CCU-Addon: FRITZ!Box-basierte Anwesenheitserkennung

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jmaus
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CCU-Addon: FRITZ!Box-basierte Anwesenheitserkennung

Beitrag von jmaus » 02.03.2015, 12:03

Hallo Zusammen,

das Thema ist nicht neu: Die Anwesenheit im Haus automatisch anhand gerade im WLAN/LAN angemeldeter Geräte/Smartphones zu erkennen.

D.h. man erkennt automatisch das ein Smartphone/Tablet gerade im WLAN aktiv ist und setzt in der Homematic CCU eine Systemvariable of 'true' die man dann entsprechend in Skripten / CCU-Programmen auswerten kann. So lässt sich im Prinzip auch eine personenbezogene Anwesenheitserkennung realisieren um so z.B. die Heizungssteuerung für bestimmte Personen zu variieren oder gar Gäste im Haus zu erkennen und dann die Heizung im Gästezimmer entsprechend hochzufahren.
Nun existieren hier im Forum bereits verschiedenste Ansätze wo z.B. mittels regelmäßiger Ping-Anfragen an die zu überwachenden Geräte versucht wird deren Anwesenheitsstatus (und damit die Anwesenheit der Person deren das Gerät gehört) analysiert wird. Des Weitern gibt es Ansätze die mittels separat zu installierender Geolocation-Apps (z.B. Geofency) eine Überwachung des Aufenthaltsortes von Smartphones umsetzen kann um so z.B. herauszufinden das sich ein Smartphone innerhalb eines gewissen Radius rund um das Haus befindet und somit dann die Anwesenheit einer Person entsprechend angenommen wird.

Den Ansatz den ich hier nun vorstellen möchte bedient sich der Tatsache das sich ein Smartphone in regelmäßigen Abständen automatisch versucht in bekannte WLANs seiner Umgebung einzuloggen. Und betreibt man nun zuhause einen WLAN-Router/Access-Point so ist ein Smartphone im Grunde (ausser es befindet sich im tiefen Schlafmodus) immer am heimischen WLAN angemeldet und zumindest der WLAN-Router/Access-Point sollte immer wissen wer sich gerade im Haus befindet und wer nicht. Dies macht sich nun mein CCU-Addon einer Anwesenheitserkennung zu Nutze in dem es in regelmäßigen Abständen den WLAN Status von (zumindest im deutschen Raum) weit verbreiteten FRITZ!Box und FRITZ!Repeater Geräten der Firma AVM abfragt und entsprechend CCU-Systemvariablen setzt die man wiederum dann in seinen WebUI-Programmen auswerten/verarbeiten kann. Zwar ist diese Idee im Grunde nichts neues (siehe https://github.com/jollyjinx/homematic), jedoch gibt es hierzu einen wesentlichen Unterschied zu meiner Lösung.

Was an meiner Lösung neu/anders ist, ist die Tatsache, dass man die notwendigen Skripte/Programme nicht direkt auf einer FRITZ!Box installieren muss (was von AVM seit FRITZ!OS Firmware 6.20 nicht mehr unterstützt wird) und man diese Lösung direkt auf einer CCU als Addon-Paket installieren und entsprechend konfigurieren kann. Auch habe ich das Addon so ausgelegt, dass dieses sich nicht nur in eine einzelne FRITZ!Box einloggen kann sondern auch z.B. FRITZ!-basierte WLAN-Repeater auswerten kann. D.h. man gibt eine Liste von FRITZ! Geräten an die dann entsprechend ausgewertet werden.

Funktionsumfang
  • WLAN/LAN-Statusabfrage mehrerer paralleler FRITZ!-Geräten (FRITZ!Box/Repeater)
  • Vom Nutzer definierbare Intervallzeit zur regelmäßigen Abfrage von FRITZ!-Geräten
  • Möglichkeit für manuellen Aufruf der Abwesenheitserkennung mittels CUxD SystemExec calls
  • Unterstützung für FRITZ!Box/Repeater Zugang mit oder ohne Passwort im internen Netzwerk
  • Möglichkeit der Remote-Abfrage über https-Zugang zu FRITZ!-Geräten
  • Berücksichtigung eines separaten Gastzugang-WLAN
  • Nutzergerätedefinitionen anhand der MAC- oder IP-Adresse
  • Nutzern können mehrere Geräte für Anwesenheitserkennung zugeordnet werden
  • Automatisches Anlegen aller notwendigen CCU-Systemvariablen
  • Zusätzliche String- und Enum-Systemvariable zur komfortablen Darstellung des Anwesenheitsstatus aller Nutzer
  • Gasterkennung anhand des Auftauchens unbekannter Geräte im Gastzugang-WLAN
  • Gasterkennung kann auf gesamte WLAN/LAN-Umgebung ausgedehnt werden
  • Web-basierte Konfiguration über CCU-WebUI Zugang
Unterstützte CCU Platformen Unterstützte FRITZ! Modelle Platformen
  • Alle Modelle von FRITZ!Box und FRITZ!Repeater ab FRITZ!OS 6
Konfiguration FRITZ!-Geräte
Vor Nutzung von hm_pdetect müssen noch ein paar Dinge an den jeweiligen FRITZ! Geräten konfiguriert werden damit dieses problemlos funktioniert:
  1. Aufrufen der Webkonfiguration des jeweiligen FRITZ!-Gerätes (z.B. http://fritz.box/)
  2. Anlegen eines neuen Nutzers unter System->FRITZ!Box-Benutzer->Benutzer hinzufügen
    • Beschränken der Rechte des neuen Nutzers auf FRITZ!Box Einstellungen
  3. Aufrufen der Heimnetz-Anmeldeeinstellungen System->FRITZ!Box-Benutzer->Anmeldung im Heimnetz
    • Ändern der Anmeldeeinstellungen auf Anmeldung mit FRITZ!Box-Benuternamen und Kennwort
Installation auf CCU als Addon
  1. Download des aktuellen Addon-Releases von Github (https://github.com/jens-maus/hm_pdetect/releases)
  2. Installation des Addon-Paketes (hm_pdetect-X.X.tar.gz) mittels WebUI Oberfläche der CCU
  3. Konfiguration des Addons über WebUI zugängliche Konfigurationswebseite
Manuelle Installation auf Linux-Server (z.B. RaspberryPi)
  1. Anlegen eines separaten Verzeichnisses für hm_pdetect:

    Code: Alles auswählen

    mkdir /opt/hm_pdetect
  2. Wechseln des aktuellen Verzeichnisses:

    Code: Alles auswählen

    cd /opt/hm_pdetect
  3. Download des hm_pdetect.sh Skriptes:

    Code: Alles auswählen

    wget https://github.com/jens-maus/hm_pdetect/raw/master/hm_pdetect.sh
  4. Download der hm_pdetect Beispielskonfiguration:

    Code: Alles auswählen

    wget https://github.com/jens-maus/hm_pdetect/raw/master/hm_pdetect.conf.sample
  5. Umbenennen der Beispielkonfiguration:

    Code: Alles auswählen

    mv hm_pdetect.conf.sample hm_pdetect.conf
  6. Anpassen der Konfiguration anhand der Kommentare in der config-Datei:

    Code: Alles auswählen

    vim hm_pdetect.conf
  7. Anlegen eines cronjobs zur intervallgesteuerten Ausführung von hm_pdetect:

    Code: Alles auswählen

    crontab -e
    Hinzufügen folgender Zeilen:

    Code: Alles auswählen

    */1 * * * * /opt/hm_pdetect/hm_pdetect.sh 2>&1 >/dev/null
    */1 * * * * sleep 15; /opt/hm_pdetect/hm_pdetect.sh 2>&1 >/dev/null
    */1 * * * * sleep 30; /opt/hm_pdetect/hm_pdetect.sh 2>&1 >/dev/null
    */1 * * * * sleep 45; /opt/hm_pdetect/hm_pdetect.sh 2>&1 >/dev/null
    
Manueller CUxD SystemExec Aufruf

Zusätzlich zum automatischen, intervallbasierten Aufrufen von hm_pdetect ist es auch möglich mittels CUxD-basierter SystemExec Aufrufe (http://www.cuxd.de/) in der CCU-basierten Programmierumgebung eine Ausführung von hm_pdetect zu bestimmten Zeiten (z.B. bei Außentüröffnung) durchführen zu lassen. Hierzu kann man in HomeMatic-Programmen die folgende beispielhafte Anweisung hinzufügen:

Code: Alles auswählen

dom.GetObject("CUxD.CUX2801001:1.CMD_EXEC").State("/usr/local/addons/hm_pdetect/run.sh <iterations> <waittime> &");
Hierbei gilt zu beachten, dass bei <iterations> und <waittime> jeweils die Anzahl der Iterationen und eine gewünschte Wartezeit zwischen den Iterationen hinzugefügt werden kann. Ein Beispiel eines solchen Aufrufen kann sein:

Code: Alles auswählen

dom.GetObject("CUxD.CUX2801001:1.CMD_EXEC").State("/usr/local/addons/hm_pdetect/run.sh 5 2 &");
Dies wird bei Ausführung dieser Anweisung dann hm_pdetect 5-mal hintereinander aufrufen mit jeweils 2 Sekunden Pause zwischen den Aufrufen.

Support
Bei Problemen/Bugs oder Ideen zur Weiterentwicklung bitte unter dem Github-Projekt ein Ticket erstellen (https://github.com/jens-maus/hm_pdetect/issues). Für Hilfe bei der Benutzung/Konfiguration des Addons bitte hier in diesem Thread posten.

Lizenz
Die Nutzung und Entwicklung des Addons unterliegt der Version 3 der LGPL Open Source Lizenz.

Hinweis
Dieses Addon nutzt KnowHow das im Zuge folgender anderer Entwicklungen erarbeitet wurde: Viel Spass mit hm_pdetect!

Jens
Zuletzt geändert von jmaus am 12.02.2016, 15:49, insgesamt 5-mal geändert.
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Re: FRITZ! basierte Anwesenheitserkennung (hm_pdetect)

Beitrag von jollyjinx » 03.03.2015, 19:52

Tja, wie schon gesagt schade dass AVM die Boxen so kastriert.

Evtl. ist es weniger fehleranfällig nicht dauernd auf die FB zu verbinden ? sondern einfach das Script dort zu starten, bzw. hochzukopieren und dann dort laufen zu lassen. In der Regel kann man ja bei der FB das Script in das /var/InternerSpeicher bzw. wenn vorhanden auf einen USB Stick kopieren und einfach aufrufen.

Da die FB in der Regel den Router ins Internet darstellt wird das Script nicht auf den repeatern benötigt, da alle ARP Einträge im HauptRouter vorhanden sein müssen.
114 Kanaele in 22 Geraeten, 10 Geraetetypen:
2x HM-Sec-WDS-2(Funk-Wassermelder), 1x HM-Sec-SC-2(Funk-Tuer-/ Fensterkontakt), 1x HM-RCV-50(CCU2 System), 2x HM-ES-TX-WM(Funk-Sender fuer Energiezaehler-Sensor), 7x HM-CC-RT-DN(Funk-Heizkoerperthermostat), 1x HM-LC-Sw4-SM(Funk-Schaltaktor 4-fach), 5x HM-Sec-SCo(Funk- Tuer-/Fensterkontakt optisch), 1x HM-ES-PMSw1-Pl(Funk-Schaltaktor mit Leistungsmessung), 1x HM-LC-Sw1-Pl-2(Funk-Schaltaktor 1-fach), 1x HM-LC-Sw1PBU-FM(Funk-Schaltaktor 1-fach fuer Markenschalter)
--------------------------------------------
Inventur mit Jollys InventurScript erzeugt.

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Re: FRITZ! basierte Anwesenheitserkennung (hm_pdetect)

Beitrag von jmaus » 04.03.2015, 10:01

jollyjinx hat geschrieben:Tja, wie schon gesagt schade dass AVM die Boxen so kastriert.
In der Tat, allerdings finde ich gerade für ungeübte Nutzer den Ansatz über die einfache Abfrage des Webinterfaces der FRITZ! Geräte der bessere Weg.
jollyjinx hat geschrieben: Evtl. ist es weniger fehleranfällig nicht dauernd auf die FB zu verbinden ? sondern einfach das Script dort zu starten, bzw. hochzukopieren und dann dort laufen zu lassen. In der Regel kann man ja bei der FB das Script in das /var/InternerSpeicher bzw. wenn vorhanden auf einen USB Stick kopieren und einfach aufrufen.
Also bisher funktioniert mein Skript problemlos und das obwohl ich wirklich minütlich den Status der FRITZ! Geräte Abfrage. Problem mit den Skripten direkt auf der FB ist ja das man diese Skripte immer manuell starten muss nach einem Neustart der FB. Und da man eh meistens bereits einen Linux-Server zum betreiben von CCU.IO oder CCU-Historian in Betrieb hat ist die Abfrage per Webanfrage nicht wirklich ein Nachteil IMHO.
jollyjinx hat geschrieben: Da die FB in der Regel den Router ins Internet darstellt wird das Script nicht auf den repeatern benötigt, da alle ARP Einträge im HauptRouter vorhanden sein müssen.
Meiner Erfahrung nach reagieren die Auswertung der ARP Tabellen jedoch nicht so schnell auf Änderungen wie die Abfrage des Webinterfaces. Das liegt vmtl. einfach daran das ARP Einträge ja eine Weile gecacht werden wohingegen die Abfrage über das Webinterface der FRITZ! Geräte sofort eine Statusänderung von WLAN/LAN Geräten verrät.
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Re: FRITZ! basierte Anwesenheitserkennung (hm_pdetect)

Beitrag von Fruehwi » 09.03.2015, 16:34

Hallo,

Das Script auf der Fritzbox habe ich zum laufen bekommen.
Aber leider komme ich mit deiner Anleitung nicht zurecht.
Habe die Befehle per SSH auf dem RaspberryPI auf dem auch CCU.IO läuft ausprobrobiert und Befehle werden nicht erkannt.
Vielleicht gibt's noch paar Tipps für die Linux Dummies...



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Re: FRITZ! basierte Anwesenheitserkennung (hm_pdetect)

Beitrag von jmaus » 10.03.2015, 14:25

Fruehwi hat geschrieben:Habe die Befehle per SSH auf dem RaspberryPI auf dem auch CCU.IO läuft ausprobrobiert und Befehle werden nicht erkannt.
Vielleicht gibt's noch paar Tipps für die Linux Dummies...
Nun, da musst du erst einmal genauer spezifizieren was "Befehle werden nicht erkannt" genau bedeutet? Du musst natürlich den hm_pdetect.sh skript entsprechend aufrufen damit dieser auch losläuft. Was genau geht also bitte nicht bzw. was ist die Fehlermeldung?
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Re: FRITZ! basierte Anwesenheitserkennung (hm_pdetect)

Beitrag von Ulli@volles-haus.de » 18.03.2015, 10:43

Hallo an Alle

Es gibt auch eine ganz simple Methode um Anwesenheit festzustellen, solange man nicht gerade sicherheitrelevante Dinge steuern will.

CuxD auf der Homematic installieren (dürften eh die meisten haben).

Einen Schalter in CuxD erzeugen (Typ (28) System). Diesem als Funktion (Ping/Alive) geben. Als Schalter habe ich einen Schaltaktor 1-fach Schalter gewählt.

Diesen Schalter kann man anschließen unter der mHomematic WebUI konfigurieren. Er stellt 16 Kanäle zur Verfügung und man kann damit 16 Geräte (Smartphone) auf Anwesenheit prüfen.
Unter "SWITCH|IP_DNS_ADR" wird die IP Adresse des zu prüfenden Gerätes eingestellt. Bei "SWITCH|INTERVAL_ALIVE" stellt man das Prüfinterval ein. Bei "SWITCH|INTERVAL_FAIL" wird die Intervalzeit zur Prüfung bei NICHT antworten des Gerätes eingestellt. Unter "SWITCH|MAX_RETRY " wird eingestellt nach wievielen Fehlversuchen der Schalter den Zustand "AUS" annimmt.

Von Vorteil ist die Tatsache das man mit nur EINEM Schalter 16 Geräte auf Anwesenheit prüfen kann. Weiterhin kann man diesen Schalter sehr einfach in Programmen verwenden, da er bei Erreichbarkeit des Zielgerätes den Zustand "EIN" annimmt und bei Nichterreichbarkeit den Zustand "AUS".

Will mich hier nicht mit fremden Lorbeeren schmücken. Ich habe diese Lösung aus irgend einem Forenbeitrag, weiß aber nicht mehr woher.

Bei mir funktioniert diese Lösung seit ca. 2 Wochen absolut fehlerfrei. Vorraussetzung ist jedoch, jedem Gerät im Router (muss nicht zwingend eine Fritzbox sein) eine feste IP zuzuweisen. Zumindest bei der Fritzbox hat das noch einen positiven Nebeneffekt. Hat man einem Gerät eine Feste IP in der FritzBox zugewiesen, dann existiert in der FritzBox eine feste Verknüpfung zwischen der MAC Adresse und der IP Adresse. Ein anderes Gerät kann keine Verbindung per WLAN aufbauen wenn an dem Gerät selber eine feste IP eingestellt ist (z.B. um Anwesenheit zu fälschen).

LG Ulli
Ständig wachsend .... Datenpunkte: 1887 / Kanäle: 298 / Geräte: 75

Unsere Homepage: http://www.kuesterlut.de
Unsere Solaranlage: http://solar.volles-haus.de Errichtet im Eigenbau.
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Re: FRITZ! basierte Anwesenheitserkennung (hm_pdetect)

Beitrag von jmaus » 18.03.2015, 10:57

Ulli@volles-haus.de hat geschrieben: Einen Schalter in CuxD erzeugen (Typ (28) System). Diesem als Funktion (Ping/Alive) geben. Als Schalter habe ich einen Schaltaktor 1-fach Schalter gewählt.
Das ist sicherlich auch ein interessanter Ansatz. Allerdings wird dies nicht bei allen Geräten funktionieren. Z.B. setzen sich iPhones in der Regel nach einer gewissen Zeit in einen inaktiven Modus. Wenn du dann ein normalen IDCMP ping an diese absendest kommt der nicht durch und deine Methode würde denken das Gerät ist nicht im Haus. Die FritzBox hingegen selber behält das Gerät in Ihrer Liste und somit kann mein Skript weiterhin feststellen das das Gerät prinzipiell im WLAN eingeloggt ist. Des Weiteren gibt es ja auch Personen die auf Ihren Laptops oder anderen Geräten eine Firewall so dicht gemacht haben das keinerlei IDCMP pings durchkommen, da kommt es dann zu dem gleichen Effekt wenn du z.B. tracken willst ob ein Gast da ist oder nicht. Auch hier versagt die Methode, die Abfrage der eingeloggten WLAN Geräte direkt auf der Fritz!Box geht weiterhin.

Mag in deinem Umfeld alles nicht wichtig sein, sollte man aber bedenken. Hier habe ich meinen Skript jetzt seit einigen Wochen im Einsatz und das ganze funktioniert problemlos und mit recht schnelle Reaktionszeiten auf anwesenheit/abwesenheit.
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Re: FRITZ! basierte Anwesenheitserkennung (hm_pdetect)

Beitrag von matze-pe » 18.03.2015, 11:02

Das wird aber alles nicht sauber funktionieren, spätestens wenn die zu überprüfenende Geräte in Standby gehen sind sie in der FritzBox auch nicht mehr aktiv.

Sie sauberste Lösung die ich bisher getestet habe, ist "Geofency".
Die App auf dem Handy öffnen, den GPS Umkreis vom Haus angeben und sobald man den Radius verlässt / betritt wird ein http befehl gesendet der die variabel auf der Homematic (true/false) setzt.

Läuft bisher (halbes jahr) am zuverlässigsten ;)
Dazu gibt es im dashui forum ein anleitungsthread zu.
CCU3 (80 Geräte, 105 Variablen, 50 Programme) * CCU.IO + DashUI + Apple HomeKit (Homebridge) auf Raspi2

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Re: FRITZ! basierte Anwesenheitserkennung (hm_pdetect)

Beitrag von jmaus » 18.03.2015, 11:20

matze-pe hat geschrieben:Das wird aber alles nicht sauber funktionieren, spätestens wenn die zu überprüfenende Geräte in Standby gehen sind sie in der FritzBox auch nicht mehr aktiv.
Also das Verhalten kann ich nicht bestätigen. Ich kann hier klar im CCU.io Highcharts sehen das die iPhones die GANZE nacht als anwesend gezeigt werden. D.h. auch die FRITZ!box sieht sie die ganze zeit. Und ich lasse hier meinen skripte jede Minute laufen. Und auch wenn ich das Haus verlasse ist die Genauigkeit überraschend hoch. Bereits nach ca. 1 Minute stellt mein Skript fest das das Gerät nicht mehr anwesend ist.

matze-pe hat geschrieben: Sie sauberste Lösung die ich bisher getestet habe, ist "Geofency".
Die App auf dem Handy öffnen, den GPS Umkreis vom Haus angeben und sobald man den Radius verlässt / betritt wird ein http befehl gesendet der die variabel auf der Homematic (true/false) setzt.

Läuft bisher (halbes jahr) am zuverlässigsten ;)
Dazu gibt es im dashui forum ein anleitungsthread zu.
Nunja, dann muss ich ja immer diese App laufen lassen oder das andauernde GPS pollen saugt mir meine Handiakku zu schnell weg. Und wie gesagt, das bringt dann auch nix bzgl. Gästeerkennung, denn nur die Fritz!Box kann wissen ob jemand "fremdes" im WLAN ist oder nicht.

Hast du denn mein Skript schon probiert der eben nicht einfach die ARP Tabelle direkt auf der FRITZBox pollt sondern eben das Webinterface der FRITZbox direkt aufruft?
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Re: FRITZ! basierte Anwesenheitserkennung (hm_pdetect)

Beitrag von jollyjinx » 18.03.2015, 11:21

Also Ping ist aus Energiegründen (die Telefone werden schneller leer) nicht zu benutzen und alle Telefone , die über PushNachrichten erreichbar bleiben wollen bleiben defenitiv im WLAN sichtbar.

Umgesetzt habe ich deswegen ja genau das mit einem Script (presencedetection.sh) auf dem Router, denn der Router weiss auch die Ethernetadressen so dass man auch auf Ethernetaddressen und Addressbereiche reagieren kann.

Übrigens noch als anmerkung zur ARP Tabelle, die ich benutze: Die ARP Tabelle wird vom OS benutzt um herauszufinden welche IP zu welcher ARP Adresse gehört. D.h. es ist erst die ARP Tabelle aktuell, bevor die Oberflächen das widerspiegeln.
114 Kanaele in 22 Geraeten, 10 Geraetetypen:
2x HM-Sec-WDS-2(Funk-Wassermelder), 1x HM-Sec-SC-2(Funk-Tuer-/ Fensterkontakt), 1x HM-RCV-50(CCU2 System), 2x HM-ES-TX-WM(Funk-Sender fuer Energiezaehler-Sensor), 7x HM-CC-RT-DN(Funk-Heizkoerperthermostat), 1x HM-LC-Sw4-SM(Funk-Schaltaktor 4-fach), 5x HM-Sec-SCo(Funk- Tuer-/Fensterkontakt optisch), 1x HM-ES-PMSw1-Pl(Funk-Schaltaktor mit Leistungsmessung), 1x HM-LC-Sw1-Pl-2(Funk-Schaltaktor 1-fach), 1x HM-LC-Sw1PBU-FM(Funk-Schaltaktor 1-fach fuer Markenschalter)
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Inventur mit Jollys InventurScript erzeugt.

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