Im Zuge meines Praktikums an der FH. St. Pölten hatte ich die Möglichkeit beim Solar Decathlon–Wettbewerb mitzuarbeiten. Das ist der innovativste Wettbewerb für nachhaltiges Bauen in der USA und auch dem Rest der Welt. Das Team, bei dem ich mitarbeitete, war Team Austria und bestand aus Studenten der TU Wien, FH Salzburg, FH St. Pölten und Mitarbeitern des AIT. Nach einer langen Aufbauphase in Kärnten in einer Halle wurde das Haus in Containern verpackt und Ende Juli nach Kalifornien verschifft.

Meine Arbeit bestand in der Programmierung eines Home-Automation und Entertainment-Servers mit REST Anbindung für mobile Geräte. Ich baute also die Schnittstelle zwischen Tablet und Home Automation Bus Systems. Auf Hardware-Seite wurde ein Bussystem der Firma Beckhoff verwendet auf der eine Windows Embedded Version läuft. Die eingesetzte Software, mit der die hardwarenahe Programmierung umgesetzt wurde, nennt sich TwinCAT, ebenfalls ein Produkt von Beckhoff. Mit Hilfe einer dll-Library und einer jni-jar konnte ich mit dem TwinCAT-System in Java kommunizieren. Damit konnten Adressen ausgelesen und überschrieben werden. Somit bestand die Möglichkeit, Lichter und andere Geräte ein- und auszuschalten. Der zentrale Rechner, auf dem auch Musik, Visualisierungen und Videos abgespielt wurden, ist ein Lenovo Netbook. Darauf läuft ein Glassfish-Server, der eine Rest-Schnittstelle zur Verfügung stellt. Als Media-Center wurde XBMC verwendet. Dieses Open Source Programm wird über die eigene API vom Server aus gesteuert.

Die Client Entwicklung übernahm ein Student des INSO (Research group for Industrial Software). Dafür wurde ein Nexus 10 verwendet und nativ für Android in Java entwickelt.

Somit ist es dem Bewohner des Hauses möglich, Lichter, Medien und Sonnensegel über das Tablet zu steuern. Außerdem werden Energieverbrauch und Produktion sowie Temperaturwerte in der App angezeigt.  Ein weiteres Feedbacksystem war die generative Klanglandschaft, die in MaxMSP programmiert wurde. Die Sounds und Athmos veränderten sich abhängig von unterschiedlichen Parametern im Haus. Außerdem wurden Audio-Alerts eingebaut. Bleibt der Kühlschrank offen oder kommt ein Unwetter, werden diese Sounds abgespielt.
Während des Wettbewerbs wurden auch Stromproduktion und Verbrauch in einer Datenbank aufgezeichnet. Daneben wurden auch alle Events (Licht an / aus, TV an / aus) gespeichert. Neben der TwinCAT Kommunikation kann der Server auch über RS232 Daten senden (so wurde der Fernseher gesteuert), über das OSC Protokoll andere Software steuern (die generative Soundscapes wurden so getriggert) und auch RFID Tags auslesen. Außerdem habe ich versucht, dass sich neuen Schnittstellen einfach in das System und den Programmcode einbinden lassen.

An einem Abend nach dem übermäßigen Konsum hopfenhaltiger Getränke nahm ich mir noch Zeit einen Disco Modus zu programmieren, der alle Lichter im Haus blinken lässt.

http://youtu.be/phCZUndXBMA

Auch die anderen Teams hatten spannende Gebäudesteuerungen. Sehr innovativ fand ich das System von Standford. Dieses bestand aus zwei Raspberry Pi Modulen mit node.js und Python Server.

Rückblickend war dieses Projekt sehr lehrreich für mich. Neben umfassenden J2EE Kenntnissen und Erfahrungen mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen lernte ich auch, wie wichtig die interdisziplinäre Zusammenarbeit ist und vor allem eins:

Keinen Stress und Calm Down!