Das intelligente Haus ist für Heimwerker, Programmierer und Bastler gedacht, die ihre Freizeit gerne damit verbringen, High-Tech-Lösungen zu bauen, um ihr Leben zu vereinfachen und Freunde und Familie mit ihren Kreationen zu beeindrucken. Also für alle, die gerne selbst mit Technik und Elektronik arbeiten, um ihre private Umgebung zu verbessern.

Es ist empfehlenswert, schon etwas über den Arduino zu wissen und auch Sprachen wie Ruby und Python zu kennen – aber es ist keine Voraussetzung. Sie werden lernen, wie Sie diese Technologien zusammenführen, um Ihren Haushalt zu vereinfachen und effizienter zu gestalten.

Neben Python-Skripten und Webservices, die auf Ruby on Rails basieren, nutzen einige Projekte die Android?Plattform von Google, um das Sammeln und Visualisieren von Daten und das Auslösen von Aktivitäten zu ermöglichen. Es ist hilfreich, zumindest grob mit dem Android SDK vertraut zu sein, damit Sie die entsprechenden Projekte auch erfolgreich weiterentwickeln können.

Bauen Sie Dinge lieber selbst, statt sie fertig zu kaufen, wird Sie dieses Buch dazu motivieren, es als Ausgangspunkt zu nutzen und Ihre Werke zu erweitern und zu optimieren. Auch wenn einige der Projekte verschiedene Software- und Hardware?basierende Lösungen nutzen, sind sie leicht zu verstehen und es ist auch nicht teuer, sie nachzubauen. Bei den meisten zeigt sich, wie man mit ein paar einfachen Ideen aus der klassischen analogen in eine intelligente digitale Umgebung überführt und dabei auch noch Spaß hat.

Nach einer grundlegenden Einführung in die Heimautomation und das dazugehörige Handwerkszeug erfahren Sie in diesem Buch, wie Sie acht verschiedene Projekte aufbauen und programmieren, die den Haushalt verbessern und den Freizeitwert steigern. In jedem Projekt werden eine Reihe von günstigen Sensoren, Aktuatoren und Mikrocontrollern mit bestimmten Fähigkeiten verwendet. Sie werden die Hardware zusammenbauen und die Software programmieren, um eine Reihe von Funktionen umzusetzen, wie zum Beispiel das Umlegen von Schaltern über Ihr Smartphone, das Erkennen einer Lieferung durch einen Paketboten sowie das Informieren per E-Mail, erkennen, wenn das Vogelhäuschen wieder mit Futter befüllt werden muss und das Öffnen und Schließen von Rollos abhängig von Licht und Temperatur.

Da zu den empfohlenen Fertigkeiten für das Aufbauen dieser Projekte auch Programmierkenntnisse gehören, basiert dieses Buch auf anderen Pragmatic?Büchern. Wollen Sie über das Programmieren des Arduino oder das Schreiben von Ruby- oder Python-Skripten lernen, empfehle ich Ihnen, einen Blick in das Literatur zu werfen.

Jedes Projekt beginnt mit einer allgemeinen Einführung, gefolgt von einem Abschnitt zu den benötigten Bauteilen. Darauf folgt ein Abschnitt zum Zusammenbau des Projekts mit Schritt-für-Schritt?Anweisungen zur Hardware. Das intelligente Haus baut größtenteils (aber nicht immer) auf dem Arduino auf. Ist die Hardware zusammengebaut, kann sie programmiert werden, um die ihr zugedachte Automationsaufgabe auszuführen. Bei den Programmen kann es Code rein für den Arduino geben, aber auch Skripte, die auf einem Computer ausgeführt werden, der die Daten von den Hardware?Elementen ausliest, verarbeitet und steuert.

Dieses Buch schließt mit einem Kapitel zu zukünftigen Projekten in der Hausautomation und einem Kapitel mit Ideen zum Weiterverwenden der Hard- und Software?Ansätze aus den acht Projekten.

Mit dem rasanten Aufstieg der mobilen Geräte hat es der Post-PC in das Technologie?Vokabular geschafft. Ich bin ein großer Freund von Technikumwälzungen, aber ich bin auch alt genug, um drei große Computerrevolutionen mitgemacht zu haben (vom Mainframe zum PC, den Aufstieg des Internet und den Weg vom PC zu den mobilen Geräten) und ich weiß, dass die Änderung gar nicht so schnell abläuft, wie man es immer glaubt. Bis mobile Anwendungen auch auf mobilen Geräten genauso programmiert werden können wie PC-Anwendungen auf PCs, wird ein Linux-, Windows- oder Mac-Computer immer noch ein wichtiger Bestandteil beim Entwickeln mobiler Apps sein. Das gleiche gilt für die Arduino?Programmierung.

Nichtsdestotrotz ändern sich die Zeiten tatsächlich. Microsoft Research war einer der ersten großen Anbieter eines Telefon?Betriebssystems, der versuchte, echte mobile Anwendungen mit der Veröffentlichung von TouchStudio direkt auf dem Mobilgerät zu entwickeln. Google-Entwickler Damon Kohler hat den Scripting Layer for Android (SL4A) erschaffen, mit dem Android?Anwender die Möglichkeit haben, mit einem Texteditor auf ihrem Smartphone ziemlich komplexe Programme zu schreiben. Zusammen mit dem IOIO-Board (»Jo-Jo«) von Sparkfun sehen wir schon erste Ansätze, bei denen sich der PC für ein paar der Skripte aus diesem Buch ersetzen ließe.

Da Sie einen Mac, einen Linux- oder Windows?Rechner für das Programmieren des Arduinos und der mobilen Apps in diesem Buch benötigen, wird es sich bei diesem Rechner auch um den Computer handeln, auf dem die serverseitigen Programme laufen, die Informationen verarbeiten und an Ihre Mobilgeräte weitergeben. Haben Sie solch einen Computer nicht, weil Sie mit Ihrem Laptop arbeiten, der Sie auch immer auf Ihren Reisen begleitet, sollten Sie sich überlegen, einen günstigen Linux- oder Mac-Rechner als Home Server zu besorgen. Sie haben dadurch nicht nur ein dediziertes System, auf dem die Überwachungsanwendungen rund um die Uhr laufen können, sondern es kann auch noch als Network Attached Storage (NAS)-Server dienen.

Ich glaube an Open Source – sowohl bei der Hardware als auch bei der Software. Daher basieren die Projekte in diesem Buch auch darauf. Zudem bin ich bezüglich der Technik recht agnostisch und habe keinen großen Hang zu genau einem Computerhersteller oder einer Programmiersprache. Der Code in diesem Buch könnte genauso gut in Mono-basiertem C# und Perl geschrieben sein, aber ich habe mich für Ruby und Python entschieden, weil diese Sprachen sehr gut portierbar sind und von vielen Seiten unterstützt werden. Ich hätte einen Windows- oder Linux-Rechner als Server und Entwicklungssystem nutzen können, habe aber einen Mac genutzt, weil Ruby und Python hier vorinstalliert sind und man sich damit das Installieren, Konfigurieren und die Fehlersuche spart, die man sonst bis zum Erreichen eines lauffähigen Systems vor sich hat.

Passend zu dieser Open-Source-Philosophie habe ich mich auch dazu entschieden, die Beispiele mit mobilen Apps ausschließlich für das Android OS zu präsentieren. Ich nutze für mich persönlich zwar lieber iOS-Geräte, aber das Schreiben von Anwendungen für iOS ist deutlich aufwendiger. Neben dem Erlernen von Objective-C und den verschiedenen Frameworks sowie dem Kampf mit der Speicherverwaltung braucht man zum Ausliefern von iOS-Apps entweder ein per Jailbreak »befreites« Gerät oder man muss eine jährliche Mitgliedschaft im iPhone Developer Network von Apple bezahlen. Im Gegensatz dazu ist die Entwicklung mit dem Android SDK frei und offen. Android?Programme beherrschen zudem das Multitasking besser als iOS-Programme. Natürlich führen diese beiden Vorteile zu größeren Sicherheits?Risiken und Problemen mit der übermäßigen Verwendung der Geräteressourcen. Ich empfehle den Lesern, die die mobilen Apps lieber auf Nicht-Android?Geräten laufen lassen wollen, die in diesem Buch vorgestellten, einfachen Client-Programme auf das von ihnen gewünschte mobile OS zu portieren und ihre Ergebnisse mit der Programming Your Home Community zu teilen.

Ein weiterer Begriff, der in der Technik-Presse Fuß fassen konnte, ist das »Internet der Dinge«. Dieser Begriff beschreibt die Idee, dass mit der zunehmenden Verbreitung von an das Netzwerk angeschlossenen Mikrocontrollern die Internet?basierte Kommunikation zwischen solchen kleinen Geräten irgendwann einmal die im Netz surfenden Menschen überholen wird. Nun, das mag zwar für das Übertragen von Daten zu einem Server stimmen, aber das...