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Das Smart Home kommt allmählich in Fahrt. Auch Mozilla möchte hier mit Webthings als Steuerzentrale mitmischen. Warum das (noch) nicht klappt, erläutert dieser Beitrag.

Das Internet of Things (IoT) ist ein sich entwickelnder Markt. Viele Hersteller vernetzter Geräte kämpfen um Anwender. Noch ist nicht endgültig entschieden, welches Protokoll künftig smarte Wohnungen und Dinge dominiert.

Im Bereich der Hausautomation gelten das bereits seit mehr als 15 Jahren in Entwicklung befindliche Zigbee-Protokoll [1] sowie die Z-Wave-Spezifikation [2] als marktführend. Viele Hardwarehersteller sehen im wachsenden Markt der Hausautomation auch eine hochwillkommene Chance, neue Kunden zu gewinnen. Nicht nur das: Indem sie eine komplette Infrastruktur anbieten, die die von den Endgeräten aufgezeichneten Daten in der Cloud speichert und auswertet, versuchen sie zugleich, die Kunden an sich zu binden.

Die meist proprietären Lösungen und Clouddienste wecken Zweifel an der Sicherheit der gewonnenen Daten. Die Bedenken beschränken sich nicht auf den Datendiebstahl im Netz: Eine Gefahr besteht auch darin, dass Unbefugte Endgeräte und Gateways übernehmen und Missbrauch damit treiben.

Hier sieht Mozilla eine Nische und bietet mit Webthings [3] eine offene Plattform für die Hausautomation an, mit Fokus auf Sicherheit und Interoperabilität. Zu Webthings zählen wiederverwendbare Softwarekomponenten (das Framework [4]) und eine Distribution für offene Hardware, Webthings Gateway [5].

Konzept Freiheit

Anders als proprietäre Systeme setzt Mozilla bei Webthings auf Transparenz: So dient nicht ein herstellereigener Hub als Schnittstelle zwischen Internet und Hausautomation, sondern ein herkömmlicher Raspberry Pi (Modelle 1 bis 4) mit einer angepassten Raspbian-Variante. Die Webthings-Software ist zudem quelloffen und auf Github [6] frei verfügbar.

Die Anwender steuern die Endgeräte dabei mittels Things-UI, einer grafischen Oberfläche. Das Webthings Framework will es zudem ermöglichen, neue IoT-Lösungen zu programmieren. Neben dem Raspberry Pi bietet Mozilla auch ein Image für den Turris-Omnia-WLAN-Router [7] an. Das versetzt diesen in die Lage, als Steuerzentrale für die Heimautomation zu agieren.

Um zwischen den Computern im LAN oder WLAN einerseits und den Zigbee- oder Z-Wave-Endgeräten andererseits eine Kommunikation zu ermöglichen, benötigen Anwender außerdem noch ein Gateway, das sie als USB-Stick zusätzlich beschaffen müssen. Mozilla Webthings setzt dabei auf herstellerübergreifende Lösungen, beispielsweise den USB-Stick Conbee II Zigbee [8] oder den Z-Wave-UZB-Stick [9].

Erstkontakt

Für diesen Kurztest kam ein Conbee-II-Zigbee-Stick zusammen mit einem Raspberry Pi 4B zum Einsatz. Als Endgeräte zog der Linux-Magazin-Tester mehrere Zigbee-Leuchten der Hersteller Aurora, Enlite, Müller-Licht und Philips hinzu. Zusätzlich integrierte er noch eine schaltbare Steckdose des Herstellers Osram in das Zigbee-Netz.

Um das Gateway auf Basis des Raspberry Pi aufzubauen, lädt der Anwender zunächst das Abbild von der Projektseite herunter und entpackt es. Dann transferiert er das entstandene Image auf eine MicroSD-Karte, die als Bootmedium dient. Dazu liefert Mozilla eine ausführliche Anleitung [10]. Er steckt dann den Conbee-II-Stick an den Raspberry Pi und startet den Mini-Rechner.

Der baut nun ein WLAN auf, das die Bezeichnung »WebThings Gateway nnnn« trägt, wobei nnnn für eine zufällige Zeichen- und Ziffernfolge stehen. Mit diesem WLAN-Hotspot verbindet sich der Nutzer von einem anderen Computer aus. Dazu öffnet er dort einen Webbrowser und gibt in die URL-Leiste »http://gateway.local« ein, woraufhin eine Liste verfügbarer drahtloser Netzwerke erscheint. Er wählt sein WLAN aus der Liste aus und verbindet den RasPi durch die Eingabe des WPA2-Schlüssels mit dem gewünschten WLAN (Abbildung 1).

Abbildung 1: Die WLAN-Erkennung klappt mit dem Webthings Gateway von Mozilla bereits zuverlässig.

Danach meldet der Nutzer auch seinen Computer in diesem WLAN an. Er ruft nun erneut die URL »http://gateway.local« auf. Im Browser legt Mozillas Gateway dann eine Subdomain an, die den Zugriff auf das Gateway aus dem Internet erlaubt. Dabei generiert es im Hintergrund die Schlüssel für den sicheren Zugang zum Gateway per HTTPS-Protokoll (Abbildung 2). Eventuell muss der User im Router noch IP-Adresse und Port des Gateways forwarden.

Abbildung 2: Dank einer eigenen Subdomain lässt sich Webthings auch über das Internet erreichen.

Im nächsten Schritt legt der Anwender über den Browser ein neues Benutzerkonto an. Dazu gibt er den gewünschten Namen, das Passwort und die E-Mail-Adresse ein. Anschließend landet er vor einem nahezu leeren Bildschirm, der ihn auffordert nach neuen Geräten zu fahnden. Dazu klickt er unten rechts im Browserfenster auf den Plus-Schalter.

Das System durchforstet das lokale Netzwerk nun nach angeschlossenen Zigbee-Geräten und listet diese im Browserfenster auf. Findet es keine, so zeigt das System nach einiger Zeit eine entsprechende Meldung an.

Alternativ verwendet der Anwender den im gleichen Bildschirm vorhandenen Link »Add by URL«, um smarte Endgeräte, die im WLAN hängen, manuell über ihre IP-Adresse zu integrieren.

Abbildung 3: Über den Einstellungsdialog bietet das Webthings Gateway mehrere Optionen an.

Einstellungen am System nimmt der User vor, indem er ein Menü aufklappt, das sich hinter dem Hamburger-Symbol oben links im Browserfenster versteckt. Im Untermenü »Settings« verändert er zunächst die Systemeinstellungen. Hier legt er unter anderem zusätzliche Nutzer an und bindet weitere Geräte ins System ein, die Mozilla als Things bezeichnet. Außerdem wechselt er hier bei Bedarf das WLAN oder auch die Subdomain (Abbildung 3).

Modular

Zum Betrieb der meisten Geräte muss der Anwender Add-ons nachladen. Von Anfang an aktiv sind lediglich das Webthings-, das Z-Wave- und das Zigbee-Modul. Diese sollen dafür sorgen, dass Endgeräte, die die beiden führenden Hausautomationsprotokolle unterstützen, mit Webthings harmonieren. Das Webthings-Modul dient dazu, intelligente Endgeräte, die sich via WLAN ansprechen lassen, in Mozillas Heimautomationssoftware zu integrieren. Weitere Module, die der Nutzer nachinstallieren kann, gestatten unter anderem den Umgang mit Endgeräten, die via Bluetooth kommunizieren (Abbildung 4).

Abbildung 4: Mit Hilfe von Add-ons bindet der Webthings-Nutzer zusätzliche Geräte in das Netzwerk ein.

Eine Liste mit Zusatzmodulen erreicht der Nutzer, indem er in der Add-ons-Listenanzeige unten rechts auf den Plus-Schalter klickt. In der daraufhin eingeblendeten Liste mit Gerätemodulen genügt ein Klick auf den »+ Add«-Button, um die dazugehörige Software automatisch ins System zu integrieren.

Protokolle

Um nützliche Verkehrsdaten zu ermitteln, etwa den Energieverbrauch von Komponenten, bietet das Gateway über das »Settings«-Menü auch eine Protokollfunktion an.

Der Eintrag »Logs« öffnet eine neue Ansicht. In ihr wählt der Anwender zunächst über einen Klick auf den Plus-Button eines der ins System integrierten Geräte für die Protokollfunktion aus. In diesem Dialog bestimmt er außerdem, wie lange Webthings die Protokolle speichern soll. Außerdem erzeugt der Anwender im »Settings«-Menü über den Dialog »Floorplan« einen Hausplan. Darin trägt er nun die Standorte aller Endgeräte ein. Bei einer größeren Zahl eingebundener Geräte hilft das die Übersicht zu wahren.

Steuerung

Über den Eintrag »Rules« im »Settings«-Menü definiert der Nutzer Regeln, nach denen er die einzelnen Endgeräte steuert. Das geschieht, indem er Komponenten aus der Geräteliste zieht und ablegt. Dadurch gelingt es beispielsweise, ein Endgerät mit wenigen Mausklicks zu einer frei definierbaren Zeit ein- oder auszuschalten. Neue Regeln legt der Nutzer wiederum durch einen Klick auf den Plus-Schalter unten rechts im Fenster an.

Katastrophal

Im Praxistest hinterließ Mozillas Webthings einen schlichtweg katastrophalen ersten Eindruck. Zwar lässt sich die Oberfläche intuitiv bedienen und ist auch logisch aufgebaut. Allerdings gibt es nur wenige Module, die zudem häufig inzwischen nicht mehr hergestellte Endgeräte abdecken. Einige der Geräte gibt es zudem in Europa gar nicht.

Von dem guten halben Dutzend im Test verwendeten Endgeräten der Hersteller Aurora Lighting, Enlite Lighting, Müller-Licht, Philips und Osram ließ sich nicht ein einziges mit Webthings in Betrieb nehmen. Mozillas Kompatibilitätsliste kennt zumindest Philips-Leuchten und Osram-Steckdosenadapter [11].

Die Hue-Leuchten von Philips sollen zudem erst mit Webthings harmonieren, wenn der Besitzer einen Reset auf die Werkseinstellungen der Leuchten vornimmt. Dazu benötigt er aber wiederum ein Steuergerät von Philips. Von vielen heute in der Heimautomation erfolgreichen Herstellern, fehlt in der Kompatibilitätsliste von Webthings jede Spur.

Fazit

Webthings stellt einen interessanten Ansatz dar, das Smart Home auch für Nutzer zugänglich zu machen, die ihre Daten nicht in die Cloud senden möchten. Zudem integriert Mozillas neues Projekt nicht nur Geräte, die ein spezifisches Protokoll unterstützen, sondern steuert auch WLAN- und Bluetooth-Systeme.

Allerdings krankt das Projekt noch an viel zu wenig Entwicklungsarbeit im Bereich der Add-ons für Endgeräte. So ist es faktisch kaum möglich, aktuelle Geräte wie intelligente Leuchten oder Bewegungs- und Temperatursensoren in Webthings einzubinden. Von einer alltagstauglichen Lösung für Endanwender scheint Webthings daher noch meilenweit entfernt.