KI Steuerung

    Moin,

    ich bin neu hier im Forum und wollte mich erstmal kurz vorstellen. Seit gut 1 1/2 Jahren beschäftige mich intensiv mit dem Thema IoT. Im Studium Ende der 1980iger habe ich zwar reichlich programmieren gelernt, aber im Berufsleben nie angewendet, weil ich einfach die Vokabeln immer vergesse. Aber ich programmiere sehr gerne. Und dank der KI passt das jetzt wunderbar harmonisch zusammen: mein Brain denkt sich irgendwelches weirdes Zeug aus und entwickelt strukturierte Programmabläufe - Claude spielt Coding Sklave. Notabene kann ich den Code lesen und bewerten – das ist auch zwingend nötig. Der Gute wird oft "kreativer" als ich es mir wünsche. Aber inzwischen kommen wir gut klar. Ich habe auch bereits ein GitHub-Repo aufgesetzt mit ein paar Projekten. Das sind aber alles nur Nebenprodukte. Das EIGENTLICHE ist noch in der geistigen Arbeit: eine KI - gesteuerte Regelung für meine thermische Solaranlage und meine PV-Anlage.

    Die Version 1 der Thermosolarregelung auf einem Shelly Plus UNI (JavaScript) hat gezeigt, dass es absolut möglich ist so eine Regelung DIY zu bauen. Die Version 2 mit einem ESP32 (ESPHome) läuft jetzt seit Juni 2025 und arbeitet dank besserer Regeln deutlich effektiver als die vor 25 Jahren eingebaute Steuerung (und die Neuen sind auch nicht besser).

    Für die Version 3 mit KI habe ich verschiedene Konzepte entworfen und wieder verworfen. Ursprünglich dachte ich an einen fetten ESP und Programmierung mit toit - aber seit in meinem Haus einige Pi's werkeln ... was soll ich sagen: ich habe mich verliebt in die kleinen knuffigen Dinger! Aktuell habe ich 3 PI 5 als verteilte HAOS-Server am Start, einen Pi Zero 2 als Pi-Hole und einen selbigen als eigenständigen MQTT-Broker (dessen selbstentwickeltes UI geht demnächst in GitHub online).

    Die Steuerung werde ich wohl mit einem Pi 5 machen. Ja, ich habe keine Ahnung (gehabt) von KI, aber ich lerne dank Claude sehr schnell. Er ist ein geduldiger Lehrmeister. Aber was mir Claude nicht vermitteln kann ist menschliche Erfahrung!

    Wer realisiert KI-Projekte mit dem Raspi? Ich bitte um eure Hilfe.

    Mein aktuelles Problem: Ich möchte jetzt ungern einen Raspi 5 mit 4GB RAM kaufen und dann merke ich während der Entwicklung, dass die Leistung nicht ausreicht - ich deutlich mehr RAM brauche oder sogar einen KI HAT. Und dann muss ich die Finanzministerin wieder anbetteln mein Taschengeld zu erhöhen ... und dann fragt sie warum ... und dann liegt ein ungenutzer Pi 5 rum ... naja, Ärger vorprogrammiert. Das kann niemand wollen. Denn bekanntlich gilt: Happy Wife - Happy Life!

    Ich will mal kurz mein Projekt skizzieren:

    1. Alle 10 Sekunden werden 8 Sensorwerte ausgewertet und die komplexe regelbasierte Steuerung schaltet die Pumpe/PWM.
    2. Die Sensorwerte sowie der Pumpentatus und noch einiges mehr (Wetter etc.) werden auf einer SSD gespeichert (InfluxDB).
    3. Eine KI läuft im Hintergrund mit und "lernt" die regelbasierte Steuerung.
    4. Zum Zeitpunkt X übernimmt die KI und variiert in ansteigendem prozentualen Anteil die Steuerung.
    5. Die regelbasierte Steuerung erhält den Vorschlag der KI, gibt ihn frei oder greift ein wenn die KI Grütze macht (Fallback auf regelbasierte Steuerung).
    6. Die Entscheidung der KI wird bewertet und ebenso abgespeichert.
    7. So übernimmt die KI sukzessive mit steigendem prozentualem Anteil bis die Regelsteuerung in Rente gehen darf.

    Soweit der "Plan A" 🤓

    Ich benötige für den Pi auf jeden Fall eine SSD und ein ModBus HAT, da das Sensorboard über RS485 kommuniziert. Aber reicht die Leistung des Pi an sich aus? Wieviel RAM würdet ihr nehmen und meint ihr das ein KI-HAT nötig ist? Soweit ich mir angelesen habe übernimmt das KI-HAT ja quasi selbständig wenn es merkt, dass eine KI an der Arbeit ist. Kann man das so sagen? Ist für solch eine KI-Arbeit ein Ventilator nötig? Mein HAOS-MainServer steckt in einem Argon Neo 5 und der Lüfter hustet nur mal kurz wenn der Rechner hochfährt. Auch der Energieverbrauch ist bescheiden. Ich verstehe gar nicht weshalb man ein 5A-Netzteil nehmen soll ...


    lg ... aus dem Norden

    Edited once, last by ver-pi-lt (February 5, 2026 at 5:21 PM).

    Hallo,

    ehrlich gesagt sehe ich hier den Sinn der KI nicht. Grund: die "Qualität" einer KI steht und fällt mit den Trainingsdaten. Je besser (im Sinne vom Tiefe und Umfang in der Breite) die sind, desto besser kann die KI werden. Ist bei dir nicht gegeben. Du hast genau _einen_ Satz Trainingsdaten, nämlich deine regelbasierte Steuerung. Die mag state-of-the-art sein, aber mehr als deine regelbasierte Steuerung kann die KI nicht lernen, weil nix anderes zum Lernen da ist. D.h. die KI ist am Ende im besten Fall eine 1:1 Kopie der regelbasierten Steuerung. Dann kannst du auch die regelbasierte Steuerung weiter nehmen.

    Gruß, noisefloor

    Wenn die regelbasierte Steuerung in der Lage ist, die ”K.I.” Vorschläge zu bewerten, warum kann die dann nicht selbst mindestens genau so gute Einstellungen vornehmen? Mir ist nicht so wirklich klar was das soll. Kannst Du das mal mit echten Fachbegriffen erklären die eine Bedeutung haben, statt so wolkig mit irgendwie ”K.I.”? K.I. gibt's nicht. Und man kann auch nicht irgendeine Hardware wo drauf stecken die ”übernimmt”, wenn sie ”merkt” dass eine ”K.I.” an der Arbeit ist. Was ist denn das für eine merkwürdige magische Vorstellung wie so ein Rechner funktioniert?

    Was das rumliegen von einem Raspi und die Dimensionierung angeht: Falls man das nicht abschätzen kann und man zukunftssicher sein will, dann zwei Raspis. Einen auf dem man entwickelt und der das beste/meiste bietet was man bekommen oder sich leisten kann/möchte. Und wenn man dann weiss, dass das Projekt auch mit weniger produktiv laufen würde, einen Raspi der für den Produktivbetrieb taugt/ausreicht. Den Entwicklungsrechner hat man dann herumliegen, aber das nächste Projekt oder Weiterentwicklung von etwas vorhandenem, oder OS-Updates kommen bestimmt. Und man hat einen Reserverechner falls ein Produktivsystem den Löffel abgibt.

    “The most likely way for the world to be destroyed, most experts agree, is by accident. That's where we come in; we're computer professionals. We cause accidents.”
    — Nathaniel Borenstein

    Vielen Dank für die Rückmeldungen. Ich versuche IMMER mich allgemeinverständlich auszudrücken - auch auf die Gefahr hin von den "Experten" nicht ernst genommen zu werden. Aber mir ist es wichtiger dass Menschen die erst noch auf dem Weg zum Experten sind auch von den Beiträgen profitieren können!

    Okay, ich will konkreter werden:

    Es werden also reichlich Daten gesammelt auf der Basis der regelbasierten Steuerung in Kombination mit Wetterdaten! Auf dem Pi läuft ein Soft Actor-Critic (SAC) - KI-Modell, dass im Hintergrund mitliest und dann ab einem bestimmten Zeitpunkt die Einstellungen variiert - also quasi einen Vorschlag unterbreitet ("Wir schalten nicht jetzt sondern warten noch 5 Minuten bis die Kollektortemperatur noch ein bisschen höher ist und lassen dafür die Pumpe ein bisschen schneller laufen"). Die regelbasierte Steuerung achtet dabei darauf, dass keine krititschen Grenzen überschritten werden. In einem solchen Fall verweigert sie den Vorschlag der KI, oder regelt ab falls ein kritisch Ereignis eintritt - (z.B.: Kollektortemperatur geht in den kritischen Bereich, aber KI sagt "warten"). Nach dem Ablauf wird der Vorschlag der KI nach bestimmten Kriterien bewertet im Vergleich zu den Vergleichsdaten der regelbasierten Steuerung (z.B. Verhältnis Energierertrag vs. Energieeinsatz).

    Im Prinzip bin ich da auch dabei, dass man mit zwei Rechnern arbeitet - aber ich habe kein "Testsystem" - sprich eine zweite thermische Solaranlage - an dem ich das Dev.-System testen kann. Ich kann nur die regelbasierte Steuerung laufen lassen und dann beobachten was passiert wenn die KI übernimmt. Backup ist natürlich immer meine Solarregelung V2, die schnell übernehmen kann wenn die komplett V3 abk....

    Hallo,

    ok... Bzgl. der Hardwarefrage: dir bleibt am Ende wahrscheinlich nur: ausprobieren, weil das schon ein bisschen spezieller ist und dir wahrscheinlich niemand sagen, wie viel Rechenleistung das Modell wirklich braucht.

    Sicher ist aber: RAM so viel wie geht, also 16 GB. KI Modelle brauchen RAM, mit 4GB kommst du sicher nicht weit.

    Aufgrund des RAM Preises und der wiederholten Preisanpassung beim Raspi ist aktuell halt ein denkbar ungünstiger Zeitpunk, einen Raspi oder Speicher generell zu kaufen.

    Gruß, noisefloor

    Quote from noisefloor

    Aufgrund des RAM Preises und der wiederholten Preisanpassung beim Raspi ist aktuell halt ein denkbar ungünstiger Zeitpunk, einen Raspi oder Speicher generell zu kaufen.

    Das ist aktuell wirklich mein Problem!!!

    Vielleicht bleibt mir nichts anderes übrig als jetzt erstmal die regelbasierte Steuerung aufzubauen – die muss eh erstmal ein halbes Jahr lang Daten sammeln. Zur Zeit macht eine Datensammlung ja keinen Sinn weil die Anlage ohne Sonne stillsteht. Und diese Regelung läuft locker auf einem 4GB-Modell.

    Mir fällt gerade ein: vielleicht mache ich aus der Not eine Tugend und entwickle die KI auf einer separaten Hardware. Dann störe ich mein Regelsystem nicht und kann in der Entwicklungszeit quasi von Hand steuern ob, wann und was von der KI übertragen wird (z.B. gibt die KI eine Regelung aus die ich in eine Maske auf dem WebUI der Steuerung eingebe ... und dann schaue ich was passiert). Und später überträgt der KI-Rechner seinen Vorschlag über ... JSON, MQTT, ... was auch immer direkt.

    Hmmmm ..... hmmmmm .... hmmmmm 🤔

    ver-pi-lt Mir ging es nicht darum das in möglichst schwer zugänglichem Fachchinesisch hören zu wollen, sondern etwas konkreteres als „K.I. soll das verbessern“ — was halt so gar nichts aussagt. Zusammen mit der geäusserten Vorstellung der A.I.-Hat muss da nur drauf gesteckt werden und beliebige Programme die was mit “K.I.“ machen — was immer das bedeutet und wie das eine externe Hardware erkennen können soll — klang das halt nach einem hoffnungslos naiven Ansatz zu dem man IMHO nichts anderes sagen kann, als das man mehr und deutlich konkretere Informationen braucht.

    “The most likely way for the world to be destroyed, most experts agree, is by accident. That's where we come in; we're computer professionals. We cause accidents.”
    — Nathaniel Borenstein

    Zitat aus einer Produktbeschreibung von Berrybase:

    Wie das Original Raspberry Pi AI HAT+ kommuniziert der AI HAT+ 2 über die PCI Express-Schnittstelle des Raspberry Pi 5. Sobald der Host Raspberry Pi 5 ein aktuelles Raspberry Pi OS-Image ausführt, erkennt es automatisch den Onboard Hailo-Beschleuniger und macht ihn für KI-Rechenaufgaben verfügbar. Die integrierten rpicam-apps Kameraanwendungen in Raspberry Pi OS unterstützen nativ das AI-Modul und nutzen den Beschleuniger automatisch für kompatible Post-Processing-Aufgaben.

    Asche auf mein Haupt - ich hatte Recht, aber dann doch nicht wirklich: Pi OS erkennt den HAT – eine native Übernahmen gibt es nur bei Kameraanwendungen. War wohl mal wieder sehr früh am Morgen als dich das gelesen hatte ... sollte früher ins Bett gehen ... 😴

    Mit meiner neuen Idee die KI auf einem eigenen Rechner laufen zu lassen bin ich dann nicht zwingend an den PI gebunden und kann schauen was geht - vielleicht bekommt meine Frau dann frühzeitig einen MacMiniM4 und ihr M1 wird zur KI befördert ...

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