Praxisprojekt

Praxisprojekt Office Control

Abschlussprojekt

Office Control 1.0 ist eine Smart-Office-Webanwendung zur zentralen Steuerung von Heizkörpern, Steckdosen und weiteren Homematic-IP-Geräten im Büro.

Dashboard mit Geräteübersicht und Statusanzeigen
Dashboard mit Geräteübersicht und Statusanzeigen

Im Mittelpunkt des Projektes steht die automatisierte Heizungssteuerung auf Basis von Terminen aus dem Microsoft Teams Kalender. Ziel war es, eine bestehende Anwendung so zu erweitern, dass Räume rechtzeitig vor Terminen aufgeheizt und außerhalb der Nutzung energiesparend abgesenkt werden können.

Dabei verbindet die Anwendung Kalenderdaten, Smart-Home-Geräte und eine übersichtliche Weboberfläche zu einer zentralen Lösung für den Büroalltag.

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

Projektart

Betriebliche Projektarbeit

Schwerpunkt

Automatisierte Heizungssteuerung

Ziel

Mehr Komfort und weniger Energieverbrauch

Kurz erklärt: Die Anwendung verbindet Kalenderdaten, Heizungssteuerung und Gerätesteuerung zu einer zentralen Smart-Office-Lösung. Dadurch müssen Heizzeiten nicht mehr manuell angepasst werden und die Räume werden bedarfsgerecht temperiert.
Projektziel

Ziel des Projekts

Automatisierung

Ziel des Projektes war es, die bestehende Anwendung Office Control 1.0 zu einer intelligenten Smart-Home-Steuerung für das Büro weiterzuentwickeln.

Im Mittelpunkt stand die automatische Heizungssteuerung auf Basis von Terminen aus dem Microsoft Teams Kalender. Die Anwendung soll erkennen, wann Räume genutzt werden, die Heizkörper rechtzeitig vor Beginn eines Termins aufheizen und nach der Nutzung wieder energiesparend absenken.

Kalenderansicht mit aktivierter Heizungsautomatik
Kalenderansicht mit aktivierter Heizungsautomatik

Dadurch wird der manuelle Aufwand reduziert, der Komfort im Arbeitsalltag erhöht und gleichzeitig der Energieverbrauch gesenkt. Die bestehende Webanwendung wurde dabei nicht vollständig neu entwickelt, sondern gezielt erweitert und technisch stabilisiert.

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

Im Rahmen des Projektes wurden mehrere Funktionen umgesetzt, die Office Control 1.0 von einer manuellen Smart-Home-Steuerung zu einer automatisierten Bürosteuerung erweitern.

Die Anwendung kann Termine aus dem Microsoft Teams Kalender auslesen, diese für die Heizungslogik auswerten und die angebundenen Homematic-Geräte entsprechend steuern. Zusätzlich bleibt eine manuelle Bedienung über die Weboberfläche 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

Neben der automatisierten Heizungssteuerung können einzelne Geräte weiterhin manuell über die Weboberfläche gesteuert werden.

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

Office Control 1.0 basiert auf einer mehrschichtigen Architektur, bei der Oberfläche, Geschäftslogik, Datenhaltung und externe Schnittstellen klar voneinander getrennt sind.

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

Meine Schwerpunkte lagen vor allem in der Analyse der bestehenden Anwendung, der Anbindung externer Schnittstellen und der Umsetzung einer stabilen 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 Fokus: Aus einer teilweise eingeschränkten bestehenden Anwendung wurde eine stabile, erweiterbare Lösung mit automatisierter Heizungssteuerung, Kalenderanbindung und übersichtlicher Bedienoberfläche.
Hardware

Verwendete Komponenten

Homematic IP

Für die Smart-Home-Steuerung wurden verschiedene Homematic-IP-Geräte sowie ein Raspberry Pi mit RaspberryMatic eingesetzt.

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 nach einem agilen Vorgehensmodell. Dadurch konnten Änderungen und technische Erkenntnisse während der Entwicklung berücksichtigt werden.

Die Arbeit wurde in mehrere Sprints unterteilt. Nach jedem Abschnitt wurde der aktuelle Stand überprüft, getestet und bei Bedarf angepasst.

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

Am Ende des Projektes entstand eine stabile und erweiterbare Smart-Home-Webanwendung, die Kalenderdaten, Heizungssteuerung und Gerätesteuerung sinnvoll miteinander verbindet.

Office Control 1.0 kann Termine aus dem Microsoft Teams Kalender auslesen und daraus automatische Heizvorgänge ableiten. Die Heizkörper werden bedarfsgerecht geregelt, sodass Räume rechtzeitig vor Terminen angenehm temperiert sind und außerhalb der Nutzung Energie eingespart wird.

Zusätzlich können Geräte weiterhin manuell über die Weboberfläche gesteuert werden. Durch Logging, strukturierte Datenhaltung und eine modulare Architektur bleibt die Anwendung wartbar und kann später um weitere Funktionen oder Geräte erweitert werden.

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, wie eine bestehende Anwendung durch gezielte Erweiterungen zu einer modernen Smart-Office-Lösung ausgebaut werden kann. Für mich war es besonders wertvoll, weil ich praktische Erfahrung mit realer Softwareentwicklung, Schnittstellen, Datenbanken und Fehleranalyse sammeln konnte.