Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

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heisenberg
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Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von heisenberg » 14.08.2023 23:42:12

Ich habe mir bei dem Thema mal gegönnt, es in einen eigenen Thread zu verschieben (war vorher in Debian-Quatscher) ...

Kaum an Komplexität zu überbieten ist mein neuer Kühlschrank-offen-Warner bestehend aus den folgenden Elementen:
  • WLAN Steckdose Nous A1T mit Tasmota OSS Firmware (vorinstalliert)
  • MQTT Broker (Mosquitto)
  • Monitoring, Graphing, Alarmierung (CheckMK)
  • Datenlogging (PHP-Script als systemd-Service)
  • Datenspeicher (SQLite-DB)
  • VServer im Internet
Quasi meine eigene IoT-Cloud mit genau einem "Ding".

Die WLAN-Steckdose meldet sich direkt am MQTT-Broker auf meinem privaten VServer an, da lokal kein geeignetes Gerät läuft, dass die Daten entgegennehmen kann. (OK. Der OpenWRT-Router könnte das bestimmt schon, aber in der sehr spartanischen Umgebung wäre das vermutlich etwas aufwändiger.) Das PHP-Script dort fragt alle 10 Sekunden über den Broker den aktuellen Stromverbrauch ab und schreibt den in die SQLite-DB. Ein CheckMK Plugin liest/generiert minütlich den Stromverbrauch aus der DB in mehreren Werten (aktuell, stündlich, täglich) und gibt das an CheckMK weiter, was die Graphen generiert und die Alarmierung durchführt, wenn der Stundendurchschnitt über 60W klettert - Maximum im Normalzustand sind 25W. Maximalleistung bei Dauerkühlung sind 80W.

Die normalen Kühlschrankwarner basieren meistens auf Kontaktsensoren oder Photosensoren. Wenn der Kühlschrank aber nur ganz knapp offen ist, schlagen die nicht an oder zu früh an.

Das PHP-Script hat mich etwas genervt, weil es manchmal hing, wenn aus irgend einem Grund keine Daten kamen. Musste ich mir noch eine Lösung mit Timeout-Read suchen.

Die Alarmierung gibt's auch noch nicht. Mal schauen, wie ich die umsetze... (MQTT-Client auf dem Smartphone?). Hmmm. Ich könnte die LED der WLAN-Steckdose blinken lassen, ungefähr so:

Code: Alles auswählen

state=1
while :;do 
   mosquitto_pub -h $mqtt_host -u $myuser -P $mypass -t cmnd/tasmota_B72C46/LEDState -m "$state"
   ((state=1-state))
   sleep 0.5
done
Ein kleiner Piezo-Lautsprecher am OpenWRT-Router wäre eine Möglichkeit. Aber ich habe keine Lust, die Box aufzumachen und da was dran zu löten.

Ansonsten, als ich vom Tasmota-Projekt erfahren habe, habe ich mich sehr gefreut. Endlich mal eine einfach unbefristet nutzbare Alternative zum proprietären Wegwerf-Cloud-Scheiß.

P. S.: Wer Verschlüsselung (TLS) will, muss Tasmota selber neu bauen und flashen.

Nachtrag

Hier die Scripte dazu:
https://codeberg.org/megabert/script-pa ... dge-warner

Nachtrag 2

Screenshot von den ausgewerteten Daten.

Bild

Nachtrag 3

Alarmierung habe ich jetzt auch über MQTT erledigt - natürlich über den gleichen MQTT-Broker, der schon von der Steckdose die Daten annimmt. Auf dem Smartphone habe ich die App MQTT Push Client von Helios verwendet.

Das erledigt dieses kleine Script, dass alle 5 Minuten per Cron aufgerufen wird:

Code: Alles auswählen

#!/bin/bash

#
#	fridge alarm script
#
#	if power usage average for the last 30 minutes is over 60W send an alarm
#       (maximum value of 30 min avg in normal operation is ~40W)
#

export PATH=/bin:/usr/bin:/usr/local/bin
export DB=/home/someuser/mqtt/fridge_power_usage.sqlite
export ALARM_THRESHOLD=60

min30=$(   sqlite3 --cmd ".open --readonly $DB" \
        <<<'select printf("%.0f",sum(power)/count(1)) from usagelog where (timestamp+1800) > cast(strftime("%s") as float);')

if [ $min30 -gt $ALARM_THRESHOLD ]; then
	mosquitto_pub -h my.mqttserver.de -u myuser -P mypassword -t fridge-warn-alert \
	   -m "KÜHLSCHRANK Stromverbrauch zu hoch: $min30 W / 30 Min"
fi
Mit CheckMK könnte die Alarmierung natürlich wesentlich flexibler gestaltet werden.

Nachtrag 4

Für Durcheinander sorgt es, wenn die WLAN-Verbindung abbricht und gelegentliche keine Daten reinkommen. Da gab's noch Fehllarme und im Monitoring auch unnötige Datenaussetzer. (Verbrauch gesamter letzer Tag - ist hier noch nicht gezeigt).
Zuletzt geändert von heisenberg am 20.09.2023 13:07:13, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von heisenberg » 15.08.2023 00:03:44

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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von heisenberg » 19.09.2023 20:30:01

Die Woche hat der Kühlschrankwarner zum ersten mal gezeigt, dass er funktioniert.

Bild

Ursache: Es lag ein Kabel ungünstig nahe vorne am Kühlschrank. Das Gefrierfach schloss deswegen nicht vollständig.

Man sieht eindeutig - wenn auch etwas schwer zu entziffern - wie der Stromverbrauch langsam ansteigt und die Kühlphasen länger werden. Um 20:00 Uhr passierte das Mißgeschickt und um Mitternacht hat er dann den Schwellwert erreicht. Der Durschnitts-Schwellwert von 60W / 30 Minuten wurde überschritten und ich bekam die Nachricht auf's Handy. Das Alarmierungsscript rechnet sich selbst den 30-Minuten-Durchschnitt aus. Im Monitoring habe ich nur 60/120 Minuten.
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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von uname » 20.09.2023 08:16:10

Es ist schon interessant, womit man sich so beschäftigen kann. Ich hätte einen alternativen Testaufbau.

Dein Testaufbau:
a.) Missgeschick um 20:00 Uhr, Behebung aufgrund des Alarms gegen Mitternacht
Alternativer Testaufbau:
b.) Missgeschick um 20:00 Uhr, keine Behebung, Behebung erst morgens gegen sagen wir 07:00 Uhr

Kannst du dein Missgeschick wie in b.) durchführen und die Kühlschranktür entsprechend bis sagen wir 07:00 Uhr offen lassen und trotzdem den Verbrauch messen? Es wäre interessant zu erfahren, wie sich der Stromverbrauch dann entwickelt. Steigt er weiter an? Wie groß ist der Unterschied von a.) und b.) in den Stunden zwischen 20:00 Uhr und 07:00 Uhr? Was macht das für deinen Stromverbrauch für ein Verlust in Euro bzw. wieviel Geld sparst du wirklich durch die Alarmierung.

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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von Chameleon » 20.09.2023 08:23:07

heisenberg hat geschrieben: ↑ zum Beitrag ↑
14.08.2023 23:42:12
Die WLAN-Steckdose meldet sich direkt …
Sorry fürs OT - aber was bitte schön ist eine Wlan-Steckdose?
Zuletzt geändert von Chameleon am 20.09.2023 09:04:37, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von uname » 20.09.2023 08:33:06

Es sind Steckdosen, die per WLAN mit dem lokalen Netzwerk oder Internet kommunizieren und z. B. den Stromverbrauch messen können. Hier mal ein Beispiel. Ich verwende sowas nicht. Aber am einfachsten ist es natürlich, wenn die Steckdose die Daten in die Cloud des Herstellers schickt und der Anwender die Daten dann z. B. über eine App des Herstellers wieder abruft.

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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von Chameleon » 20.09.2023 09:06:38

uname hat geschrieben: ↑ zum Beitrag ↑
20.09.2023 08:33:06
Es sind Steckdosen, die per WLAN mit dem lokalen Netzwerk oder Internet kommunizieren und z. B. den Stromverbrauch messen können. Hier mal ein Beispiel.
Danke schön - und ja, jetzt, wo ich es weiß, macht die Bezeichnung natürlich Sinn. :facepalm:

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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von heisenberg » 20.09.2023 10:01:43

uname hat geschrieben: ↑ zum Beitrag ↑
20.09.2023 08:16:10
Kannst du dein Missgeschick wie in b.) durchführen und die Kühlschranktür entsprechend bis sagen wir 07:00 Uhr offen lassen und trotzdem den Verbrauch messen?
Können schon. Wollen Nein.

In dem Fall war die Tür des separaten Gefrierfaches nur ca. 5 mm geöffnet. Die Strommessung rechne ich auch nicht selbst zusammen, sondern nehme sie auch von der Steckdose - also jeweils den Verbrauch vom Vortag. Dabei war kein bemerkbarer Mehrverbrauch sichtbar. Die Vereisung war aber schon deutlich sichtbar.

Es kommt ja auch immer darauf an, wie weit die Türe jetzt offen steht. Wenn es nur ein kleiner Spalt ist, dann ist es bestimmt anders, als wenn die Türe sperrangelweit offen steht. Bei letzterem läuft das Kühlaggregat mit Sicherheit komplett durch. Das wären 100 W dauerhaft - also ca. Faktor 5 im Vergleich zum Normalzustand - oder pro Tag 2,4 KWh. Bei einem Strompreis von 40 ct/KWh sind ca. 20 ct Kosten im Normalbetrieb und 1 € mit komplett offener Tür pro Tag im Worst-Case.

Davon abziehen muss ich natürlich noch den Stromverbrauch der WLAN-Steckdose. 0,5 W/Stunde -> 4,38 KWh/Jahr -> 1,75 €/Jahr. :mrgreen:
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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von uname » 20.09.2023 10:38:58

Ignorieren wir mal, dass die Vereisung auch ein Grund für deine Alarmierung sein kann. Zudem nehmen wir mal an, dass 5 mm der Normalfall sind und dass das Fach nie unbeabsichtigt weiter offensteht. Nehmen wir weiter an, dass wie in deinem Fall eine Alarmierung durchschnittlich nach 4 Stunden erfolgt und sagen wir dadurch weitere 7 Stunden die Fehlersituation verhindert werden kann. Nehmen wir wie von dir angegeben für die Kühlung im Durchschnitt 20 Watt bei geschlossener Tür an, die mathematisch vereinfacht durch das Schließen der Tür um 00:00 Uhr wieder direkt einsetzt. Bei offener Tür mit 5 mm gehen wir von 00:00 Uhr bis 07:00 Uhr von durchschnittlich 70 Watt aus. Hierdurch ergibt sich eine Differenz von 50 Watt über 7 Stunden bzw. 0,35 KWh.

Stellen wir uns weiter vor, dass du eine Filter-Kaffeemaschine mit 1000 Watt hast, die sich nicht automatisch abschaltet. In unserem Beispiel erreicht die Kaffeemaschine bei 21 Minuten Nichtnutzung die Strommenge, die deine Kühlschrank-Überwachung in deinem Beispiel einspart hat. Hast du eine Kaffeemaschine? Überwachst du diese?
heisenberg hat geschrieben: Davon abziehen muss ich natürlich noch den Stromverbrauch der WLAN-Steckdose. 0,5 W/Stunde -> 4,38 KWh/Jahr -> 1,75 €/Jahr.
Ab wie vielen deiner Szenarien für den Kühlschrank lohnt es sich dann? Tritt das Problem wirklich so oft auf?

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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von heisenberg » 20.09.2023 10:48:18

Wenn man es streng nach Kosten/Nutzen beurteilt, dann ist die Antwort mit Sicherheit: Ist nicht sinnvoll.

Sollte aber ein Kühlschrank mal über das Wochenende offen bleiben, dann ist mit Sicherheit die Ware verdorben. (Ist mir noch nie passiert.)

Es ist mehr eine interessante Spielerei, die schon so einige Erkenntnisse gebracht hat.

Der Auslöser ist, dass es eben schon ein paar Mal passiert ist, mich das jedes Mal geärgert hat und ich deswegen motiviert war, da mal etwas auszuprobieren.
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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von uname » 20.09.2023 10:55:16

Das sehe ich ähnlich. Es ist schon interessant Probleme zu lösen, die andere gar nicht sehen. Ich habe noch mal deine Beiträge und Screenshots durchgeschaut. Das Problem ist scheinbar das erste Mal nach einem Monat aufgetreten. Falls es genau einmal im Monat auftritt und genau so, dann solltest du in etwa die Mehrkosten für den Stromverbrauch der WLAN-Steckdose wieder raus haben. Aber am Ende ist es wie du schreibst eher eine Versicherung dafür, dass die Speisen im Kühlschrank nicht schlecht werden. 1,75 € (Stromkosten für ein Jahr) sind schnell vergammelt.

Ich muss aber sagen, dass ich öfter die Kaffeemaschine an lasse als dass der Kühlschrank versehentlich auch nur einige Millimeter offensteht. :mrgreen:
Zuletzt geändert von uname am 20.09.2023 10:59:19, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von heisenberg » 20.09.2023 10:58:39

Nein. Es tritt garantiert nicht einmal im Monat auf. ;-) Das Projekt bin ich angegangen, nachdem es mir mindestens 3-5 Mal passiert ist innerhalb von 2-3 Jahren.

Interessant wäre das noch mal an dem anderen Ort mit dem anderen - deutlich weniger effizienten Kühlschrank - zu testen.

Ein weiterer Aspekt, der mich interessiert ist, wie der Stromverbrauch auf verschiedenen Kühlstufen ist. Kann man natürlich auch mit einem einfachen Energiekostenmeßgerät machen.

Ansonsten gab es in der vorigen WG mal einen Wasserkocher, der nicht zuverlässig abschaltete. Der wurde dann nicht mehr verwendet. Die Warmhaltefunktion der Kaffeemaschine dürfte aber auch nicht die vollen 1000 W brauchen. Ich vermute eher so 50-200 W.
Zuletzt geändert von heisenberg am 20.09.2023 11:04:12, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von uname » 20.09.2023 11:03:13

heisenberg hat geschrieben:Interessant wäre das noch mal an dem anderen Ort mit dem anderen - deutlich weniger effizienten Kühlschrank - zu testen.
Es wäre nicht nur interessant. Auch unter der Annahme, dass nichts vergammelt, könnte dein Kühlschrankwarner kostendeckend arbeiten.

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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von heisenberg » 20.09.2023 11:24:24

Technisch am einfachsten und sinnvollsten wäre wahrscheinlich ein kleiner Chip, zwei Kontaktschalter und ein Pieper, der nach 10-20 Sekunden offenem Kontakt anfängt zu piepen. Das ist idealerweise schon im Kühlrschrank verbaut, könnte man aber auch mit Arduino und etwas Alufolie selbst machen. Da merke ich allerdings, dass das mit meinem Kompetenzstand zu langwierig wäre. Dafür würde ich nicht die notwendige Energie aufbringen wollen.
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Re: Kühlschrank - offen - Warner mit Tasmota

Beitrag von uname » 20.09.2023 12:55:21

heisenberg hat geschrieben:Da merke ich allerdings, dass das mit meinem Kompetenzstand zu langwierig wäre. Dafür würde ich nicht die notwendige Energie aufbringen wollen.
Ich denke deine aktuelle Lösung hast du auch schon einen hohen Kompetenzstand aufgezeigt und ganz gering war deine aufgebrachte notwendige Energie wohl auch nicht zur Durchführung deines Projekts.

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