Projekt Luma: Heimkino

Luma ist ein selbst gebautes Heimkino, das vollständig automatisiert und über eine selbst programmierte App und einen eigenen Server gesteuert wird. Mein Vater und ich haben es gemeinsam gebaut – ich habe mich um den technischen Teil gekümmert, er hat sich auf den Bau konzentriert. Softwareentwicklung ist meine Leidenschaft und ich habe auch einen Abschluss darin. 

Ich habe Shelly Komponenten verwendet, die vom Server über das lokale Netzwerk gesteuert werden. Der Server betreibt eine Node.js-Anwendung mit meinem eigenen Echtzeit-WebSocket-Framework, um den Zustand zwischen mehreren Clients synchron zu halten. Das Frontend ist eine React-Anwendung, die vom Server gehostet wird und sich über WebSockets mit dem Server verbindet. Der Server verwaltet alle Kinogeräte und übernimmt die Automatisierungen. Das Ziel war, das gesamte Kino über eine App steuern zu können – damit man direkt mit dem Filmeschauen beginnen kann, ohne viele Geräte manuell einschalten und die Raumtemperatur von Hand regeln zu müssen. 

Ich habe mehrere Komponenten verwendet, darunter folgende von Shelly:

• Shelly Duo - RGBW GU10
• Shelly RGBW2
• Shelly Plus 1PM
• Shelly Plus 1
• Shelly Plus 2PM
• Shelly Plus Plug S
• Shelly H&T
• Shelly TRV

Die Automatisierung ist in fünf Kategorien unterteilt: Licht, Klima, Ton, Medien und allgemeines Starten/Herunterfahren. 

Starten/Herunterfahren: 

Für den Kino-Start- und Herunterfahrprozess habe ich hauptsächlich den Shelly Plus 1 / 1PM und den Plug S verwendet, um die zugrunde liegenden Geräte in einer bestimmten Reihenfolge einzuschalten. Dies hilft dabei, die meisten Kinogeräte herunterzufahren und Standby-Geräte dauerhaft zu vermeiden (nur einige Relais und der Server bleiben aktiv). Nachdem die Geräte eingeschaltet sind, steuert der Server die motorisierte Leinwand, den AV-Receiver, den Beamer, die Beleuchtung und die Verstärker und initialisiert die Klimasteuerung. Beim Herunterfahren bleiben einige Relais noch eine Weile aktiviert. Dies ist wichtig, damit der Beamer abkühlen kann oder damit das Licht noch eine Weile an bleibt, damit man das Kino verlassen kann. 

Licht: 

Für den Lichtteil habe ich eine Licht-Engine implementiert, die die Lichtwerte an den Shelly RGBW2 (für die LED-Streifen in den Bühnen- und Rückwandpaneelen) und die Duo RGBW-Leuchten sendet, die an den Kinoseiten­wänden, über dem Eingang und in der Foyer­wand platziert sind. Um Lichtwerte schneller zu verarbeiten, habe ich eine benutzerdefinierte Firmware für den RGBW2 und die Duo-Leuchten entwickelt. Diese Firmware ist einfach und wendet nur die empfangenen Lichtwerte an. Dies wurde implementiert, um Lichtanimationen vom Server Bild für Bild abzuspielen. 

In der Anwendung kann der Nutzer aus verschiedenen Lichtmodi wählen. Zum Beispiel einen Film-Lichtmodus, bei dem das Licht von vorne nach hinten ausblendet, das Bühnenlicht gedimmt bleibt und das Foyer­licht ausgeschaltet wird. Außerdem habe ich einen Modus implementiert, bei dem das Licht zur Bildschirmfarbe passt, aber mit Positionsbezug – die linken Duo-Leuchten passen zur linken Bildschirmhälfte. Dieser Modus ist am Ende des Videos zu sehen. Wir haben hier auch viele Automatisierungen. 

In Kombination mit einem Öffnungs-/Schließsensor der Eingangstür schaltet sich das Licht im Foyer im Film-Modus ein, wenn jemand die Tür öffnet, und geht wieder aus, wenn die Tür geöffnet und wieder geschlossen wurde (wenn jemand kurz zur Toilette geht). Auch wenn das Licht im Exit-Modus ist, blendet es wieder ein, aber das Foyer­licht bleibt aus, bis die Eingangstür geöffnet wird. Die Anwendung hat noch viele weitere Funktionen, mehr Modi, Lichtprofile (Farben, Bühnenhelligkeit im Film-Modus) ... 

Klima: 

Dieser Teil steuert hauptsächlich die Raumtemperatur automatisch. Der Nutzer kann eine Zieltemperatur eingeben, und basierend auf der aktuellen Temperatur (gemessen mit dem H&T) ergreift der Server entsprechende Maßnahmen. Zum Beispiel haben wir Infrarotheizungen an der Decke, die vom Server aktiviert werden (gesteuert mit Shelly Relais), um den Raum bei Bedarf zu heizen. Oder wir haben ein motorisiertes Fenster (gesteuert mit dem Shelly 2PM) in der Rückwand mit einem Lüfter, der für frische Luft oder zum Kühlen genutzt werden kann. Der Server nutzt ihn nur zum Kühlen, wenn die Außentemperatur (abgerufen von einer Wetter-API) niedriger ist als die aktuelle Raumtemperatur. Mit den Automatisierungen ist es wirklich einfach, die perfekte Temperatur zum Filmeschauen zu haben, indem man sie einfach in der App einstellt. 

Ton: 

Viele Toneinstellungen werden direkt über den AV-Receiver aus der Anwendung gesteuert. Wir haben aber auch Körperschallwandler in den Sitzen für einen extra Bass-Effekt eingebaut. Um sie steuerbar zu machen, habe ich einen Plus 1PM zur Steuerung des Verstärkers verwendet. So kann der Nutzer ihn einfach in der App aktivieren oder deaktivieren. 

Medien: 

Es ist möglich, die Eingangsquelle zu wechseln oder das Bild direkt über die App auszublenden. Auch das separate Herunterfahren des Beamers ist eine Option (wenn man nur Musik hören möchte). 

Fakten: 

Das Kino verfügt über ein 7(2 Surroundpaare pro Sitzreihe).4.4-System und unterstützt Auro3D, Atmos und DTS:X. Ein 4K- und 3D-fähiger Beamer ist installiert und wir haben alles selbst gemacht. Der Raum war ein langweiliger großer Kellerraum und ist jetzt in drei Räume aufgeteilt. Ich habe die Planung vorher in 3D durchgeführt. Sogar das Technikregal ist selbst gebaut und verfügt über eine temperaturgesteuerte Lüftungskühlung. 

Ohne die Shelly Produkte wäre es nicht so einfach gewesen, meinen Plan umzusetzen. Ich bin sehr froh, dass dieses entwicklerfreundliche Produkt existiert, und freue mich sehr auf neue Shelly Produkte. Auch freue ich mich über neue Leuchten – vielleicht solche, die RGB und Weiß gleichzeitig unterstützen :)