der Nutzer die Möglichkeit eigene thematische Icons zuzweisen, sowie die Darstellung von nummerischen Werten als einfache Zahl, als Gauge Chart bis hin zum Liniendiagramm zu realisieren.

Möglichkeiten

Anhand der bisherigen Ausführungen und Bilder konnte der Funktionsumfang des Cayenne IoT Project Builders bereits umrahmt werden. Insgesamt umfasst die IoT Plattform bisher folgende Features:

  • Visualisierung von Betriebsdaten und Systemdaten des Raspberry Pi
  • Konfiguration / Aktivierung Hardware-Schnittstellen: Device Tree, SPI, I2C, UART, Kamera
  • Anzeige und Steuerung der GPIO Pins
  • Webbasierter Remote Desktop auf die GUI des Pi
  • Verknüpfen Auslesen von diversen Sensoren, Aktoren und Erweiterungsboards
  • Darstellung benutzerdefinierter Werte (Betriebsdaten, Systemdaten, Sensordaten, etc) auf mehreren Dashboards
  • Anpassbares Erscheinungsbild (Graphen, Gauge, simple Zahlenanzeige)
  • Verwaltung von Events (Automatiesierte Aktion zu definierten Zeitpunkten, z.B. Schalten von Relais)
  • Verwalten von Triggern nach dem If-Else-Prinzip (Automatisierte Aktionen bei benutzdefinierten Istwerten von Sensoren, etc.)

Unterstütze Hardware und Komponenten

Verfügbar ist die Cayenne IoT Plattform grundlegend für alle Modelle der Raspberry Pi Familie. Die Entwickler bieten bereits jetzt schon ein breites Spektrum an Komponenten an, die von Cayenne unterstützt werden und kompatibel sind. Diese können über das Interface aus einem Geräte-Verzeichnis ausgewählt, gegebenenfalls konfiguriert und parametriert, als auch auf einem Dashboard der Wahl visualisiert werden. Eine komplette Übersicht der unterstützten Hardware kann auf der entsprechenden Unterseite von Cayenne eingesehen werden. Zur Liste der kompatiblen Hardware zählen unteranderem folgende Komponenten.

  • Temperatursensoren (z.B. BMP180 und DS18B20)
  • Distanzsensoren und Bewegungssensoren
  • Helligkeitssensoren
  • A/D Wandler (z.B. MCP3xxx)
  • port Expander (z.B. MCP23xxx)
  • DS2408 Relaiboard und andere Relaiskarten
  • PiFace Digital
  • Servo Motoren

In Sachen Funkmodulen, wie beispielsweise die Kommunikation auf Basis von 433 MHz und anderen Frequenzen für Funksteckdosen und ähnliche Anwendungen aus der Hausautomatisierung, wird man allerdings leider – noch – nicht fündig. Laut Angaben aus dem Kontakt mit dem Support von Cayenne wird die Liste der unterstützten Komponenten Stück für Stück implementiert und erweitert.

Raspberry Pi: Cayenne installieren

Um Cayenne installieren und nutzen zu können benötigt man zunächst einen Account auf der Entwickler-Webseite. Als weitere Voraussetzung benötigt man einen Raspberry Pi, der mit Raspbian Jessie arbeitet. Dieser muss, im Falle eines neu aufgesetztem Raspbian, nicht weiter konfiguriert werden. Der Raspberry Pi muss lediglich eine Verbindung zum Internet besitzten. Eventuell sind an dieser Stelle noch Netztwerkeinstellung, wie eine feste IP-Adresse relevant. Die Freigabe von Ports im heimischen Router, oder die Einrichtung einer DynDNS Domain ist nicht notwendig.

Die eigentliche Installation (sowie für die weitere Nutzung) kann direkt aus der Cayenne Smartphone App realsiert werden. Die Cayenne App ist für Android und Apple verfügbar und kann hier heruntergeladen werden.

Zur Installation muss das Smartphone im gleichen Netzwerk wie der Raspberry Pi sein. Innerhalb der App loggt man sich zu Beginn mit seinem Cayenne Accout ein. Anschließend hat man die Möglichkeit das Netzwerk nach Raspberry Pis zu durchsuchen, oder alternativ direkt die IP-Adresse des Pis anzugeben. Die App verbindet sich mit dem Pi und installiert die benötigten Pakete und den Cayenne Service.

Cayenne App Setup

Cayenne App Setup

Ist die Installation abgeschlossen, kann das System sofort verwendet werden. Entweder direkt aus der App heraus, oder über die Webseite von Cayenne mit eurem Account.

Über den Autor

Tony

Ich bin Tony, begeistert von Einplatinencomputer und berichte über meine Erfahrungen und Projekte mit dem Raspberry Pi, Banana Pi und anderen Minicomputern.

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Kommentare

  • Hallo Tony, vielen Dank für den ausführlichen Bericht. Auch ich habe Cayenne installiert und konnte sehr schnell Peripherie steuern. Beim Einloggen in die WEB-Oberfläche erschien kurzzeitig anstelle der Sanduhr ein Chinesisches Zeichen und jetzt klingen alle Glocken. Was ist das Geschäftsmodell hinter Cayenne? Dass man über eine Cloud vollen Zugriff auf seinen Pi ermöglicht ist das Eine, dass man über den Pi dann auch Zugriff auf das heimische Netzwerk haben könnte, das Andere. Was sind Ihre Erfahrungen über die Hintergründe von Cayenne? Vielen Dank für Ihre Rückmeldung und viele Grüße, Oliver Werning

    • Hallo Oliver,

      interessante Frage! Wie Cayenne funktioniert und was es kann, hast du ja schon angerissen. Grundsätzlich sehe ich bei Cayenne den großen Vorteil, dass man sich schnell ein eigenes System bzw. Vorhaben aufzusetzen und zu finalisieren. Die Anbindung bzw. das Bindeglied Cayenne als Cloud, ermöglicht damit zu gleich die Umsetzung von IoT. Und genau da sehe ich auch das Grundkonzept von Cayenne: Eine solide Basis um dem Raspberry Pi in IoT Projekte einzubinden. Darüberhinaus wird mit Cayenne das Thema Hausautomatisierung mit dem Pi stark angesprochen. Wie man es von anderen aktuellen Systemen wie Amazons Echo und Hue kennt, kann man mit Cayenne und wenigen Klicks den Pi in ein IoT / Homeautomation System verwandeln.