Ein Abend, ein Gerät: Solar- und Stromdaten ohne Cloud
An einem Montagabend wurde aus einem Prototyp ein Gerät mit Einrichtungsseite, Schnittstelle, Messwert-Verlauf, Home-Assistant-Anbindung und signierten Updates. Drei Tage später liest eine zweite Box die verschlüsselten Daten des Stromzählers.
Das Problem
Unser Balkonkraftwerk hat einen Mikro-Wechselrichter, der seine Messwerte unverschlüsselt an eine Cloud in Übersee schickt. Die Hersteller-App ist langsam, und lokal kommt nichts an. Im Sommer hatten wir das Protokoll bereits entschlüsselt: ein 45-Byte-Paket alle fünf Minuten, solange die Sonne scheint.
Die erste Lösung war ein kleines Rust-Programm auf einem NAS. Damit es die Pakete überhaupt bekam, mussten wir auf dem Router die DNS-Auflösung umbiegen und einen Reverse-Proxy einrichten. Es funktionierte, aber es war genau die Art Bastellösung, die niemand ausser uns betreiben kann.
Die Idee
Eine kleine Box, die selbst ein WLAN für den Wechselrichter aufspannt, die Pakete annimmt, auswertet und an Home Assistant weitergibt. Gleichzeitig hängt sie im Heimnetz. Am Router muss niemand etwas einstellen. Ein ESP32-C3 für ein paar Franken reicht dafür.
Der Montagabend
- StartPrototyp aus dem Rust-Gateway übernommen
- EinrichtungEinrichtungsseite, REST-Schnittstelle, gespeicherte Einstellungen
- Home AssistantMesswerte per MQTT
- UpdatesFirmware-Update übers Netz mit Rückfall
- 0.5Erstinbetriebnahme: eigenes WLAN, Passwort, Etikett
- 0.6Messwert-Verlauf auf der Box
- 0.7Watchdog, Log, Gerät in Home Assistant
- 0.8Englisch, feste Fehlercodes
- 0.9Verlauf sichern und einspielen
- 1.0Signierte Updates
38 Commits zwischen 17 und 23 Uhr. Am nächsten Tag hing der Wechselrichter im WLAN der Box. Container, Proxy und DNS-Eintrag haben wir abgebaut.
Drei Tage später: der Stromzähler
Der Netzbetreiber bietet eine Kundenschnittstelle am Smart Meter an. Die Daten kommen alle zehn Sekunden, verschlüsselt mit AES-GCM, und die Box muss mit höchstens 75 Milliampere aus dem Zähler auskommen. Es gibt im Keller keine Steckdose.
Am Donnerstagabend lief die zweite Box: zuerst als Logger mit Webseite und Updates übers Netz, zwei Stunden später entschlüsselte sie die Telegramme und zeigte Leistung, Zählerstände und Werte pro Phase.
- StartREADME und Roadmap
- 0.1Logger mit Webseite und Updates übers Netz
- 0.1.1Telegramme vollständig, Prüfsumme korrekt
- 0.2Telegramme entschlüsselt, Messwerte auf der Seite
- 0.2.2Logo, Favicon, Plan für die Produktion
Was anders ist als im Grossprojekt
Hier gab es keine Implementation Guidelines. Die Spezifikation war der Wechselrichter selbst, und Tests liefen gegen echte Hardware auf dem Schreibtisch. Eine falsche Annahme zeigte sich nicht in einem Testbericht, sondern darin, dass die Box nach einer Stunde schwieg.
Trotzdem ist das Muster dasselbe: Wir haben entschieden, was das Gerät können muss, damit jemand anderes es betreiben kann. Erstinbetriebnahme, Etikett, Passwort, signierte Updates. Die Agenten haben gebaut. Das Wissen, was ein Gerät vom Bastelprojekt unterscheidet, kam aus Jahren mit Software im Betrieb.
Die Erkenntnis
Der Abstand zwischen Bastellösung und Produkt war früher Monate. Jetzt ist es ein Abend, wenn man weiss, was ein Produkt ausmacht.