- Entwicklung von Timeframe, einem E-Paper-basierten Dashboard, um einen Kalender, das Wetter und Smart-Home-Informationen im Haushalt anzuzeigen
- Durch Nutzung der Echtzeit-Aktualisierungsfunktion des 23-Zoll-Boox Mira Pro sind ein großer Bildschirm und Echtzeit-Statusanzeigen möglich
- Das Backend wurde von Ruby on Rails zu einer Home-Assistant-zentrierten Architektur neu aufgebaut, wodurch Datenintegration und Wartung vereinfacht wurden
- Inzwischen hat es sich als zentrale Oberfläche zur Echtzeit-Anzeige des Hausstatus etabliert; zudem werden kostengünstigere Optionen geprüft
Hintergrund der Entwicklung von Timeframe
- Das Projekt begann nach der Hochzeit, als nach einer Möglichkeit gesucht wurde, in einem schirmfreien Schlafzimmer dennoch Termine und Wetterinformationen zu sehen
- Ein früher Versuch bestand darin, Magic Mirror mit einem Medizinschrank und LCD umzusetzen, doch es gab schlechte Lesbarkeit in heller Umgebung und störendes Leuchten bei Nacht
- Anschließend wurde über das Hacken von Kindle-Geräten ein E-Paper-basierter Prototyp gebaut, der den Bildschirm alle 30 Minuten aktualisierte
- Daten aus Google Calendar und Dark Sky wurden in eine Ruby-on-Rails-App geladen und mit IMGKit als PNG gerendert
- Dabei zeigte sich, dass E-Paper gut geeignet ist, weil es die Lichtverhältnisse nicht beeinflusst
Stabilisierungsphase auf Basis von Visionect
- Das Kindle-basierte System war wegen des ständigen Wartungsaufwands wenig zuverlässig
- Es wurden Visionect-E-Paper-Displays (6”/10”/13”/32”) eingeführt, die mit einer Ladung 2 bis 3 Monate nutzbar waren
- 6” für das Wetter im Eingangsbereich, 13” an der Seite des Kühlschranks, 10” fürs Schlafzimmer
- Auf einem Raspberry Pi lief das Rails-Backend, und mit IMGKit erzeugte Bilder wurden alle 5 Minuten über die Visionect API gepusht
- Die zugehörige Logik wurde in die Bibliothek visionect-ruby ausgelagert
- Das System lief über Monate hinweg stabil ohne Ausfälle
Markttest und Grenzen
- Durch das Interesse von Besuchern wurde ein erster Pilotversuch mit Kunden durchgeführt
- Dabei wurden verschiedene Formate ausprobiert, etwa eine Monatskalenderansicht auf einem 13”-Display
- Allerdings waren der Preisbereich von 1000 US-Dollar und die monatlichen Lizenzkosten von 7 US-Dollar bei Visionect belastend
- Bei Umstellung auf einen Abo-Dienst wären monatliche Gebühren von über 10 US-Dollar nötig gewesen
Umstieg auf Boox Mira Pro
- Nachdem das Haus 2021 beim Marshall Fire vollständig zerstört worden war, wurde das System beim Entwurf des neuen Hauses neu aufgebaut
- Mit dem Erscheinen des Boox Mira Pro (25.3”) wurde hochauflösendes E-Paper mit Echtzeit-Aktualisierung möglich
- Im neuen Haus wurden ein eigener Installationsplatz („phone nook“) sowie Stromleitungen für zusätzliche Visionect-Displays eingeplant
Neuaufbau des Backends
- Wegen der Anforderungen an Echtzeit-Aktualisierung wurde das bisherige Rails-Backend umfassend überarbeitet
- Statt Bild-Rendering wurde auf direktes Rendering per URL umgestellt
- Home Assistant (HA) wurde als wichtigste Datenquelle gewählt und mit Google Calendar, Apple Weather und Sonos integriert
- Mehr als die Hälfte des Codes wurde entfernt; außerdem wurden Datenbank und Redis abgeschafft, was die Architektur vereinfachte
- Hintergrundaufgaben laufen mit Rufus Scheduler, Ergebnisse werden im Rails-Dateicache-Backend gespeichert
- Das System ist so konfiguriert, dass Sensorzustände mit dem Präfix sensor.timeframe automatisch angezeigt werden
- Beispiel: Wird der Stromverbrauch des Geschirrspülers erkannt, erscheint nach 20 Uhr ein Hinweis auf den Betrieb
Aktuelle Betriebsweise
- Nach dem Einzug ins neue Haus übernimmt die Echtzeit-Statusanzeige eine Schlüsselrolle
- Das System zeigt visuell den Zustand des Haushalts an, etwa Türstatus oder ob die Wäsche fertig ist
- Ist der Bildschirm leer, wird das als „Normalzustand“ verstanden
- Gerätesteuerung und Statusanzeige sind getrennt, sodass sich der Zustand sofort erfassen lässt, ohne unnötig Informationen durchsuchen zu müssen
Künftige Aufgaben
- Stabilisierung des Deployments: Die Behandlung von Laufzeitfehlern wird verbessert; nötig ist ein wartungsfreies eingebettetes Systemdesign
- Vollständige Integration in Home Assistant: Nach der Migration aller Datenquellen zu HA ist eine Bereitstellung als HA-App das Ziel
- Senkung der Hardwarekosten: Das aktuelle Boox-25”-Display kostet rund 2000 US-Dollar und ist für Endkunden teuer
Fazit
- Timeframe hat sich zu einem persönlichen Projekt zur Steigerung der Effizienz im Alltag zu Hause entwickelt
- Anders als bei der Entwicklung von Software für eine große Nutzerbasis wird es als kreative Arbeit weitergeführt, die das Leben der eigenen Familie direkt verbessert
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