Domotica openHAB 2.1 — Nuovo livello per il controllo della casa intelligente

La soluzione software openHAB aiuta a gestire una delle sfide più importanti di una moderna casa intelligente: cerca di creare ponti tra i singoli sistemi. La piattaforma indipendente consente di collegare un gran numero di dispositivi, indipendentemente dal produttore e dai protocolli wireless utilizzati per la trasmissione dei dati. Finora, questo richiedeva un certo livello di impegno da parte degli utenti della soluzione open source. Con il rilascio di openHAB 2.0, che è anche la prima versione ufficiale del progetto Eclipse SmartHome, l’attenzione non si concentra solo sull’integrazione di nuove tecnologie, ma anche sulla facilità d’uso. La configurazione può ora essere effettuata interamente tramite un’interfaccia grafica. Il software è stato ulteriormente migliorato con l’aggiornamento alla versione 2.1 (28 giugno 2017).

Software openHAB per il controllo delle case intelligenti ( openHAB

• Valutazione del mercato di openHAB 2.1
• Consigli di lettura sul tema del software

Cosa può fare il software openHAB?

La soluzione software openHAB 2.1 per la domotica è un software per la casa intelligente che consente di controllare diversi componenti di vari produttori. Questo approccio apre i confini dei singoli sistemi di smart home. In questo modo è possibile collegare i dispositivi anche se utilizzano frequenze radio diverse per la trasmissione dei dati. Tali sistemi sono noti anche come integratori. Questo software viene installato su un PC embedded come il Raspberry Pi, ad esempio, e sostituisce i centri di controllo dei rispettivi sistemi, collegando direttamente i componenti e fungendo da intermediario tra di essi. Questo approccio di portare più compatibilità e più funzionalità nel settore della casa intelligente è accolto con favore da molti produttori. Non sorprende quindi che giganti del settore come Z-Wave, KNX, Homematic, EnOcean e Insteon si siano già aperti ad openHAB per supportare la connettività senza problemi dei vari dispositivi della casa intelligente.

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Le novità di openHAB 2.1 rispetto alla versione precedente

Il pacchetto completo di tutte le nuove funzioni è rivolto principalmente ai principianti, ai quali in precedenza era precluso l’accesso a questo mondo un po’ più impegnativo del controllo della casa intelligente. Sono stati apportati miglioramenti in varie aree per rendere il più semplice possibile l’avvio dell’attività in futuro. Tuttavia, non sono stati presi in considerazione solo i nuovi arrivati, ma anche i clienti esistenti. Di seguito una panoramica delle novità più importanti:

Interfaccia utente completa e facile da usare per i principianti

La più grande innovazione che openHAB 2.1 porta con sé può essere riconosciuta a prima vista: l’interfaccia grafica utente, che ora si può apprezzare fin dal processo di configurazione e di impostazione. È stata implementata in modo così coerente che il sistema è ora completamente grafico, dall’inizializzazione al funzionamento successivo:

• Il processo di installazione inizia con la selezione di pacchetti di installazione predefiniti: Semplice, Standard o Expert, oltre a un pacchetto demo aggiuntivo. Il contenuto di questi pacchetti è adattato ai gruppi target. Se nel pacchetto selezionato mancano ancora le funzioni desiderate, queste possono essere facilmente installate in un secondo momento utilizzando dei componenti aggiuntivi.
• I componenti della casa intelligente sono integrati in openHAB 2.1 utilizzando una ricerca di dispositivi basata sui binding, simile alla ricerca di dispositivi Bluetooth.
• Un nuovo cosiddetto motore di regole, sul modello di IFTTT, consente di creare regole semplici di livello superiore tramite l’interfaccia utente, senza dover accedere al cloud.
• Per il funzionamento di openHAB 2.1 sono state aggiunte nuove e più moderne interfacce utente, come Basic UI e HABPanel (particolarmente adatta ai tablet), che completano la Classic UI, ancora disponibile ma ormai antiquata.
• Il progetto HABmin, che in precedenza era gestito come progetto indipendente, è ora incluso e offre uno strumento di amministrazione completo che dovrebbe interessare soprattutto gli utenti Z-Wave.
• Paper UI è il nome dello strumento grafico di configurazione e impostazione.
• Oltre che per iOS e Android, è ora disponibile anche un client nativo per Windows Mobile 10.

Il menu di installazione e configurazione di openHAB come UI (openHAB)

Nonostante la completa integrazione dell’interfaccia utente, essa non può coprire le quasi infinite possibilità e funzionalità di openHAB, per cui per molte impostazioni si deve ancora utilizzare la familiare configurazione testuale di openHAB 1.x. Tuttavia, l’attuale versione 2.0 è solo l’inizio di una nuova interfaccia utente che verrà sicuramente mantenuta in futuro.

L’interfaccia HABpanel è particolarmente adatta ai tablet (openHAB)

openHABian è un sistema operativo autoinstallante per il Raspberry Pi

Già prima di avviare il software per la prima volta, molte persone potrebbero aver perso interesse in openHAB, poiché l’installazione di Linux su un Raspberry Pi e i passaggi aggiuntivi richiesti per un sistema funzionante possono causare la comparsa di gocce di sudore sulla fronte. Ma anche questo ostacolo è stato affrontato secondo il motto: «Un appassionato di smart home non deve essere un esperto di Linux!». Con openHABian, è stato creato un sistema operativo autoinstallante per il Raspberry Pi, che installa programmi aggiuntivi utili come Java o Samba accanto al software openHAB 2.1. Saranno disponibili anche immagini corrispondenti per diverse altre piattaforme, come i sistemi NAS di Synology e QNAP, o il sistema PINE64, nonché Ubuntu e l’ambiente di runtime per container Docker.

Nuovi e più numerosi binding rispetto al passato

Circa la metà dei 130 bindings (dispositivi, sistemi e servizi web integrati in openHAB) inclusi in openHAB 2.1 supporta finora la configurazione grafica. Si tratta di dispositivi di digitalSTROM, LIFX, Sonos, Google Chromecast e molti altri. Tuttavia, alcuni componenti devono ancora essere integrati con il vecchio metodo. Sono inclusi anche nuovi binding supportati esclusivamente da openHAB 2.1 e altri saranno aggiunti entro la fine del 2017.

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Integrare openHAB 2.1 in Amazon Echo o Apple HomeKit

Quando parliamo di binding, intendiamo principalmente dispositivi e sistemi integrati in openHAB e utilizzabili all’interno del sistema. Ma l’integrazione funziona anche al contrario: ad esempio, il componente aggiuntivo Philips Hue può essere utilizzato per imitare un bridge Philips Hue su un Amazon Echo, in modo da inviare comandi al mondo openHAB tramite l’assistente vocale.

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Esiste anche la possibilità di utilizzare il componente aggiuntivo HomeKit per penetrare nel mondo dei sistemi Apple, altrimenti schermato, anche se openHAB non è certificato. Ciò significa che i dispositivi openHAB agganciati possono essere utilizzati anche tramite Apple HomeKit. Il progetto myopenHAB della Fondazione openHAB offre un servizio cloud gratuito openHAB come complemento al software di automazione domestica. Oltre all’accesso remoto al proprio sistema, può essere utilizzato per inviare messaggi push alle app mobili basate su Android, iOS o Pebble. Ciò consente anche l’integrazione di applicazioni di terze parti come IFTTT. Attualmente è in fase di sviluppo una skill openHAB per Amazon Echo, che in futuro renderà superflue le deviazioni tramite il componente aggiuntivo Philips Hue.

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Il servizio cloud openHAB nel diagramma di funzionamento (openHAB)

L’architettura di openHAB

Il progetto software è grosso modo suddiviso in Java Runtime, che costituisce la base tecnica di openHAB, e OpenHAB Designer, per lo sviluppo e la personalizzazione dell’interfaccia utente. Essendo una soluzione Java pura con un framework OSGi, una struttura modulare consente di aggiungere o rimuovere in modo flessibile singole funzioni durante il runtime del programma. Per la comunicazione vengono utilizzati un bus di eventi centrale e un repository di elementi, con i quali vengono monitorate e visualizzate le varie funzioni individuali del software.

È possibile creare diversi widget come interfacce utente, ad esempio per soddisfare le diverse preferenze di visualizzazione dei dispositivi mobili. La programmazione dei singoli widget spazia da semplici display di stato a interruttori e superfici di controllo per intervenire attivamente nel controllo della casa intelligente. I widget possono anche essere generati dinamicamente, ad esempio per visualizzare le funzioni più importanti della tecnologia della casa intelligente.

Espandere openHAB in modo flessibile con i binding

A seconda della casa intelligente e dei dispositivi e delle tecnologie esistenti, il software utilizzato deve soddisfare una gamma variabile di funzioni. Nell’ambito di openHAB, ciò si realizza attraverso una serie di binding che gli sviluppatori di hub possono utilizzare per equipaggiare diversi tipi di dispositivi in modo personalizzato. Lo spettro di openHAB spazia dai comuni protocolli di connettività, come il Bluetooth, a tecnologie come SamsungTV o FRITZ!Box e ad aggiunte funzionali come il calcolo continuo della posizione del sole.

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Oltre ai binding, è possibile integrare altre funzioni e applicazioni progettate come caratteristiche indipendenti. Queste includono, ad esempio, il controllo vocale della casa intelligente tramite HABDroid, il supporto per Dropbox o l’uso di Google Calendar. Per salvare lo stato dei singoli elementi sono disponibili diverse tecnologie, da mySQL al database a oggetti Java db4o. Ciò non solo consente di interrogare gli stati passati del sistema in un secondo momento, ma significa anche che non è necessario effettuare nuovamente tutte le impostazioni del sistema al riavvio di openHAB.

Origini e ulteriori sviluppi del software openHAB per la smart home

Il segnale di partenza per lo sviluppo di openHAB (open Home Automation Bus) è stato dato nel 2010 da Kai Kreuzer, che ha presto raccolto intorno a sé molti co-sviluppatori volontari entusiasti con i quali è riuscito a portare avanti questo progetto open source. A quel tempo, le soluzioni software nel settore della casa intelligente non erano ancora ben sviluppate. Il software è basato su Java ed è facile da espandere grazie all’architettura OSGi (Open Services Gateway initiative). Nel 2013, l’applicazione è stata adottata come progetto ufficiale di Eclipse ed è proseguita con il nome di Eclipse Smarthome. Tuttavia, l’ulteriore sviluppo parallelo di openHAB ha continuato a svolgersi su un server GitHub e gode tuttora di un’ampia comunità. Oltre al puro sviluppo della piattaforma stessa, vari gruppi di sviluppatori si dedicano a singoli aspetti del software, ad esempio per rendere l’usabilità più comoda per i rispettivi utenti, per realizzare personalizzazioni speciali o per fornire funzioni aggiuntive. Questi pacchetti opzionali possono essere aggiunti e integrati separatamente come componenti aggiuntivi. L’architettura e le funzioni sono state sviluppate principalmente nell’ambito del progetto Eclipse SmartHome, mentre i componenti aggiuntivi, in particolare i binding, sono stati programmati per il sistema openHAB 1 attuale.

openHAB2 è un progetto della piattaforma Eclipse Smarthome (eclipse smarthome).

Essendo un progetto Java, OpenHAB è stato sviluppato fin dall’inizio indipendentemente da specifici sistemi operativi e può essere ampliato per includere numerosi protocolli e tecnologie. Sono disponibili diverse interfacce standard per l’applicazione, tra cui le più importanti sono il classico browser web e i sistemi mobili con iOS o Android. Con l’ultimo premio Duke’s Choice Award 2013, openHAB è riuscito a farsi conoscere nel settore e a suscitare l’interesse di rinomati produttori di hub per case intelligenti. In particolare, come Eclipse SmartHome, la piattaforma viene ora commercializzata su scala di massa, ad esempio come base per il QIVICON di Deutsche Telekom.

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Con il primo rilascio ufficiale di openHAB 2.0 basato su Eclipse SmartHome Framework, anche l’ulteriore sviluppo del runtime Java per openHAB avverrà solo qui. Ciò significa che la versione 1.8.3 di openHAB è stata congelata come ultimo runtime e tutte le future release 1.x, a partire dalla versione 1.9, conterranno solo componenti aggiuntivi compatibili con questo runtime. Ciò significa che tutti gli utenti che vogliono o devono continuare a utilizzare openHAB 1.x continueranno a ricevere nuovi componenti aggiuntivi per il loro sistema attuale.

«A partire da questa release 1.9, non sono più disponibili il runtime e il designer — questa release (e tutte le ulteriori release 1.x) contiene solo componenti aggiuntivi». Fonte: Github/Kai Kreuzer

Le due ragioni principali per lo sviluppo di openHAB 2 sono state, in primo luogo, un migliore supporto per l’hardware a basse prestazioni e, in secondo luogo, la possibilità di semplificare la configurazione e l’installazione del sistema per rivolgersi agli utenti meno esperti di tecnologia. L’hardware è diventato praticamente obsoleto a causa del rapido sviluppo della potenza di calcolo. Molti utenti che inizialmente utilizzavano il Raspberry Pi 1, piuttosto debole, sono passati ai suoi successori, i Raspberry Pi 2 e 3, o lo hanno sostituito con altro hardware ad alte prestazioni. I colli di bottiglia delle prestazioni possono effettivamente verificarsi solo con piattaforme commerciali come il QIVICON, che utilizzano anche il framework Eclipse SmartHome. Per questo motivo, tuttavia, in questo caso viene spesso utilizzata una speciale versione ridotta che consiste in un framework di base di Eclipse SmartHome. Chi è interessato a questa soluzione può dare un’occhiata a Eclipse Concierge, ad esempio, che utilizza anche il framework OSGi. Oltre all’implementazione di nuove funzioni, la sfida è stata quella di rendere il sistema più facile da usare.

Ulteriori funzioni e caratteristiche speciali di openHAB

Attualmente è possibile scegliere tra quasi 130 attacchi e il sistema viene costantemente ampliato per riflettere gli ultimi sviluppi del settore. Grazie al rilascio di openHAB 2.0, si prevede che entro la fine del 2017 saranno disponibili 200 attacchi. La natura modulare del sistema significa che gli hub e gli altri software per la casa intelligente possono essere equipaggiati in base alla tipologia e alle preferenze personali, al fine di raggiungere l’equilibrio ideale tra complessità tecnica e costi di commercializzazione interessanti. La possibilità di configurare la piattaforma nel sistema domestico tramite file di testo è un grande vantaggio per gli sviluppatori, rendendo relativamente facile intervenire sulla tecnologia di automazione e sulla sua espandibilità.

Gli sforzi compiuti da openHAB nel campo della protezione dei dati meritano una menzione positiva. Fondamentalmente, openHAB è stato progettato in modo tale da non richiedere alcuna connessione a Internet per utilizzare l’intero spettro di automazione. Soprattutto per i principianti che non vogliono effettuare interrogazioni di stato tramite smartphone e tablet e utilizzano openHAB solo per il controllo interno, questa implementazione tecnica non crea un’inutile interfaccia con il mondo esterno. Se si desidera un intervento esterno nel sistema, sono disponibili varie tecnologie come il port forwarding del router, la programmazione di una VPN indipendente o l’utilizzo del servizio cloud gratuito myopenHAB.

Valutazione del mercato di openHAB 2.1

Con openHAB, Kai Kreuzer e il suo team di sviluppatori hanno creato un’applicazione che negli anni è diventata uno degli standard più importanti del settore. La decisione di sviluppare in parallelo ha permesso di apportare un cambiamento radicale e di sviluppare ulteriormente il sistema esistente, offrendo così un software funzionante e produttivo per la casa intelligente. Il risultato può essere descritto come cauto e rivoluzionario: il gioco di equilibri tra un tipo di interfaccia utente completamente nuovo e quello già collaudato ha avuto successo. Come in passato, openHAB rimane fedele ai suoi veterani degli esordi e non solo mantiene il più possibile la gamma di funzioni già note, ma le amplia. L’opzione di configurazione del testo, ad esempio, è un componente centrale che viene mantenuto dagli sviluppatori. Ciò significa che ognuno può scegliere la soluzione che preferisce. Con openHAB 2, il progetto sta compiendo un passo importante nella giusta direzione: forse i nuovi arrivati diventeranno ulteriori appassionati che manterranno vivo il progetto.

Uno dei principali vantaggi di openHAB è la sua natura modulare ed espandibile e l’indipendenza della piattaforma grazie all’architettura OSGi e alla programmazione esclusivamente in Java. Questo aspetto è particolarmente importante per i prossimi anni, in cui è probabile che le case intelligenti continuino a svilupparsi in modo significativo. Sempre più attori entreranno nel mercato, rendendo necessaria una facile integrazione di funzioni aggiuntive in un sistema esistente. L’utilizzo in tutto il settore di standard diversi come Z-Wave e Homematic indica la natura ormai indispensabile della piattaforma, con un numero ancora maggiore di gateway che probabilmente utilizzeranno openHAB 2.1 in futuro. Tuttavia, gli sviluppatori del settore dovrebbero avere una certa esperienza nel modificarla autonomamente.

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