Smart Home: Funkstandards

Smart Home: Funkstandards

Die Smart Home-Produkte kommunizieren in der Regel drahtlos, sprich per Funk miteinander. Im Vergleich zur kabelgebundenen Kommunikation bietet die drahtlose Kommunikation ein mehr an Flexibilität und Bequemlichkeit.

Und genau an dieser Stelle kommen die sogenannten Funkstandards ins Spiel. Doch was sind Funkstandards überhaupt und welche gibt es? Das soll der folgende Artikel beleuchten.

Was ist ein Funkstandard überhaupt?

Einen Funkstandard kann man am besten als eine Art Wörterbuch begreifen. Damit elektronische Geräte miteinander kommunizieren können, müssen diese die gleiche Sprache sprechen. Und Funkstandards regeln unter anderem genau das. Außerdem regeln Funkstandards auch, wie die Datenübertragung von einem zum anderen Gerät abläuft.

Anforderungen an einen Funkstandard

Die Anforderungen an einen für die Hausautomatisierung infrage kommenden Funkstandard sind recht hoch. Geeignete Funkprotokolle sollten so weit wie möglich frei von Interferenzen sein, über eine möglichst hohe Reichweite verfügen, eine gewisse Sicherheit bieten und auch die Datenübertragungsrate darf nicht zu niedrig sein.

All diese Anforderungen beeinflussen sich gegenseitig und bewegen sich zum gewissen Teil in einem Spannungsfeld zueinander. Zum Beispiel bedingt eine höhere Datenübertragungsrate einen höheren Energieverbrauch und genau hier liegt der Hund begraben.

Offene vs. proprietäre Funkstandard

Offene Standards können – meist gegen eine geringe Gebühr –  von jedem Anbieter genutzt werden. Zu den offenen Standards gehören unter anderem WLAN, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave und EnOcean. Dadurch, dass jeder Hersteller offene Standards nutzen kann, genießen diese eine weite verbreitet. Solche Smart Home-Lösungen sind flexibel erweiterbar, da Produkte von verschiedenen Smart Home-Anbietern untereinander kommunizieren können.

Anders proprietäre Funkstandard. Diese werden von einem Anbieter entwickelt und in der Regel auch nur von diesem genutzt. Was wiederum bedeutet, dass Smart Home-Lösungen, die auf einen proprietären Standard setzen, nicht mit Produkten dritter kompatibel sind. Dadurch ergeben sich natürlich diverse Vor-, aber auch eben Nachteile.

Übersicht: Funksysteme

Fünf offene Funkstandards sind im Bereich der Hausautomatisierung von Bedeutung.

 WLAN
(802.11)
Bluetooth
(802.15.1)
ZigBee
(802.15.4)
ZigBee
(802.15.4)
Z-WaveEnOcean
Frequenz (MHz)240024002400868868868
Datenrate (KB/s)11.000-54.0007202502020125
Energieverbrauchhochmittelniedrigniedrigniedrigextrem niedrig
Frequenzband-Überlastunghochhochhochgeringgeringgering

WLAN

WLAN (Wireless Local Area Network) gehört zu den weitverbreitetsten Funkstandards und ist beinahe in jedem Haushalt anzutreffen. Gefunkt wird im 2,4-GHz-Frequenzband. Da der Bereich um 2,4 GHz von vielen Funksystemen genutzt wird, kann es durch Überlastung des Frequenzbandes zu Störungen während der Datenübertragung kommen. Weiterer Nachteil besteht darin, dass 2,4 GHz-Funkwellen Hindernisse, u.a. Wände, Wasserleitungen, Fußbodenheizungen und Möbel nicht so gut durchdringen und infolgedessen sich das Funksignal stark abschwächt.

Vorteile

  • Kein Hub notwendig, da WLAN-Router im selben Frequenzband kommuniziert.
  • Hohe Datenübertragungsrate.

Nachteile

  • Hoher Energiebedarf. Daher nicht wirklich geeignet für batteriebetriebene Produkte, wie z.B. Schalter, Bewegungssensoren und Heizungsthermostate.
  • Durch Überlastung des 2,4-GHz-Frequenzband
  • Eine Durchdringung von Hindernissen hat eine Abschwächung des Funksignals zur Folge. Aufgrund dessen kann die Funkreichweite stark absinken.

Bluetooth

Bluetooth funkt – wie WLAN auch – ebenso im lizenzfreien ISM-Band band, sprich 2,4 GHz. Infolgedessen ergeben sich dieselben Vor- und Nachteile.

ZigBee

ZigBee funkt im Frequenzband um 868 MHz und 2,4 GHz. Vorteile ergeben sich im geringen Energieverbrauch und das sich ZigBee-Geräte zu einem Mesh-Netzwerk verbinden lassen.

Z-Wave

Z-Wave funkt im Frequenzband um 868 MHz.

EnOcean

EnOcean  funkt im Frequenzband um 868 MHz.

FunkstandardÜbersicht: Anbieter
WLANTP-Link, Belkin WeMo, D-Link Smart Home
BluetoothElgato Eve
ZigBeePhilips Hue, Ikea Trådfri
Z-WaveFibaro

Copyright (Titelbild) – © http://www.zigbee.org/zigbee-introduces-multi-band-iot-mesh-network/

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