Wozu nutze ich einen Raspberry Pi? Meine Einsatzzwecke

Seit gut 8 Jahren tut bei mir ein Raspberry Pi rund um die Uhr klaglos und stabil seinen Dienst. Dies ist kein Spielzeug sondern ein treuer Begleiter im „digitalen Alltag“. Wollen wir uns doch einmal ansehen, wozu ich dieses kleine Ding täglich so nutze.

Minicomputer Raspberry Pi: Ich nutze weiterhin die alte Version ›3B‹. Er funktioniert einfach.

Der Raspberry Pi ist ein äußerst stromsparender Minicomputer, der eigentlich den ganzen Tag lang an sein kein. Ich schalte ihn nur aus, wenn ich in den Urlaub fahre bzw. wenn ich für eine längere Zeit nicht zu Hause bin. Ich bin immer noch begeistert von dem kleinen Teil und möchte hier allen Interessierten zeigen, wofür ich den Raspi eigentlich nutze. Ich gehe nicht auf Details ein bezüglich Installation und dergleichen. Hierfür gibt es ja viele schöne Anleitungen im Netz. Aber ich liefere die nötigen Stichpunkte für eine weitere Suche.

Mit IR-Fernbedienung ausgerüstet

Schon recht früh hatte ich an meinem Raspberry Pi eine Infrarotdiode (IR) angestöpselt. Denn dadurch kann ich viele Dinge mittels simpler IR-Fernbedienung auslösen (also Scripte starten oder ein Mediencenter bedienen):

Die Diode wird mittels den obligatorischen Steckbrücken-Käbelchen mit den richtigen GPIO-Pins auf der Leiterplatte dieses Einplatinen-Computers verbunden. Sie schaut bei mir dann vorne durch ein Löchlein im Deckel heraus. Da ich ein recht ordentlicher Typ bin, habe ich, wie man sieht, auch Kabelkanäle gescheit verlegt.

Solche „Steckbrücken-Kabel“ gibt es im Fachhandel im Set zu kaufen. Ich hatte sie mitunter auch verlängert (mittels einem Netzwerkkabel = viele Adern).

Als Fernbedienung kann man jede herkömmliche Infrarotfernbedienung nutzen – also beispielsweise die von einem ausrangierten Fernsehgerät bzw. eine aus der Grabbelkiste vom Sozialkaufhaus . Man wird später eh deren Signale mittels einer Software „mappen“ (können).

Das kleine Linux-Programm hierfür heißt Lirc und es befindet sich im regulären Repositority vom ›Raspberry Pi OS‹ (dem Betriebssystem des Rasperrys). Um Scripte mit der Fernbedienung bzw. via der Infrarotdiode starten zu können, wird das dabei enthaltene Programm Irexec genutzt. Eine Anleitung zur Installation findet man beispielsweise auf dieser Seite.

Dies ginge alles natürlich auch via der Konsole (z. B. auf dem Smartphone oder mit einer grafischen App). Aber so ist es doch wesentlich praktischer noch im Halbschlaf. Technisch starte ich hierbei lediglich einige winzige Scripte, die auf dem Raspberry liegen. Ich könnte auf genau diese Weise auch die Rollläden hochfahren lassen. Aber so etwas habe ich nicht. Für das Schalten von 230-Volt-Geräten benötigt man jedoch je ein s. g. ›Relais‹:

Stereoanlage mit Relais schalten

Per GPIO hatte ich zwei solcher Relais an den Raspberry Pi angeschlossen:

Dies sind Klick-Klack-Module: Sie lassen entweder Strom hindurch oder nicht. (De-) Aktiviert werden sie einfach via dünnem Datenkabel, welches am Raspberry angeschlossen ist (an den GPIOs). Leider habe ich kein Bild vom geöffneten Zustand. Aber ich hatte noch eines von der geschlossen Box gefunden, in welcher ich ein Relais einbaute: Auf der einen Seite befindet sich das Stromkabel für die Steckdose. Daneben kommt das Kabel für eine 3-fach-Verteilersteckdose heraus. Und an dieser ist mein Verstärker bzw. meine Anlage angeschlossen.

Man könnte beispielsweise auch so eine kleine Pumpe zum Bewässern von Pflanzen steuern: In gewissen Intervallen wird diese (deren Netzgerät) per Relais vom Raspberry Pi aktiviert und versorgt somit die Pflanzen für einen Moment mit Wasser.

Der Einfachheit halber steuerte ich sie einfach mittels Zeitschaltuhr an der Steckdose. Aber dies ginge genau so gut (auch aus der Ferne über das Internet) via dem Raspberry oder gar via zusätzlichem Feuchtigkeitssensor.

Meine alte 1970er-Jahre-Stereoanlage kann ich natürlich nicht nur via der IR-Fernbedienung an- bzw. ausschalten. Ich kann sowohl den Webradio-Stream (vom Raspberry) wie auch das Relais (für die Stromversorgung der Analge) via »Cronjob« (de-) aktivieren – also nach einem Zeitplan.

Dies ist doch schöner als mit dem piepsenden Handy. Und meine Lichterketten gehen dabei auch noch an:

Lichterketten schalten

Eines meiner ersten Experimente mit meinem Raspberry Pi war das Schalten von diesen simplen LED-Lichterketten:

Dies sind diese günstigen Lichterketten vom Pfennigpfeiffer, welche mit zwei oder drei AA-Batterien laufen. Den Batteriehalter schnitt ich ab und lötete zwei der oben gezeigten Steckbrückenkabel an die Lichterkette. Steckt man sie dann in die hierfür richtigen GPIOs passiert – erst einmal noch gar nichts. Umso überraschter war ich, als ich den hierfür richtigen Befehl in der Konsole eingab und die Lichterkette tatsächlich zu leuchten begann.

Natürlich kann man sich dann für diese Befehle ein Script schreiben. Dieses aktiviert man dann z. B. mittels der IR-Fernbedienung (s. o.), über die Crontab (nach Zeitvorgabe) oder gar über einen Helligkeitssensor oder dergleichen.

Ich mag diese günstigen LED-Lichterketten: Mit ihnen lässt sich ein dezentes, angenehmes Licht zaubern. Steuern lassen sie sich gut über den Raspberry Pi mittels diverser Befehle bzw. Eingaben.

Gut: Es muss nicht so aussehen wie beim LKW vom Cola-Weihnachstmann. Aber das Prinzip sollte klar sein.

Ich schalte auch noch eine ziemlich lange Lichterkette. Aber für diese reicht der „Onboard-Strom“ des Rasperrys nicht mehr aus. Hier greife ich dann auf ein externes Netzgerät zurück bzw. über die Relais-Lösung (s. o.). Gerade in der dunklen Jahreszeit schätze ich es, dass ich in der Frühe nach dem Aufwachen erst einmal bequem vom Bett aus ein dezentes, warmweißes Lichterkettenlicht aktivieren kann.

Über einen Computer im selben (Wifi-) Netzwerk bzw. über die Konsole kann ich dann auch die s. g. Crontab bearbeiten bzw. festlegen, wann (oder ob) bestimmte Scripte automatisch gestartet werden sollen.

In gewisser Weise habe ich mir so praktisch ein kleines Smart Home Projekt gebastelt – auf ganz simple Art mit dem Raspberry als Schalter im Zentrum ohne irgendwelche chinesischen Server bzw. ohne Fremdkomponenten. Via ›DynDNS‹ bzw. eigenem ›VPN‹ oder geöffnetem Port bei meiner FritzBox könnte ich ja auch aus der Ferne über das Internet darauf zugreifen bzw. Befehle absetzen. Man könnte als Auslöser auch die Messwerte gewisser Sensoren nutzen (Helligkeitssensor, Temperatursensor, …).

Musik, TV, Videos

Bevor ich mir vor einiger Zeit wieder einen Fernseher zulegte (bzw. einen FireTV-Stick), schaute ich über einen meiner Computermonitore fern bzw. Netflix, YouTube usw.:

Mittels dem Mediacenter Kodi kann man sich – nach reichlich Flucherei allerdings – einen recht vernünftigen SmartTV-Ersatz mit dem Raspberry aufbauen. Natürlich funktioniert hier auch meine IR-Fernbedienung. Das Bedienen via Smartphone oder Bluetooth-Controller geht zwar auch, ist aber umständlich.

Heute nutze ich Kodi nur noch zum Musikhören (lokale MP3-Sammlung oder Internetradios). Das kleine Zusatzprogramm Kodi-send nimmt nämlich Befehle von Scripten (bzw. über diesen Umweg von der IR-Fernbedinung) entgegen und somit kann ich bestimmte Radio-Streams direkt in Kodi starten – ohne Monitor, direkt mit einer bestimmten Taste auf meiner Fernbedienung.

Zu Kodi: Ich hatte damals viel YouTube darüber geschaut (komplizierte Einrichtung, wenn man es personalisiert (Abos) nutzen möchte), Netflix (auch etwas kompliziert) und TV der öffentlich rechtlichen Sender (einfacher). Ein ›FireTV-Stick‹, ›Chromecast-Dongle‹ oder ähnliches ist hier in meinen Augen die deutlich bessere (weil unkompliziertere) Wahl.

Kodi läuft bei mir noch, aber Radiostreams kann man ja auch mittels einem simpleren Programm abspielen bzw. via Script / Fernbedienung starten. Viel wichtiger aber ist mir persönlich folgendes:

Pi-hole: Das schwarze Loch im Heimnetzwerk

Das Programm Pi-hole ist eine Art Netzwerk-Firewall: Es blockiert rigoros Zugriffe auf bestimmte (Werbe-) Server – und zwar innerhalb des gesamten, eigenen Heimnetzwerkes (= für alle Geräte im eigenen (W-) LAN):

Gewisse Anfragen meines SmartTVs werden einfach blockiert.

Nehmen wie meinen FireTV-Stick bzw. einen typischen SmartTV: Dieser möchte natürlich eifrig Kontakt „nach Hause“ aufnehmen bzw. zu bestimmten Tracking- oder Werbeservern. So ein Gerät befindet sich gewöhnlicherweise im selben (Heim-) Netzwerkt wie der Raspberry Pi (selber Router). Durch das Pi-hole müssen jedoch zunächst jegliche Anfragen hindurch (dies wurde von mir im Router definiert). Dank gewisser Filterlisten werden nun viele Anfragen einfach abgewiesen. Bei vielen Apps sehe ich daher keine Werbung mehr und ich gehe davon aus, dass zumindest ein Teil meiner Sehgewohnheiten nicht mehr korrekt übertragen werden.

Diese Filterlisten kann man bequem in der Nutzeroberfläche (über den Browser) eintragen und konfigurieren. Man kann hier auch beispielsweise „Blacklists“ nur für bestimmte Geräte im Kinderzimmer oder dergleichen definieren.

Auf dem PC benötigt man daher auch nicht mehr zwingend einen Werbeblocker im Browser. Werbung wird bereits vorher ausgefiltert. Informationen zum Pi-hole findet man genügend – zum Beispiel auf dieser Seite (auf Basis einer FritzBox als Router). Pi hole, Kodi, Lirc, etc. laufen natürlich alle parallel. Der Raspberry ist ja ein Multitalent.

Wenn man aber nur ein einziges Gerät im eigenen W-LAN betreibt, wäre Pi-hole sicherlich zu viel Aufwand. Hinzu kommt ja dann auch noch der permanente Update-Stress bei einer nun weiteren Anwendung. Außerdem kann man bereits mittels dem simplen Eintrag eines Werbeblock-DNS-Anbieters gewisse Inhalte je Gerät bequem ausfiltern (wie hier unter Windows und Android).

Ich selber schätze jedoch das Pi-hole, da ich stets mehrere Geräte (wie den SmartTV) im Netzwerk aktiv habe. Ich mag es beispielsweise nicht, wenn ich mir einen Film ansehen möchte und mir der Fernseher wieder erzählen möchte, dass ich zunächst ein Update herunter laden soll. Derlei Server habe ich einfach blockiert und gebe sie erst dann frei, wenn ich halbjährlich ein General-Update mache. Davor kommen diese Meldungen gar nicht mehr ^x. Ich blockiere so auch jegliche Microsoft- bzw. Windows-Telemetrie-Dienste und Update-Nachfragen. Updates führe ich gerne manuell durch und nur dann, wenn ich hierfür Zeit, Muße und Geduld habe.

^x Es kann natürlich sein, dass dann irgendwann etwas nicht mehr funktioniert. Aber dann weiß ich schon, woher das rührt.

Der alte Drucker ist plötzlich netzwerkfähig

Ich habe da noch so eine alte Drucker-Scanner-Kombination stehen:

Hier sieht man auch eine meiner Lichterketten, die ich per Raspberry (IR-Fernbedienung) schalte.

Mein alter Drucker von HP funktioniert erstaunlicherweise seit über 15 Jahren noch. Er besitzt noch kein W-LAN-Modul bzw. sollte regulär via USB-Kabel an genau einem Gerät angeschlossen sein. Ist er auch – am Raspberry Pi.

Aber da ich ja auf genau diesen nun via Heimnetzwerk zugreifen kann, kann ich den Drucker / Scanner sozusagen durchschleifen: Ich kann nun von jedem Gerät innerhalb meines Heimnetzwerkes drucken und sogar scannen. In der Regel drucke ich hierüber Fahrkarten aus, welche ich mir mittels der Bahn-App am Tablet bestelle. Diese kommen dann per E-Mail als PDF-Datei an und ohne den PC anwerfen zu müssen, kann ich sie direkt aus Android heraus ausdrucken (mittels der App »PrintDroid«).

Zumindest alte Drucker der Marke ›HP‹ lassen sich noch sehr gut via dem Programm- bzw. Treiberpaket HPLIP auf dem Raspberry installieren- und somit auch von anderen Geräten im selben (Heim-) Netzwerk nutzen. Ich hatte sogar mal eine VPN-Verbindung zwischen meinem Smartphone und meiner FritzBox aufgebaut und konnte dadurch ein Dokument von unterwegs drucken, wo ich gerade an der Kasse im Aldi stand. Aber dies ist Spielerei. Jedoch: Es geht.

Daten sammeln eifrig und permanent

Für eine weitere Sache nutze ich meinen Raspberry Pi sehr gerne: Für das tägliche bzw. eher nächtliche Sammeln von Daten – während ich schlafe. In meinem Fall nutze ich eine Software, die jede Nacht über mehrere Stunden die Google-Ergebnislisten für bestimmte Suchbegriffe abklappert: Ich betreibe diverse Internetseiten und möchte eine langjährige Auflistung davon haben, inwiefern meine Seiten bei bestimmten Suchbegriffen (Keywords) gelistet sind. Dafür gibt es kostenpflichtige Dienste. Der Raspberry kann dies auch.

Leider funktioniert diese Software (Serposcope) nicht mehr: Google hat dem nun offenbar einen Riegel vorgeschoben. Aber das Prinzip besteht weiterhin: Der kleine, stromsparende Computer erledigt nächtlich in kleinen Schritten unbeaufsichtigt Dinge (nimmt z. B. Backups von Datenbanken vor und dergleichen).

Wetterstation

Ich hatte mir mal eine kleine Wetterstation mit dem Raspberyy Pi gebaut: Temperatursensor angestöpselt, Feuchtigkeitssensor angestöpselt, Luftdrucksensor angestöpselt. Diese Daten hatte ich dann eine gewisse Zeit lang gesammelt – siehe vorheriger Punkt. So etwas kann man dann grafisch auswerten. Aber eigentlich bezahle ich ja mit meinen Steuern Leute, die so etwas beruflich schon für mich erledigen (den deutschen Wetterdienst). Dieses Projekt stellte ich dann recht schnell wieder ein.

Stromverbrauch

Dieser kleine Minicomputer verbraucht sehr wenig Strom – dies hatte ich ja bereits erwähnt. In Zahlen: Der Raspberry Pi (3B) arbeitet i. d. R. mit einer Leistungsaufnahme von ca. 3 Watt. Dies ist so wenig, dass man das Gerät getrost permanent aktiv lassen kann bzw. nie ausschalten muss. Auf das Jahr umgerechnet verursacht dies dann Kosten von lediglich ca. 8 Euro hierzulande (bei einem kWh-Preis von ca. 30 Cent). Mit einem Stromkosten-Rechner kann man so etwas schnell ausrechnen.

Kurzum

Dieser Winzling wird sicherlich weiterhin 24h am Tag bei mir aktiv sein. Zu sehr daran gewöhnt habe ich mich schon, dass ich einfach via simpler IR-Fernbedienung meine Steckdosen schalten kann und meine Beleuchtung in der Wohnung. Da ich regelmäßig (Web-) Radio höre, ist mir ein unkompliziertes Aktivieren auch hier wichtig und ich möchte Musik weiterhin über meine alte Stereoanlage hören und nicht über irgendwelche Bluetooth-Boxen bzw. über das Handy. Zudem lege ich viel Wert auf Datenschutz bzw. entsprechende Kontrolle und schätze das Pi-hole in meinem Heim-Netzwerk.