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Shelly 1: Vielfältig, unauffällig und kostengünstig ins HomeKit

Diskutiere das Thema Shelly 1: Vielfältig, unauffällig und kostengünstig ins HomeKit im Forum Apple HomeKit.

  1. little_pixel

    little_pixel Thread Starter Mitglied

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    Hallo zusammen,

    derweil ist HomeKit teuer und es gibt wenig Vielfalt bei der Auswahl an Geräten/Herstellern.
    Das ist die Meinung von einigen Leuten mit denen ich über das Thema spreche. Es stimmt für viele einfach das Preis-/Leistungsverhältnis nicht.
    Skepsis über die Privatsphäre ist natürlich eine weiterer Faktor und andere fragen nach dem Sinn.

    Ich selbst habe einige HomeKit-Geräte, wie zum Beispiel "Aufsatzsteckdosen" und Lichtschalter (Taster).
    Gerade bei den Lichtschaltern stört mich, dass ich nicht meine eigenen Rahmen und Wippen nehmen kann.
    Die "Aufsatzsteckdosen" sind voluminös und passen teils nicht an ihren Einsatzort. Auch gefällt mir das Erscheinungsbild nicht.

    In diesem Beitrag möchte ich eine Anleitung erstellen, wie für gerade mal ~10 Euro eine Steckdose oder Lichtschalter "smart" gemacht werden kann.
    Und das nativ(!) ohne weitere Bridge. Ein entscheidender Punkt, wie ich finde.

    Ich betone vorab ausdrücklich, dass nichts, aber auch gar nichts, meine Eigenleistung ist.
    Hier möchte ich nur alle notwendigen Informationen in einem Beitrag gekapselt zusammenfassen, so dass jeder Schritt für Schritt sich einen HomeKit Schalter/Steckdose einrichten kann.

    Für vermutlich einige Mitglieder ist das hier nichts Neues. An diese richtet sich mein Beitrag nicht.
    Da es hier um Strom/Elektrik gehen wird bitte ich auch die Leute mit erhobenem Zeigefinger weiter zu gehen.
    Ich möchte nur zeigen was möglich ist und jeder ist für sein Tun und Handeln selbst verantwortlich.
    Es spricht auch nichts dagegen sich mit einem Elektriker gemeinsam an ein mögliches Projekt zu setzen.

    Wenn Du mit dem Projekt starten möchtest, dann brauchst Du für Deine erste Steckdose/Schalter ca. zwei Stunden.
    Das brauchst Du dafür, um Dich durch diese Anleitung hier durchzuhangeln und um alles kennen zulernen.
    Bist Du gestresst oder hast zeitnah was vor, dann lasse es sein und mache es an einem anderen Tag.

    Soweit mein Vorwort…

    Im "Mainstream" noch nicht bekannt gibt es im Bereich "smart home" den Hersteller "Shelly".
    Weitere Informationen gibt es dazu hier: www.shelly.cloud

    Shelly bietet ein kleines Modul "Shelly 1" an mit dem jede Steckdose/Lichtschalter (und Weiteres) smart gemacht werden kann.
    Allerdings kann die Firmware, die auf diesen Geräten "ge-flash-t" ist nicht für HomeKit nativ verwendet werden.

    Allerdings gibt es einen spanischen Programmierer, José Antonio Jiménez, der für den Chipsatz ESP8266 eine alternative Firmware entwickelt hat.
    Dies ist quasi eine HomeKit-Firmware, die sich auf den "Shelly 1" flashen lässt. https://github.com/RavenSystem

    Und genau hier legen wir jetzt los!

    # 1 - Zeugs besorgen

    Was brauchst Du?

    Zuhause wirst Du nicht haben und mußt Du bestellen:

    • Shelly 1:
    https://www.amazon.de/dp/B07NGQ61F1/ref=pe_3044161_189395811_TE_SCE_3p_dp_1

    • Einen "Adapter" zwischen Deinem Mac und dem Shelly:
    Suche nach "CP2102 USB TTL Adapter Arduino serieller Konverter + Kabel" so etwas.
    Beispiel, https://www.ebay.de/itm/CP2102-USB-...058669?hash=item3b0e01a2ad:g:fSMAAOSwVBVb3bFd

    • Eine Stiftleise oder entpsrechende Kabel mit Weibchen/Männchen
    Ich nehme die Stiftleiste, da ich so die Pins auf-/anstechen kann.

    Wie das Zeugs dann aussieht, siehe Bild 1 anbei.

    Koseneinsatz bis hier hin um die ~15 Euro.
    Die genannten Links sind nur Beispiele und keine Affiliate-/Ref-Links.

    #

    1.jpg
     
  2. little_pixel

    little_pixel Thread Starter Mitglied

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    # 2 - Vorbereitungen auf dem Rechner

    Damit Du später in dieser Anleitung einfach nur Textzeilen kopieren und einsetzen kannst mache folgendes.
    Lege Dir auf dem Schreibtisch einen Ordner "Shelly" an und öffne diesen. Darin legst Du Dir einen Ordner "Flashing" an.

    Damit der Adapter mit dem Mac kommunizieren kann benötigst Du einen Treiber.
    Lade Dir folgendes herunter und installieren diesen Treiber: https://www.silabs.com/products/development-tools/software/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers

    Wenn Du das hast, dann öffne ein Terminal-Fenster und gib genau folgende Zeile ein:
    ls /dev/tty.*

    Kümmere Dich nicht um die Ausgabe und stecke jetzt Deinen Adapter an.
    Führe genau den gleichen Befehl nochmals aus:
    ls /dev/tty.*

    Im Gegensatz zu vorher wirst Du jetzt einen weiteren Eintrag sehen:
    /dev/tty.SLAB_USBtoUART

    Das ist Dein Adapter, der nun die Fähigkeit hat als Brücke zwischen dem Shelly und dem macOS zu fungieren.

    Schritt 1 von 3 für die Vorbereitungen hast Du erledigt.

    Als nächstes lädst Du Dir "Python Serial Port Extension" herunter:
    https://pypi.org/project/pyserial/

    Das Paket entpackst Du und legst es in den Ordner "Flashing" in Deinem "Shelly" Ordner auf dem Schreibtisch.
    Dann wechselst Du wieder zum Terminal und tippst "cd " und ziehst den Ordner "pyserial-3.4" auf das TerminalFenster.
    In der Eingabezeile steht dann etwas wie "cd /Users/MeinName/Desktop/Shelly/Flashing/pyserial-3.4"
    Das bestätigst Du dann mit Enter. Somit bist Du via Terminal in das Verzeichnis gewechselt.

    Dann kopierst Du folgende Zeile ins Terminal:
    sudo python setup.py install

    Diese Eingabe musst Du mit Deinem Passwort bestätigen.

    Schritt 2 von 3 für die Vorbereitungen hast Du erledigt.

    Als nächstes lädst Du Dir die Werkzeugkiste "esptool.py"
    https://github.com/espressif/esptool

    Das Paket entpackst Du und wirfst den Ordner wieder in Shelly/Flashing

    Alle drei Schritte für die Vorbereitungen hast Du geschafft.
    In echt ist das viel schneller erledigt, als es die Beschreibung hier vermuten lässt.
     
  3. little_pixel

    little_pixel Thread Starter Mitglied

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    # 3 - Anschließen von Shelly und Adapter

    Nach dem Du Dir das Shelly und den Adapter angesehen hast verkabeln wir die Gerätschaft.

    Siehe Bild 2 anbei.

    Klar, alles braucht Strom, also sind zwei Kabel für je Plus und Minus.
    Das Shelly 1 und der Adapter müssen mit einer reden, also Daten senden und empfangen.
    Sendet das Shelly, dann empfängt der Adapter. Sendet der Adapter, dann empfängt das Shelly.

    Also stecken wir zwischen den zwei Geräten auf RX/TX und TX/RX, also NICHT RX/RX TX/TX, wie ich es schon falsch gesehen habe.

    Somit sind vier Steckplätze belegt. Der fünfte, wie in meinem Bild ersichtlich, hängt das Kabel in der Luft.
    Warum? Erzähle ich gleich…

    2.jpg
     
  4. little_pixel

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    # 4 - Programmiermodus!?

    Damit wir mit dem Shelly kommunizieren können müssen wir dem Shelly sagen wechsle in den "Programmiermodus".
    Dafür dient das fünfte unbenutzte Kabel. Mit dem Pin von diesem Kabel, in meinem Fall das graue Kabel, halten wir auf die freie Kontaktstelle bei Minus.
    Also das graue Kabel auf den Pin von dem schwarzen Kabel halten. Zwischen diesen Kabeln gibt es somit Kontakt.

    Ist das der Fall, dann stecken wir den Adapter an den Mac.
    Nur wenige Sekunden danach lösen wir das graue Kabel vom schwarzen Kabel.
    Das Shelly 1 ist nun in denn Programmiermodus gewechselt.

    Das mußt Du jetzt immer erledigen, wenn ich schreibe "Bringe das Shelly 1 in den Programmiermodus".
    D.h. vom Rechner abstecken, Kontakte schließen, an den Rechner anstecken und wieder die Kontakte öffnen.
     
  5. little_pixel

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    # 5 - Erstkontakt mit dem Shelly 1

    An der Stelle muss ich eingestehen, dass ich den Wahrheitsgehalt nicht geprüft habe.
    Aber laut einigen Beiträgen hat jedes Shelly 1 seine individuelle Firmware. Aus diesem Grund speichern wir uns einfach mal was auf dem Shelly drauf ist.
    Bevor wir das aber machen wechseln wir in unseren "Shelly" Ordner und legen einen weiteren Unterordner "Zwischenablage" an.

    Kontrollire nochmals Deine Verkabelung und bringe Deinen Shelly 1 in den Programmiermodus.

    Jetzt öffne ein Terminal-Fenster und gib folgende Zeile ein:
    python 'Desktop/Shelly/Flashing/esptool-2.7/esptool.py' --port /dev/cu.SLAB_USBtoUART read_flash 0x00000 0x200000 'Desktop/Shelly/Zwischenablage/Shelly 1 - xxxxxx.bin'

    Danach drückst Du Enter und im Terminal siehst Du den Fortschritt in Prozent.
    Das dauert ca. 90 Sekunden. In dem angelegten Ordner "Zwischenablage" siehst Du nun die Datei "Shelly 1 - xxxxxx.bin".
    Schaue nochmals ins Terminal und dort gibt es in der Ausgabe eine Zeile mit "MAC-Adresse" nimm die letzten sechs Buschtaben/Ziffern und ersetze diese in Dateinamen an der Stelle xxxxxx.

    Siehe Bild 3 anbei.

    3.jpg
     
  6. little_pixel

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    # 6 - Alte Firmware auf dem Shelly 1 löschen

    Die original aufgespielt Firmware haben wir auf unserem Mac in Sicherheit gebracht.
    Dann können wir sie auf dem Shelly löschen.

    Terminal öffnen und folgende Zeile eingeben:
    python 'Desktop/Shelly/Flashing/esptool-2.7/esptool.py' --port /dev/cu.SLAB_USBtoUART erase_flash

    In nur wenigen Sekunden ist das Shelly nun von der "alten" Firmware entledigt.

    Siehe Bild 4 anbei.

    4.jpg
     
  7. little_pixel

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    # 7 - HomeKit Firmware aufspielen

    Hier brauchen wir erst noch einen kleine Vorbereitung, die ich mit Absicht vorher nicht genannt habe, da sie mit dem Flashen direkt zutun hat.

    In dem Ordner "Flashing" erstellst Du einen weiteren Unterordner "RavenCore".
    Gehe zu dem Git Repository von José Antonio Jiménez, direkt auf diese Seite: https://github.com/RavenSystem/esp-homekit-devices/wiki/Installation

    Lade Dir die Datei blank_config.bin und rboot.bin.
    Lege diese in den angelegten Ordner "RavenCore".

    Dann rufe diese Seite von ihm auf:
    https://github.com/RavenSystem/ravencore/releases/

    Lade Dir den neusten Release main.bin herunter.
    Lege diesen ebenfalls in den angelegten Ordner "RavenCore".

    In dem Ordner "RavenCore" haben wir jetzt drei Dateien:
    blank_config.bin, rboot.bin und main.bin.

    Jetzt sind wir parat für den ersten Flash-Vorgang!

    Öffne ein Terminal-Fenster und gib ein:
    python 'Desktop/Shelly/Flashing/esptool-2.7/esptool.py' -p /dev/cu.SLAB_USBtoUART --baud 115200 write_flash -fs 1MB -fm dout -ff 40m \0x0 'Desktop/Shelly/Flashing/RavenCore/rboot.bin' 0x1000 'Desktop/Shelly/Flashing/RavenCore/blank_config.bin' 0x2000 'Desktop/Shelly/Flashing/RavenCore/main.bin'

    Warten und fertig… :)

    Siehe Bild 5 anbei.

    Dein Shelly 1 kann jetzt nativ in HomeKit eingebunden werden.
    Vergiss nicht nach dem Flash-Vorgang wieder die blaue Schutzkappe ins Gehäuse zu stöpseln.

    5.jpg
     
  8. little_pixel

    little_pixel Thread Starter Mitglied

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    # 8 - Das erste Mal anklemmen und testen

    Wir haben die Sicherung für unseren Einsatzort entfernt und gegen Einschalten gesichert.
    D.h. ein Stück rotes Klebeband über die Sicherung gemacht. Sind mehr Leute im Haushalt, dann wird das Vorhaben natürlich kommuniziert.

    Bevor ich an meinen Steckdosen oder Lichtschaltern etwas ein-/ausbaue klebe ich mit großzügig Kreppband die umliegende Wand ab.
    Warum? Teils wird das ziemlich fummelig und auch dreckig. Ruckzuck stützt man sich an der Wand ab, drückt dagegen und hat Flecken.
    Bei den Elektrikern macht das natürlich niemand. Aber hey, warum soll ich meine Wände dreckig machen, da ich nicht nach Zeit bezahlen muss.
    Wer sein erstes Shelly verbaut weiß dann von was ich spreche. Kreppband drauf und nix wird dreckig.

    Bei eurem Lichtschalter löst ihr nun Schrauben und prüft als erstes mit einem Phasenprüfer, ob noch irgendwo Spannung anliegt.
    Von glimmenden Schraubendreher halte ich persönlich nichts. Einfache, aber zuverlässige und geprüfte Phasenprüfer gibt es im Baumarkt für 10~15 Euro.

    Siehe Bild 6 anbei für die Ausgangssituation.

    Ich erwähne es gleich, dass bei mir die Farben NICHT stimmen.
    Das ist gerade bei älteren Gebäuden oft der Fall.

    Das Shelly 1 benötigt Strom, damit es "an" ist.
    Dafür sind L und N, siehe Beschriftung auf dem Shelly, notwendig. "Life" steht für Phase und N für den Neutralleiter.

    Wenn ihr nur diese zwei Steckplätze verbindet wäre das Shelly schon "an".
    Wir wollen aber noch die Lampe schalten. D.h. wir brauchen noch einen weiteren Stromkreis, der geschalten werden soll.

    Also wir haben zwei "Stromkreisläufe". Der eine, der das Shelly 1 permanent mit Strom versorgt und der zweite, der über das interne Relais als Schalter fungiert und unsere Lampe ein oder aus schalten.

    D.h. wir nehmen uns eine Klemme und Stecken die Phase, bei mir schwarz (das ist korrekt) auf.
    Mit zwei weiteren kurzen Kabeln gehen wir dann auf das Shelly 1 mit der Beschriftung L und 1.

    Als nächstes stecken wir den Neutralleiter aufs Shelly an den Steckplatz N.
    Bei mir ist die Farbe falsch! Das Kabel müßte blau sein. Bei mir wurde der Schutzleiter gelb/grün dafür zweckentfremdet.

    Zuletzt stecken wir den "Lampendraht" auf 0.
    Bei mir ist die Farbe falsch! Das Kabel sollte braun sein.

    Hier nochmals der Hinweis, dass ihr hier einen Elektriker hinzuziehen sollt oder müßt, wenn ihr euch an diesem Punkt zu unsicher seit und euch verloren fühlt.
    Da gibt es natürlich die Stichpunkte Gewährleistung, Versicherung etc. Das soll aber bitte nicht Gegenstand des Themas sein.
    Habt Respekt vor Strom, aber keine Todesangst. Bei letzterem hilft nur der Elektriker.

    Der fertig ankelemmte Shelly siehe Bild 7 anbei.

    Steckt den Shelly in die Wanddose und schaltet die Sicherung wieder ein.

    6.jpg
    7.jpg
     
  9. little_pixel

    little_pixel Thread Starter Mitglied

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    # 9 - Shelly via Web-Oferfläche konfigurieren

    Wenn der Shelly nun bestromt wird, dann startet er automatisch ein eigenes WiFi.
    Dieses WiFi ist ungesichert und beginnt immer mit dem Präfix HAA.
    Der hintere Teil, nach dem Bindestrich, sind die letzten sechs Zeichen aus der MAC-Adresse von dem Shelly.
    Aus diesem Grund haben wir auch vorher unsere heruntergeladene Firmware mit dem Teil der MAC-Adresse benannt.
    Somit können wir strukturiert nachvollziehen wo was dazu gehört.

    Siehe Bild 8 anbei.

    Verbindet Dich mit dem WiFi und hab' etwas Geduld.
    Nach dem sich Dein Mac mit dem WiFi verbunden hat bekommst Du ein "Landing Page" Fenster.

    Siehe Bild 9 anbei.

    In diesem Fenster nimmst Du die Konfiguration für Deinen Shelly vor.
    D.h. Du gibst dem Gerät die Spezifikation was es ist und was es schalten soll.

    Zudem gibst Du dem Shelly an mit welchem WiFi er sich verbinden soll.
    Das machen wir als erstes. Scrolle nach unten und wähle Dein Heim-WiFi aus.
    Gib gleich das Passwort für das WiFi ein.

    Siehe Bild 10 anbei.

    Scrolle wieder nach oben und kopiere diese Konfiguration in das Feld JSON:
    {"a":[{"r":[{"g":4}],"b":[{"g":5,"p":0},{"g":5,"t":0}]}]}

    Bei dem Parameter t kannst Du mit 0 sagen, dass Du einen Schalter hast.
    Gibst Du 1 an, dann ist es ein Taster. Hier kannst Du keinen Fehler machen und jeder Zeit Dich anders entscheiden.

    Achte darauf, dass beim Einsetzen in das Textfeld nicht die automatische Rechtschreibkorrektur von macOS Dir die Anführungszeichen in "intelligente Anführungszeichen" umändert.
    Gerade beim manuellen Editieren des Feldes wird das passieren.

    Siehe Bild 11 anbei.

    Das war auch schon alles und Du kannst den grünen Knopf zum Sichern der Konfiguration drücken.
    Wieder etwas Geduld und das Fenster schließt sich.

    Das Shelly bucht sich jetzt in Dein bestehendes WiFi ein und Du bist am Ziel.

    8.jpg

    9.jpg

    10.jpg

    11.jpg
     
  10. little_pixel

    little_pixel Thread Starter Mitglied

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    # 10 - Gerät zu HomeKit hinzufügen

    Ab hier geht es weiter, wie mit jedem anderen HomeKit-Gerät auch.
    Öffne die HomeKit-App und wähle neues Gerät hinzufügen.

    Scanne den HomeKit-Code, der vom RavenCore vorgegeben ist.
    Siehe Bild 12 und 13 anbei.

    Alternativ kannst Du den Code auch manuell eingeben, wenn Du Probleme beim Scan haben solltest.

    Siehe Bild 14 anbei.
    Das Shelly 1 wurde gefunden.

    Siehe Bild 15 anbei. Diesen Sicherheitsdialog mußt Du bestätigen.
    Das ist leider ein negativer Kritikpunkt für den Einsatz des Shelly 1.
    Das Gerät und dessen Firmware/Software ist von Apple nicht zertifiziert und nicht als vertrauenswürdig eingestuft.

    Ich gehe dieses "Risko" für mich ein und auch unter iOS 13 läuft es bislang problemlos.

    Siehe Bild 16 anbei.
    Gerät ins HomeKit integrieren/zuweisen.

    FERTIG.

    Tippe jetzt auf Deinem Schalter in der HomeKit.app herum.
    Du wirst im Shelly 1 ein Klicken vom Relais hören.

    12.jpeg

    13.jpg

    14.jpg

    15.jpg

    16.jpg
     
  11. little_pixel

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    # 11 - Schalter/Taster anklemmen und einbauen

    Siehe Bild 17 anbei.

    Viele greifen immer gleich zu Klemmen. Das ist sehr komfortabel, aber bedarf doch viel Platz in der Unterputzdosen, vor allem wenn noch das Shelly 1 mit untergebracht werden soll.
    In der gezeigten Dose gibt es viel Platz, aber zum Verdeutlichen dass es auch sehr gut ohne Klemmen geht habe ich es wie folgt angeschlossen.

    Die Phase "aus der Wand" geht direkt auf L. Ebenfalls geht direkt von L aus ein Kabel auf den Taster.
    Ins Shelly passen gerade so und mit etwas Fingerspitzengefühl zwei Kabel an einen Platz. Damit sparen wir und die Klemme.

    Vom Taster, auf der Seite wo wir die permanent bestromte Phase haben zweigen wir wieder ab und gehen auf 1.
    Somit haben wir unsere beiden "Stromkreise" mit Phase versorgt.

    Neu hinzukommt jetzt nur noch die "geschaltete Phase". Das ist das Kabel, das unter Spannung gesetzt wird, wenn der Taster/Schalter schließt.
    Diesen schließen wir auf SW für Switch, also Schalter an.

    Die Funktionsprüfung findet dann im eingebauten Zustand statt.

    Gerade bei dem Einbau müßt hier hier und dort mal fester drücke und die umliegende Wand mit zur Hilfe nehmen.
    Jetzt hat sich das Anbringen von Kreppband bezahlt gemacht. Die umliegende Wand bleibt sauber.

    An dieser Stelle nochmals den Hinweis und Dank an den Programmierer von RavenSystem.
    Auf seiner Seite gibt es einen PayPal-Link, um seinen Dank in Euros auszusprechen :)
    Zudem gibt es unzählige weiter Informationen im Wiki von RavenSystem:
    https://github.com/RavenSystem/esp-homekit-devices/wiki

    Ich hoffe mit der Anleitung kann ich einigen Leuten weiterhelfen.
    Hoffentlich auch motivieren vielleicht doch mal wieder etwas basteln zu wollen.

    Für einen Schalter/Steckdose brauche ich durchschnittlich 10 bis 15 Minuten.
    Am Anfang wirkt das natürlich mega kompliziert und aufwändig. Einmal verstanden und verinnerlicht geht das aber ruck zuck.
    Aber nicht nachlässig beim Stromnetz werden! Der Phasenprüfer ist immer griffbereit.

    Viele Grüße

    #

    17.jpg
     
  12. little_pixel

    little_pixel Thread Starter Mitglied

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    # Wie kann die HomeKit-Konfiguraiton zurückgesetzt bzw. geändert werden?

    Trenne den Shelly 1 vom Strom.
    Im eingebauten Zustand heißt das Sicherung raus.

    Schalter den Strom wieder ein. Warte mindestens 5 Sekunden damit der Shelly wieder gestartet ist.
    Schalte dann auf dem physischen Schalter zehn oder mehr Mal schnell hin und her.

    Damit wird die aktuelle HomeKit-Konfiguraiton auf dem Shelly 1 gelöscht.
    Die Firmware selbst bleibt davon unangetastet.

    Statt am Schalter/Taster selbst zu schalten kannst Du auch zehn oder mehr Mal schnell in der Home.app an-/ausschalten.
    Das ist zum Beispiel notwendig, wenn Du den Shelly 1 zum Schalten einer Steckdose verwendest.
    Hier mußt Du aber meist länger warten bis der Shelly wieder in der Home.app via WiFi ansprechbar ist.

    Der ganze Prozess funktioniert auch nur in der ersten Minute nach dem Neustart.

    Wenn Du das gemacht hast, dann wiederhole den Punkt #9 und #10 in dieser Anleitung.
    Damit kannst Du den Shelly 1 neu konfigurieren.
     
  13. xeni2

    xeni2 Registriert

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    Hallo,
    geht das auch mit dem Shelly 2.5 oder gibt es dafür eine Lösung?
     
  14. Luilou

    Luilou Registriert

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    Hallo little_pixel,

    ich benötige Hilfe.
    immer wenn ich Python Serial Port Extension installieren will bekomme ich folgende Meldung :
    pyserial-3.4: No such file or directory.

    Danke und Gruß
     
  15. little_pixel

    little_pixel Thread Starter Mitglied

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    Guten Morgen,

    schreibe im Terminal cd gefolgt von einem Leerzeichen.
    Ziehe dann den pyserial Ordner ins Terminal Fenster.
    Der Pfad wird automatisch korrekt eingesetzt.
    Drücke dann Enter…

    Viele Grüße
     
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