Smart-Home-Funksysteme
In der Regel kommunizieren alle Komponenten in einem Smart Home über ein Funksystem oder eine Funktechnik miteinander. Dabei gibt es nicht das eine Funksystem, sondern in bestimmten Bereichen ein Funksystem oder eine Funktechnik, die bevorzugt verwendet wird. So ist ZigBee im Bereich vernetzter Leuchtmittel und batterieloser Kontakte und Schalter gebräuchlich. DECT ULE, Bluetooth, Z-Wave und WLAN werden in anderen Bereichen bevorzugt.
- ZigBee (IEEE 802.15.4)
- Z-Wave (propritär)
- EnOcean (propritär)
- DECT ULE
- Bluetooth (IEEE 802.15.1)
- WLAN (IEEE 802.11)
- Thread
ZigBee
ZigBee ist ein Funksystem, das insbesondere im Bereich der vernetzten Leuchtmittel weit verbreitet ist und von vielen führenden Herstellern wie Philips Hue, Innr und Ikea genutzt wird. Dabei unterstützt ZigBee weitere Anwendungen und Gerätetypen.
Um ZigBee-Geräte in ein Smart Home zu integrieren, wird oft eine LAN-Bridge verwendet. Dieses zusätzliche Gerät ermöglicht die Kommunikation zwischen Nicht-ZigBee-fähigen Geräten und anderen Smart-Home-Plattformen.
Z-Wave
Z-Wave ist ein Funksystem, das speziell für Smart-Home-Anwendungen entwickelt wurde. Es wird hauptsächlich in den USA verwendet. Leider kommt es in der Praxis immer wieder zu Problemen, weil nicht alle Geräte nahtlos zusammenarbeiten.
EnOcean
EnOcean ist ein drahtloses Funksystem, das auf dem Prinzip des "Energy Harvestings" basiert. Das bedeutet, dass Sensoren und Schalter hauptsächlich batterielos arbeiten und ihre Energie aus Bewegung, Licht und Temperatur gewinnen. Dadurch sollen Sensoren über Jahre hinweg mit einer einzigen Batterie funktionieren, wodurch regelmäßige Batteriewechsel entfallen.
Das Funksystem von EnOcean zeichnet sich durch die Übermittlung lediglich kurzer Funktelegramme aus, was zu einer effizienten und energiesparenden Kommunikation beiträgt. Die Übertragung erfolgt auf unterschiedlichen Frequenzen, wobei in Deutschland häufig der 868-MHz-Frequenzbereich verwendet wird.
EnOcean unterstützt auch ein Mesh-Netzwerk, was eine hohe Reichweite und Zuverlässigkeit ermöglicht.
Die Komponentenauswahl ist begrenzt und eher für spezifische Smart-Home-Anwendungen geeignet.
DECT-ULE
DECT-ULE (Digital Enhanced Cordless Telecommunications Ultra Low Energy) ist eine Funktechnik, die ursprünglich für schnurlose Telefone entwickelt wurde, sich jedoch auch im Bereich des Smart Home etabliert hat. Die Idee ist, dass ein vorhandener DECT-fähiger Router gleichzeitig auch als Smart-Home-Zentrale dienen soll.
Die Besonderheit von DECT-ULE ist der exklusive Frequenzbereich, was eine zuverlässige und störungsarme Kommunikation ermöglicht.
Allerdings ist die Integration in andere Smart-Home-Systeme und auch die Auswahl an DECT-ULE-fähigen Komponenten begrenzt, was die Vielseitigkeit bei der Gestaltung eines Smart Home einschränken.
Bluetooth Low Energy (BLE)
Bluetooth Low Energy (BLE) ist eine Funktechnik, die speziell für Anwendungen mit niedrigem Energieverbrauch entwickelt wurde. Obwohl Bluetooth weit verbreitet ist und in vielen Smartphones integriert ist, gibt es so gut wie keine Komponenten für spezifische Anwendungen im Bereich Smart Home. Man findet es nur am Rande bei P2P-Verbindungen zwischen Geräten. Es dient eher als Kabelersatz auf kurzen Strecken und weniger um Geräte zu vernetzen.
WLAN - Wireless Local Area Network
Obwohl praktisch jede privatgenutzte Wohnung oder Haus für den drahtlosen Internet-Zugang ein eigenes WLAN hat, spielt diese Funktechnik im Smart Home so gut wie keine Rolle.
Ein Problem ist, dass WLAN relativ stromhungrig ist und eigentlich auf hohe Datenrate optimiert ist. Der hohe Energiebedarf ist für die nur sporadisch kommunizierenden Geräte zu hoch.
Desweiteren basiert die Datenübertragung von WLAN auf TCP/IP, was bei geringen Datenraten ineffizient arbeitet und der Adressraum für viele Geräte zu gering sein kann. Desweiteren ist der Frequenzbereich bei 2,4 GHz wegen der Verbreitung von WLAN überfüllt, was zu Störungen bei der Kommunikation mit Smart-Home-Geräten führen kann.
Der Einsatz von WLAN als Smart-Home-Funktechnik ist also eher unüblich. Allerdings werden Geräte und Gateways mit kabelgebundener Energieversorgung oft per WLAN verbunden und bilden damit häufig einen Übergang vom Smart Home ins Internet
Thread
Thread ist ein drahtloses Mesh-Netzwerkprotokoll, das speziell für den Einsatz im Smart Home entwickelt wurde. Dabei ist Thread keine komplette Neuentwicklung, sondern verwendet 6LoWPAN, welches auf IEEE 802.15.4 basiert. Es verwendet IPv6-Adressen, womit Verbindungen in andere Netze möglich sind.
Weitere Funktechniken für Smart Home
Neben den üblichen Verdächtigen gibt es noch eine Reihe weiterer offener und proprietärer Funktechniken und Funksysteme für Smart Home.
- HomeRF
- KNX-RF
- HomeMatic
- Infrarot
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