{"id":25275,"date":"2025-01-24T10:00:00","date_gmt":"2025-01-24T09:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/monraspberry.com\/?p=25275"},"modified":"2025-01-15T12:08:46","modified_gmt":"2025-01-15T11:08:46","slug":"utilisation-dun-raspberry-pi-comme-passerelle-gtb","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/utilisation-dun-raspberry-pi-comme-passerelle-gtb\/","title":{"rendered":"Verwendung eines Raspberry Pi als GLT-Gateway"},"content":{"rendered":"

Hintergrund des Projekts<\/h3>\n\n\n\n

Eine Universit\u00e4t, die ihre Infrastruktur modernisieren wollte, f\u00fchrte ein Projekt zur Automatisierung und Zentralisierung des Geb\u00e4udemanagements mithilfe einer kosteng\u00fcnstigen und anpassbaren L\u00f6sung durch. Das Hauptziel bestand darin, die Energieeffizienz zu verbessern, einen optimalen Komfort f\u00fcr Studierende und Mitarbeiter zu gew\u00e4hrleisten und die Betriebskosten zu optimieren. Um dies zu erreichen, entschied sich die Universit\u00e4t f\u00fcr die Verwendung von Raspberry Pi<\/strong> als GTB-Gateways (Geb\u00e4udeleittechnik).<\/p>\n\n\n\n

Herausforderung<\/h3>\n\n\n\n

Die Geb\u00e4ude der Universit\u00e4t, die gr\u00f6\u00dftenteils aus den 1980er Jahren stammen, verf\u00fcgen \u00fcber unterschiedliche und veraltete Systeme zur Steuerung von Beleuchtung, Heizung, Klimaanlagen und Sicherheit. Jedes Geb\u00e4ude funktioniert autonom, was eine zentrale Verwaltung unm\u00f6glich macht.<\/p>\n\n\n\n

Ziele<\/h3>\n\n\n\n
    \n
  1. Erstellen Sie eine zentrale L\u00f6sung zur \u00dcberwachung und Steuerung aller Geb\u00e4ude.<\/li>\n\n\n\n
  2. Verwenden Sie Standardprotokolle<\/strong> wie Modbus, BACnet, SNMP, Zigbee und MQTT, um bestehende Systeme miteinander zu verbinden.<\/li>\n\n\n\n
  3. Optimierung des Energieverbrauchs und Senkung der Betriebskosten.<\/li>\n\n\n\n
  4. Bereitstellung einer intuitiven Schnittstelle f\u00fcr die Verwaltung von Ger\u00e4ten in Echtzeit.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    L\u00f6sungsvorschlag: Raspberry Pi als GTB-Gateway<\/h3>\n\n\n\n

    Die Wahl des Raspberry Pi h\u00e4ngt von mehreren Schl\u00fcsselfaktoren ab:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Erschwingliche Kosten<\/strong> : Ein Raspberry Pi Gateway kostet etwa zehnmal weniger als ein dedizierter Server.<\/li>\n\n\n\n
    • Interoperabilit\u00e4t<\/strong> : Kompatibel mit den wichtigsten Protokollen, die in der Geb\u00e4udeverwaltung verwendet werden.<\/li>\n\n\n\n
    • Flexibilit\u00e4t<\/strong> : F\u00e4higkeit, moderne und alte Sensoren \u00fcber Adapter zu integrieren.<\/li>\n\n\n\n
    • Skalierbarkeit<\/strong> : M\u00f6glichkeit, neue Funktionen nach zuk\u00fcnftigen Bed\u00fcrfnissen hinzuzuf\u00fcgen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Ablauf des Projekts<\/h3>\n\n\n\n

      Schritt 1: Einrichten der Raspberry Pi Gateways<\/h4>\n\n\n\n

      Jedes Geb\u00e4ude ist mit einem Raspberry Pi 4 ausgestattet, der so konfiguriert ist, dass er als GLT-Gateway fungiert. Diese Gateways werden \u00fcber spezielle Adapter mit den lokalen Systemen verbunden :<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • Modbus RTU<\/strong> f\u00fcr Energiez\u00e4hler und Heizkessel.<\/li>\n\n\n\n
      • BACnet IP<\/strong> f\u00fcr Klima- und L\u00fcftungsanlagen.<\/li>\n\n\n\n
      • Zigbee<\/strong> f\u00fcr drahtlose Sensoren (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Anwesenheit).<\/li>\n\n\n\n
      • SNMP<\/strong> um Netzwerkger\u00e4te zu \u00fcberwachen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Schritt 2: Geb\u00e4ude vernetzen<\/h4>\n\n\n\n

        Die Gateways sind \u00fcber Ethernet oder sicheres Wi-Fi mit dem zentralen Netzwerk der Universit\u00e4t verbunden. Die gesammelten Daten werden an einen zentralen Server gesendet, der auf einem Raspberry Pi 5 gehostet wird, der mit einem SSD-Laufwerk ausgestattet ist, um eine gro\u00dfe Datenbank zu verwalten.<\/p>\n\n\n\n

        Schritt 3: Entwicklung einer Benutzeroberfl\u00e4che<\/h4>\n\n\n\n

        Eine personalisiertes Webinterface<\/strong> wurde mit Node-RED und Grafana entwickelt, um :<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • Die Visualisierung von Daten in Echtzeit (Energieverbrauch, Temperaturen usw.).<\/li>\n\n\n\n
        • Die Einrichtung von Warnungen bei Anomalien.<\/li>\n\n\n\n
        • Die Verwaltung von Ger\u00e4ten, z. B. das automatische Einschalten der Beleuchtung entsprechend den Unterrichtszeiten.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          Schritt 4: Automatisierung von Prozessen<\/h4>\n\n\n\n

          Python-Skripte wurden zur Automatisierung von Routineaufgaben eingesetzt :<\/p>\n\n\n\n

            \n
          • Verwaltung der Beleuchtung<\/strong> : Die Lichter schalten sich dank Zigbee-Sensoren automatisch aus, wenn die R\u00e4ume nicht besetzt sind.<\/li>\n\n\n\n
          • Klimaanlage<\/strong> : Die Temperaturen werden entsprechend der Belegung der Geb\u00e4ude und der Wettervorhersage angepasst.<\/li>\n\n\n\n
          • Sicherheit<\/strong> : Die an den Raspberry Pi angeschlossenen Kameras erkennen Bewegungen au\u00dferhalb der erlaubten Zeiten und senden Warnmeldungen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

            Erzielte Ergebnisse<\/h3>\n\n\n\n
              \n
            1. Kosten senken<\/strong> : Ein R\u00fcckgang des Energieverbrauchs um 25 % wurde bereits im ersten Jahr beobachtet.<\/li>\n\n\n\n
            2. Verbesserter Komfort<\/strong> Die Sch\u00fcler und Mitarbeiter profitieren von st\u00e4ndig optimierten Temperaturen und Beleuchtungen.<\/li>\n\n\n\n
            3. Reduzierung der Ausfallzeiten<\/strong> : Kritische Ger\u00e4te werden in Echtzeit \u00fcberwacht, was eine effektive vorausschauende Wartung erm\u00f6glicht.<\/li>\n\n\n\n
            4. Erfolgreiche Zentralisierung<\/strong> : Alle Geb\u00e4ude werden nun \u00fcber eine einzige intuitive Benutzeroberfl\u00e4che gesteuert.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

              Zus\u00e4tzlich verwendetes Protokoll: LoRaWAN f\u00fcr Au\u00dfenbereiche<\/h3>\n\n\n\n

              F\u00fcr gro\u00dfe Fl\u00e4chen wie Sportpl\u00e4tze und Parkpl\u00e4tze werden angeschlossene Sensoren \u00fcber LoRaWAN<\/strong> wurden bereits eingesetzt. Sie \u00fcbertragen Daten \u00fcber die Belegung und den Energieverbrauch \u00fcber gro\u00dfe Entfernungen, ohne dass eine dichte Netzwerkverbindung erforderlich ist.<\/p>\n\n\n\n

              Vorteile des Raspberry Pi in diesem Projekt<\/h3>\n\n\n\n
                \n
              • Maximale Interoperabilit\u00e4t<\/strong> : Kompatibel mit Modbus, BACnet, Zigbee, MQTT, LoRaWAN und vielen anderen.<\/li>\n\n\n\n
              • Anpassungsf\u00e4higkeit<\/strong> : Einfach in bestehende Infrastrukturen zu integrieren.<\/li>\n\n\n\n
              • Zug\u00e4nglichkeit<\/strong> : Manager k\u00f6nnen von jedem verbundenen Ger\u00e4t aus auf die Daten zugreifen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                Schlussfolgerung<\/h3>\n\n\n\n

                Dieser Anwendungsfall zeigt, wie der Raspberry Pi<\/strong> kann das Management von intelligenten Geb\u00e4uden ver\u00e4ndern. Mit einer kosteng\u00fcnstigen und skalierbaren L\u00f6sung ist es m\u00f6glich, Systeme zu zentralisieren, Kosten zu optimieren und die Energieeffizienz zu verbessern, w\u00e4hrend gleichzeitig eine au\u00dfergew\u00f6hnliche Nutzererfahrung gew\u00e4hrleistet wird.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

                Erfahren Sie, wie Sie einen Raspberry Pi als GLT-Gateway in einem Universit\u00e4tscampus einsetzen, um die Verwaltung zu zentralisieren und Kosten zu senken.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":25276,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[333],"tags":[],"class_list":["post-25275","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-cas-dusages"],"featured_image_src":{"landsacpe":["https:\/\/monraspberry.com\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Raspberry-pi-GTB.png",791,445,false],"list":["https:\/\/monraspberry.com\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Raspberry-pi-GTB.png",463,260,false],"medium":["https:\/\/monraspberry.com\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Raspberry-pi-GTB-300x169.png",300,169,true],"full":["https:\/\/monraspberry.com\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Raspberry-pi-GTB.png",1920,1080,false]},"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/monraspberry.com\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Raspberry-pi-GTB.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25275","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=25275"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25275\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/25276"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=25275"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=25275"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/monraspberry.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=25275"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}