Smarthome – gängige Funkstandards WLAN, ZigBee, Z-Wave und Bluetooth
Wenn du dein Zuhause smarter machen möchtest, gibt es eine Vielzahl an Smarthome-Funktechnologien, die du verwenden kannst. In diesem Blogbeitrag geht es um die wesentlichen Unterschiede, Vorteile und Nachteile von vier der bekanntesten Technologien erklären: WLAN, ZigBee, Z-Wave und Bluetooth.
WLAN transportiert im Smarthome auch große Datenmengen
WLAN ist die wohl bekannteste Technologie für drahtlose Netzwerke und wird auch für Smarthome-Anwendungen genutzt. Der Vorteil von WLAN ist, dass es weit verbreitet und daher kompatibel mit vielen Geräten ist. Außerdem hat es eine sehr hohe Bandbreite, was bedeutet, dass du sehr viele Daten gleichzeitig übertragen kannst. Beispielsweise auch Videosignale einer Überwachungskamera. WLAN wird fast immer über entsprechen de Internet-WLAN-Router in einem Haushalt etabliert. Die Reichweite kann über Repeater vergrößert werden.
Ein Nachteil ist jedoch, dass es viel Strom verbraucht und daher für batteriebetriebene Geräte wie Sensoren nicht geeignet ist. Ein weitere Nachteil ist, dass eine hohe Zahl an „Teilnehmern“ in einem WLAN-Netz dessen Performance ausbremsen können. Wenn sich also Dein Computer, Smartphone und vielleicht deine TV-Streamingbox das WLAN mit mehreren Dutzend Smarthome-Komponenten teilen, macht das Surfen im Internet irgendwann keinen Spaß mehr.
ZigBee der sparsame Spezialist im Smarthome
ZigBee ist eine drahtlose Netzwerktechnologie, die speziell für den Einsatz in Smarthome-Geräten entwickelt wurde. Der erste Vorteil von ZigBee ist, dass es energiesparend ist und daher für batteriebetriebene Geräte wie Sensoren geeignet ist. Sehr wesentlich ist auch, dass ZigBee als Mesh-Netzwerk arbeitet. Im Gegensatz zu Bluetooth, das hauptsächlich als Punkt-zu-Punkt-Kommunikation fungiert, deckt ein Mesh-Netzwerk eine größere Fläche ab, denn fast jedes Gerät wird zum Sender und Empfänger. Diese Maschen des Netzwerkes zahlen auf die Reichweite ein. Dadurch kann die ZigBee-Reichweite beispielsweise auch bis in den Garten erweitert werden. ZigBee funkt auf dem 2,4 GHz-Frequenzband und damit auf dem gleichen Bereich wie WLAN.
Doch Zigbee hat auch einige Nachteile. Einer dieser Nachteile ist, dass der Open-Source-Code in der Vergangenheit unter dem Aspekt der Kompatibilität mitunter von Nachteil war. Und wenn Du ZigBee-Gerärte mit anderen Technologien und Funkstandards wie beispielsweise WLAN verbinden willst, brauchst Du ein spezielles Gateway, auch Bridge genannt. Typisch wären hier die Bridge von Philips Hue zu nennen, die vor allem die smarten Lampen des Herstellers steuert. Innerhalb von Gebäuden kann zudem die Reichweite einzelner Geräte durch das Bauwerk bedingt auf 20 oder sogar unter 20 Metern sinken. das wird aber oft durch das Mesh-Netz kompensiert. Ein zusätzlicher Nachteil ist die schmale Bandbreite und die knappe Datenübertragungsrate, weshalb Datenintensive Geräte wie Überwachungskameras nicht mit ZigBee funktionieren.
Auch smarte Heizungssteuerungen wie hier die Lösung von Tado bauen auf Funkverbindungen, um zu funktionieren.
Z-Wave der Cousin von ZigBee
Z-Wave ist ein drahtloser Kommunikationsstandard, der vom Unternehmen Sigma Designs und der Z-Wave Alliance speziell für die Heimautomation im Smarthome entwickelt wurde. Die Funkkommunikation auf dem 868 MHz-Frequenzband ist auf geringen Energieverbrauch und hohe Kommunikationssicherheit hin optimiert. Auch hier ist also die Nutzung batteriebetriebener Geräte möglich. Die Z-Wave-Technologie arbeitet wie ZigBee mit eine Mesh-Netzwerk, ist damit auf eine hohe Reichweite ausgelegt und kann in der Regel auch gut durch Wände und Decken funken. Im Gegensatz zu anderen Smart-Home-Technologien wie WLAN oder Bluetooth ist Z-Wave speziell für die Heimautomatisierung entwickelt worden und wird auf einem separaten Funkband betrieben. Zudem ist die Datenübertragung durch eine Verschlüsselung sehr sicher.
Ein Nachteil von Z-Wave ist, dass es nicht so verbreitet ist wie andere Smart-Home-Technologien wie WLAN oder Bluetooth. Und auch hier ist ein Gateway beziehungsweise eine Bridge nötig, um Z-Wave an andere Technologien anzubinden. Auch hier gilt wie bei ZigBee, dass die schmale Bandbreite und die knappe Datenübertragungsrate datenintensive Geräte wie Überwachungskameras im Prinzip ausschließen.
Bluetooth das Universalgenie auch im Smarthome
Bluetooth ist eine drahtlose Technologie, die ursprünglich nicht mit Smarthomes im Sinn entwickelt wurde. Fokus war die Verbindung unterschiedlichster Geräte im Bereich der Computer und Mobilfunktechnologie. Bluetooth wird in vielen Geräten verwendet, darunter auch Smarthome-Geräte. Der Vorteil von Bluetooth ist, dass es weit verbreitet ist und daher mit vielen Geräten kompatibel ist. Es hat auch eine hohe Bandbreite und kann daher viele Daten gleichzeitig übertragen. Heute ist eigentlich jeder gute Computer mit Bluetooth ausgestattet. Bei Rechner, bei denen es fehlt, kann es sehr einfach mit einem USB-Stick nachgerüstet werden.
Ein Nachteil ist jedoch, dass es viel Strom verbraucht und daher für batteriebetriebene Geräte kaum geeignet ist, es sei denn es kommt die „Energiesparversion“ zum Einsatz, die dann aber wieder weniger Reichweite schafft.
Insgesamt gibt es viele Smarthome-Funktechnologien, aber WLAN, ZigBee, Z-Wave und Bluetooth gehören zu den bekanntesten und am häufigsten eingesetzten. Die Wahl der richtigen Technologie hängt von deinen individuellen Bedürfnissen ab, wie zum Beispiel der Art der Geräte, die du verwenden möchtest, und ob du auf eine hohe Energieeffizienz angewiesen bist. Allerdings ist es dank der beschriebene Gateways und Bridges auch problemlos möglich, mit einer gemischten Infrastruktur zu arbeiten.
