Praxis- & Abschlussprojekt

Office Control 1.0

Abschlussprojekt

Office Control 1.0 ist eine bestehende Smart-Office-Webanwendung, die ich im Rahmen meines Praxis- und Abschlussprojekts um eine kalenderbasierte Heizungsautomatisierung erweitert habe.

Dashboard mit Geräteübersicht und Statusanzeigen
Dashboard mit Geräteübersicht und Statusanzeigen

Termine werden über die Microsoft Graph API ausgelesen und im Backend verarbeitet. Daraus werden Heizzeiten abgeleitet, die anschließend über RaspberryMatic und Homematic IP auf die realen Geräte übertragen werden.

Mein Schwerpunkt lag auf der Einarbeitung in die vorhandene Codebasis, der API-Anbindung, der Heizungslogik, der Datenhaltung sowie der technischen Stabilisierung der Anwendung.

C# ASP.NET Core Microsoft Graph API Homematic XML API MySQL Entity Framework Core Raspberry Pi

Projektart

Praxis- und IHK-Abschlussprojekt

Schwerpunkt

Automatisierte Heizungssteuerung

Ziel

Mehr Komfort und weniger Energieverbrauch

Mein Beitrag

Codeanalyse, API-Anbindung, Heizungslogik, Datenhaltung und Fehlerbehebung

Kurz erklärt: Microsoft-Teams-Termine werden automatisch ausgewertet und in Heizbefehle für Homematic-IP- Geräte übersetzt. Dadurch werden Räume nur dann vorbereitet, wenn sie tatsächlich benötigt werden.
Projektziel

Ziel des Projekts

Automatisierung

Ziel war es, eine bereits vorhandene Anwendung gezielt um eine zuverlässige kalenderbasierte Heizungssteuerung zu erweitern.

Die Anwendung erkennt anhand von Microsoft-Teams-Terminen, wann ein Raum genutzt wird, heizt ihn rechtzeitig vor Beginn auf und senkt die Temperatur nach der Nutzung wieder ab.

Kalenderansicht mit aktivierter Heizungsautomatik
Kalenderansicht mit aktivierter Heizungsautomatik

Wichtig war dabei, die bestehende Anwendung nicht neu zu entwickeln, sondern vorhandene Strukturen zu verstehen, sinnvoll zu erweitern und technisch zu stabilisieren.

Komfort

Räume werden automatisch vorgewärmt.

Energieeffizienz

Heizphasen werden nur bei tatsächlichem Bedarf aktiviert.

Erweiterbarkeit

Die Anwendung bleibt modular und zukünftig ausbaubar.

Projektidee: Office Control soll den Büroalltag vereinfachen, indem Kalenderdaten, Smart-Home-Geräte und Heizungslogik zu einer zentralen, automatisierten Lösung verbunden werden.
Funktionsumfang

Umgesetzte Funktionen

Realisiert

Die zentrale Erweiterung war die Verbindung von Kalenderdaten mit der vorhandenen Smart-Home-Steuerung.

Termine werden über Microsoft Graph eingelesen, im Backend ausgewertet und anschließend in Steuerbefehle für die angebundenen Homematic-Geräte übersetzt. Die manuelle Bedienung über die Weboberfläche bleibt weiterhin möglich.

Ansicht der verbundenen Heizkörperthermostate
Ansicht der verbundenen Heizkörperthermostate

Kalenderintegration

Termine werden über die Microsoft Graph API ausgelesen.

Heizungsautomatik

Heizkörper werden abhängig von Terminen automatisch geregelt.

Gerätesteuerung

Steckdosen und Thermostate können über Homematic gesteuert werden.

Manuelle Steuerung

Geräte können weiterhin direkt über die Weboberfläche bedient werden.

Sommermodus

Die Heizungslogik kann in den warmen Monaten deaktiviert werden.

Logging

Fehler und Systemereignisse werden zur Nachverfolgung protokolliert.

Systemfunktionen von Office Control
Systemfunktionen
Besonderheit: Die Funktionen wurden so integriert, dass die bestehende Anwendung erhalten bleibt und gezielt um Kalender-, Heizungs- und Gerätesteuerung erweitert wurde.
Bedienung

Manuelle Gerätesteuerung

Weboberfläche

Trotz der Automatisierung bleibt die direkte Bedienung einzelner Geräte möglich.

Dadurch bleibt die Anwendung flexibel nutzbar. Benutzer können beispielsweise Steckdosen schalten, Lichtfunktionen prüfen oder Thermostate unabhängig von Kalenderereignissen bedienen.

Manuelle Steuerung einer Homematic Steckdose
Manuelle Steuerung einer Homematic-Steckdose
Bedienoberfläche der Smart-Home-Lichtschalter
Bedienoberfläche der Smart-Home-Lichtschalter
Nutzen: Die manuelle Steuerung ergänzt die Automatisierung und sorgt dafür, dass Geräte bei Bedarf jederzeit direkt bedient werden können.
Architektur

Technischer Aufbau

Modular

Die Anwendung trennt Weboberfläche, Geschäftslogik, Datenhaltung und externe Schnittstellen in klar abgegrenzte Bereiche.

Die Anwendung wurde mit C# und ASP.NET Core umgesetzt. Die Benutzeroberfläche stellt Räume, Geräte, Kalenderdaten und Heizungsfunktionen übersichtlich dar. Im Hintergrund übernehmen verschiedene Services die Kommunikation mit der Microsoft Graph API, der Homematic XML-API und der Datenbank.

Anwendungsdiagramm Office Control
Anwendungsdiagramm - "Office Control"

Frontend

Darstellung der Weboberfläche mit Geräteübersicht, Kalender und Heizungssteuerung.

Backend

Verarbeitung der Kalenderdaten und Steuerung der Smart-Home-Geräte.

Datenbank

Speicherung von Benutzern, Geräten, Terminen, Heizprofilen und Logdaten.

Microsoft Graph API

Abruf von Terminen aus dem Microsoft Teams Kalender.

Homematic XML-API

Kommunikation mit Thermostaten, Steckdosen und weiteren Homematic-Geräten.

RaspberryMatic

Smart-Home-Zentrale auf einem Raspberry Pi 3B+.

Architekturüberblick Office Control
Architekturüberblick
Entwicklungsumgebung und Systemfunktionen
Entwicklungsumgebung und Systemfunktionen
Technischer Kern: Die Kalenderdaten werden über die Microsoft Graph API gelesen, im Backend verarbeitet und anschließend in Steuerbefehle für die Homematic-Geräte übersetzt.
Umsetzung

Meine Schwerpunkte

Praxisnah

Mein eigener Anteil lag vor allem in Codeanalyse, API-Anbindung, Datenhaltung, Fehlerbehebung und der Umsetzung der Heizungsautomatisierung.

Zu Beginn musste ich mich in die vorhandene Codebasis einarbeiten und bestehende Fehler sowie unvollständige Funktionen nachvollziehen. Danach wurden die notwendigen Schnittstellen eingebunden, die Datenhaltung erweitert und die Steuerungslogik Schritt für Schritt umgesetzt.

Codeanalyse

Bestehende Strukturen verstehen, Fehler finden und gezielt überarbeiten.

API-Anbindung

Microsoft Graph API und Homematic XML-API in die Anwendung integrieren.

Heizungslogik

Kalenderdaten auswerten und daraus automatische Heizvorgänge ableiten.

Datenhaltung

Benutzer-, Geräte-, Termin- und Statusdaten strukturiert speichern.

Fehlerbehebung

Probleme in Datenbank, API-Kommunikation und Geräteanbindung lösen.

Dokumentation

Technische Abläufe, Tests und Projektergebnisse nachvollziehbar festhalten.

Erweiterungs-Codebeispiel 1
Erweiterungs-Codebeispiel 1
Erweiterungs-Codebeispiel 2
Erweiterungs-Codebeispiel 2
Mein Beitrag: Ich habe mich in eine bestehende Anwendung eingearbeitet, vorhandene Funktionen nachvollzogen, Fehler behoben und die Lösung um Kalenderintegration und automatische Heizungssteuerung erweitert.
Hardware

Verwendete Komponenten

Homematic IP

Die Anwendung kommuniziert über RaspberryMatic mit realen Homematic-IP-Geräten.

Die Komponenten bilden die technische Grundlage für die Kommunikation zwischen Webanwendung, RaspberryMatic und den realen Geräten im Büro.

Tabelle der verwendeten Komponenten
Verwendete Komponenten
ELV RPI-RF-MOD Funkmodul
ELV RPI-RF-MOD Funkmodul
HMIP-WRC2 2-Tasten-Wandtaster
HMIP-WRC2 (2 Tasten)
HMIP-WRC6 6-Tasten-Wandtaster
HMIP-WRC6 (6-Tasten-Wandtaster)
HMIP-PS-2 Smarte Steckdose
HMIP-PS-2
HmIP-eTRV-B-2-R4M Heizkörperthermostat
HmIP-eTRV-B-2-R4M
Hardware-Basis: Die Homematic-IP-Geräte wurden über RaspberryMatic angebunden und dienten während der Entwicklung als Grundlage für Tests, Gerätesteuerung und Fehlersuche.
Vorgehensweise

Projektvorgehen

Scrum

Die Umsetzung erfolgte schrittweise in mehreren Sprints nach Scrum.

Nach jedem Sprint wurde der aktuelle Stand überprüft, getestet und bei Bedarf angepasst. Dadurch konnten technische Erkenntnisse direkt in die weitere Umsetzung einfließen.

Visualisierung agiler Entwicklungszyklus
Visualisierung – Agiler Entwicklungszyklus
Ablauf der Sprints im agilen Vorgehensmodell Scrum
Ablauf der Sprints im agilen Vorgehensmodell-Scrum
Agiler Vorteil: Durch die Sprint-Struktur konnten funktionierende Zwischenstände erstellt, getestet und kontinuierlich verbessert werden.
Abschluss

Ergebnis

Erfolgreich umgesetzt

Das Projektergebnis ist eine funktionsfähige Erweiterung der bestehenden Anwendung, die Kalenderdaten automatisch in Heizungssteuerung übersetzt.

Die Kalenderintegration und Heizungsautomatisierung arbeiten im Zusammenspiel mit RaspberryMatic und den angebundenen Homematic-IP-Geräten. Zusätzlich bleibt die manuelle Steuerung über die Weboberfläche erhalten.

Logging, strukturierte Datenhaltung und die modulare Architektur schaffen zugleich eine gute Grundlage für Wartung und spätere Erweiterungen.

Automatisierung

Die Heizungssteuerung arbeitet kalenderbasiert und reduziert manuelle Eingriffe.

Komfort

Räume werden passend zur tatsächlichen Nutzung vorbereitet.

Energieeinsparung

Unnötige Heizphasen werden vermieden und Ressourcen geschont.

Stabilität

Die Anwendung wurde technisch überarbeitet, getestet und stabilisiert.

Wartbarkeit

Die modulare Struktur erleichtert spätere Anpassungen und Erweiterungen.

Praxiserfahrung

Das Projekt verbindet Webentwicklung, API-Anbindung, Datenbank und Smart Home.

Fazit: Das Projekt zeigt besonders meine Fähigkeit, mich in eine bestehende Codebasis einzuarbeiten, externe Schnittstellen anzubinden und eine technische Lösung schrittweise zu erweitern, zu testen und zu dokumentieren.