Logikgatter: So öffnen Sie das Tor zu Ihrem perfekten Smart Home

Wie genial kann bitte das Leben im Smart Home sein! Das Licht oder die Heizung stellt sich immer automatisch genau dann an, wenn... Ja, wann eigentlich? Wenn ein Bewegungssensor einen Bewohner bemerkt oder ab einer bestimmten Uhrzeit? Oder wenn alles beides zutrifft? Mit Projekten in Conrad Connect können Sie dies ganz nach Ihren persönlichen Vorlieben festlegen. Denn im Unterschied zu anderen IoT-Plattformen lassen sich Smart-Home-Automationen hier nicht nur durch eine, sondern mehrere Bedingungen auslösen. Logikgatter nennt sich der Mechanismus dahinter. Im Folgenden erfahren Sie, wie Sie mit Logikgattern per Drag-and-Drop IoT-Projekte Ihren Bedürfnissen entsprechend maßschneidern.

Logikgatter verstehen: Des Smart-Home-Fans liebstes Werkzeug

Logikgatter sind bei Computern und in der gesamten digitalen Welt ein üblicher Weg, um Geräten und ihrer Betriebssoftware klipp und klar mitzuteilen, wie sie sich in zum Teil widersprüchlichen Situationen verhalten sollen. Es gibt mehrere Möglichkeiten, auf Sensorsignale zu reagieren, aber nur eine elektrische Schaltung Ihrer Smart-Home-Aktoren ist darauf die richtige Reaktion? Das Logikgatter weiß, was zu tun ist. 

Bildlich gesprochen schleust es als eine Art Tür oder Filter die Informationen in die entsprechende Richtung. Dabei folgt das Gatter einer logischen Struktur, in deren Rahmen verschiedene Verknüpfungen die Informationen auf dem Weg vom Sensor zum Aktor in Einklang bringen. 

Bei Conrad Connect können Sie vier Verknüpfungsvarianten anwenden, und zwar die sogenannten Operatoren namens:

  • UND
  • NAND (NICHT-UND-Gatter)
  • OR (ODER-Gatter)
  • und GENERAL. 
Logikgatter _Conrad Connect

Es gibt weitere Varianten wie das Nicht-Gatter, die wir aber aktuell nicht brauchen. Die Namen der Operatoren stammen aus einem Teilbereich der Mathematik (boolesche Algebra), wo sie üblicherweise als Großbuchstaben und meist auch auf Englisch geschrieben werden. Deswegen tun wir das hier auch.
Ja, genau. Wenn Sie mit diesen Operatoren Ihr Smart Home gestalten, arbeiten Sie dabei mit den gleichen Werkzeugen wie die brillantesten Programmierer und Mathematiker. Nur, dass es sich deutlich cooler anfühlt als in der Schule oder an der Uni.

Aber bevor es richtig losgeht, noch zwei wichtige Begriffe. Wenn Logikgatter die Zustände verschiedener Sensoren gleichzeitig überprüfen, erstellen Sie daraus eine Aussage, einen sogenannten Wahrheitswert. Diesen geben sie an die Aktoren weiter als

  • TRUE
  • oder FALSE.

Ob ein Zustand „wahr“ oder „falsch“ ist, legt fest, ob Ihr Projekt eine Regel auslöst und in deren Folge das Licht einschaltet oder die Heizungstemperatur ändert.

Ihr schneller Weg zum passenden Logikgatter in fünf Schritten

Wenn Sie in einem neuen Projekt auf Conrad Connect mehrere Sensorwerte von Diensten und Geräten verschiedener Hersteller verknüpfen möchten, verwenden Sie dazu den grafischen Regeleditor im Browser.

  1. Dazu loggen Sie sich in Ihr Konto bei Conrad Connect ein.
  2. Klicken Sie in der oberen Navigationsleiste auf „Projekte“.
  3. Anschließend klicken Sie in der rechten Spalte auf die Schaltfläche „+ Neues Projekt“.
  4. Nun öffnet sich der Editierbereich. Wählen Sie aus der linken Spalte die Sensoren und Aktoren, die Sie verknüpfen möchten.

Schließlich komplettieren Sie das Projekt mit dem Logikgatter, das als Bindeglied zwischen Sensoren und Aktoren fungiert. Die Möglichkeiten dazu finden Sie ganz unten in der linken Spalte.

So sieht das im Browser aus:

Logikgatter _Conrad Connect_Beispiel1

Jeder der vier verfügbaren Operatoren spielt seine Stärke in unterschiedlichen Situationen aus. Und zwar wie folgt:

  • UND: Zwei Bedingungen in Form von Sensorwerten treffen exakt zu und lösen eine Aktion aus.
  • NAND: Hilfreich, wenn sich die beiden Bedingungen der Regel nicht um zwei exakte Schwellenwerte drehen, sondern um einen Toleranzbereich. Etwa, wenn eine Temperatur weder zu hoch noch zu niedrig sein soll.
  • OR: Funktioniert ähnlich wie NAND. Nur, dass hier einer von zwei exakten Schwellenwerten (kein Toleranzbereich) zutreffen muss, um die Aktion auszulösen.
  • GENERAL: Empfiehlt sich, wenn sehr viele Bedingungen zu einer Aktion führen können und Sie deren Anzahl in einem Menü mit Auswahlkästen begrenzen möchten.

In welchen Beispielfällen eignet sich welche Verknüpfung konkret? Wir erklären das im Einzelnen.

UND-Gatter: Ein Fall für Zwei

Wann es sich empfiehlt: Der UND-Operator kombiniert die Zustände von mindestens zwei Sensoren. Es ist daher das Mittel der Wahl, wenn ein Gerät nur dann angehen soll, wenn zwei oder mehr Bedingungen zutreffen. Im ausgewählten Beispiel soll ein smartes Leuchtmittel von Philips Hue ausschließlich am Wochenende und auch nur nachts aufleuchten. Sie können diesen Anwendungsfall beispielsweise für Ihre Gartenbeleuchtung verwenden.

Logikgatter _Conrad Connect_UND Gatter

Das stellen Sie ein: Um die Eigenschaften eines Gatters zu sehen, klicken Sie einfach auf das Bildsymbol im Editierbereich. Wie Sie dann in der rechten Spalte sehen können, prüft das UND-Gatter, ob es derzeit Wochenende und Nacht ist. Wenn beide Bedingungen TRUE, also „wahr“ sind, ist das Ergebnis ebenfalls TRUE. Klicken Sie auf die Hue-Lampe als Aktor und wählen Sie daher in den Eigenschaften den Status des Auslösers als TRUE, wie unten angezeigt.

Logikgatter _Conrad Connect_UND Gatter

Da die Sensoren ständig den Kalender und Tag-Nacht-Rhythmus überprüfen, wird das System jedes Mal, wenn es Wochenende und Nacht ist und daher der UND-Operator den Zustand TRUE hat, das Licht auslösen.

NAND-Gatter: Alles im grünen Bereich

Wann es sich empfiehltStellen Sie sich vor, Sie möchten die Temperatur und den CO2-Gehalt im Raum in einem bestimmten Bereich halten. Beispielsweise, damit der Nachwuchs im Babyzimmer erholsam schlafen kann oder Sie im Arbeitszimmer produktiv vorankommen. Stellt Ihre Netatmo-Wetterstation bei einem der Sensoren einen höheren oder niedrigeren Wert als in Ihrem gewünschten Bereich fest, soll das System Sie mit einer E-Mail warnen. Für dieses Szenario eignet sich das NAND-Gatter perfekt.

Das stellen Sie ein: Nachdem Sie das NAND-Gatter mit den Sensoren und dem E-Mail-Aktor verbunden haben, definieren Sie in den Eigenschaften die gewünschten Bereiche der Sensorwerte. Dann wählen Sie die Wahrheitswerte aus. Wenn der Zustand aller Sensoren TRUE ist, dann ist das Ergebnis FALSE. Sobald ein Sensor FALSE ist oder alle Sensoren FALSE sind, ist das Ergebnis TRUE. Vergessen Sie nicht, den Auslöser auf den Status TRUE für die E-Mail zu setzen.

Logikgatter _Conrad Connect_NAND Gatter

 

OR-Gatter: Es kann nur einen Wert geben – oder zwei

Wann es sich empfiehltGärtnern macht Spaß. Aber widriges Wetter kann Sie buchstäblich um die Früchte Ihrer Arbeit bringen. Lassen Sie sich stattdessen rechtzeitig daran erinnern, Ihre Pflanzen zu schützen, wenn der Regenpegel zu hoch oder es draußen zu kalt wird. Damit dieses Projekt den Hinweis verschickt, sollte es nicht warten, bis beide Bedingungen gleichzeitig zutreffen. Denn ein Umstand genügt ja, um Ihren Pflanzen zu schaden. Deshalb sollten Sie sich in jedem der beiden Fälle warnen lassen. Dafür ist das OR-Gatter ideal.

Das stellen Sie ein: Das ODER-Gatter ist ganz einfach aufgebaut. Es übergibt den Wert FALSE nur dann, wenn alle Sensoren FALSE sind, andernfalls ist es immer TRUE. Wenn Sie den Auslöser auf den Zustand TRUE setzen, verschickt das Projekt in diesem Beispiel eine SMS, wenn einer der Sensoren oder beide den TRUE-Wert an das OR-Gatter übergeben.

Logikgatter _Conrad Connect_OR Gatter

 

GENERAL-Gatter: Nicht alles auf einmal

Wann es sich empfiehlt: Die generische Kombination kann hilfreich sein, wenn es zu viele Optionen gibt und Sie die Anzahl der Zustände der Sensoren begrenzen möchten, mit denen die Aktoren ausgelöst werden. Das ist bei der Wettervorhersage der Fall, die ja sehr viele Messwerte abdecken kann. 

Logikgatter _Conrad Connect_GENERAL Gatter

Das stellen Sie ein: Um diese Verknüpfungsvariante für Ihren Anwendungsfall maßzuschneidern, bedienen Sie sich eines Auswahlkastens. Dort setzen sie Häkchen bei den Werten, die Sie für die Regel heranziehen möchten. Wählen Sie einfach die gewünschte Kombination aus.

Logikgatter _Conrad Connect_GENERAL Gatter

Alles logisch? Viel Spaß beim Erstellen Ihrer Projekte mit diesem praktischen Werkzeug!