Smart Home Funkstandards

WLAN, Bluetooth, KNX, EnOcean, ZigBee & Z-Wave

Als Smart Home wird in der Technik ein Haus bezeichnet, in dem verschiedene Geräte und Elemente miteinander verknüpft sind und ferngesteuert werden können. Die Systeme sind untereinander und mit der zentralen Steuereinheit durch Funksignale verbunden. Dabei werden unterschiedliche Systeme (Funkstandards) verwendet. Für welchen Funkstandard Sie sich entscheiden, hat großen Einfluss auf den praktischen Nutzen Ihres Smart Home Systems. Einige Systeme sind offen. Das bedeutet, sie werden von mehreren Herstellern unterstützt. Andere sind proprietär. Das heißt, sie werden nur von bestimmten Herstellern verwendet. Geräte anderer Hersteller können nicht in ein System mit proprietären Funkstandard eingebunden werden.

Die wichtigsten Smart Home Funkstandards im Überblick

WLAN

Die Abkürzung heißt Wireless Local Area Network. WLAN ist ein Funkstandard, der zur Verbindung von Endgeräten (WLAN Router) mit dem Internet dient. Jedes Smart Home System enthält zumindest eine Komponente, die WLAN als Funkverbindung benutzt: die zentrale Steuereinheit, (Hub, Bridge, u. ä.) Mit Hilfe von WLAN stellt die Steuereinheit eine Verbindung zum WLAN Router und somit zum Internet her.

Vorteile

• WLAN ist bereits in den meisten Haushalten vorhanden.
• Es eignet sich für die Übertragung großer Datenmengen.
• WLAN ist ein offenes System und wird von vielen Herstellern benutzt.

Nachteile

• Die Reichweite ist gering, der Energiebedarf aber hoch.
• Es kommt öfter zu Verbindungsabbrüchen.
• Da es viele WLAN Geräte gibt, können sich die Funksignale in dicht besiedelten Gegenden untereinander stören.

Außer zur Verbindung der zentralen Steuereinheit mit dem Internet wird WLAN in Smart Home Systemen kaum verwendet.

Bluetooth

Bluetooth wird heute bereits häufig bei kabellosen Tastaturen, Kopfhörern, Computermäusen und Lautsprechern verwendet. Auch in einigen Smart Home Systemen kommt Bluetooth zumindest als zusätzlicher Funkstandard zum Einsatz. Speziell für diesen Zweck wurden Bluetooth Anwendungen geschaffen, die besonders energiesparend sind.

Vorteile

• Bluetooth ist ein offener Funkstandard, der von vielen Herstellern
  verwendet wird.
• Mit Bluetooth können große Datenmengen übertragen werden.
• Nachrüstung mit einem Bluetooth Adapter ist möglich, wenn das Endgerät
  eine USB oder Mini USB Buchse besitzt.

Nachteile

• Bluetooth hat nur eine geringe Reichweite (ca. 10 Meter)
• Es ist störanfällig. Das führt des öfteren zu Verbindungsabbrüchen
• Es gibt verschiedene Systeme, die nicht miteinander kompatibel sind.

Bluetooth wird als Funkstandard bei Smart Home Systemen nur selten verwendet. Bei manchen (Amazon Echo) wird Bluetooth jedoch als zusätzliche Verbindungsmöglichkeit angeboten.

KNX-RF

KNX ist ein Standard, der hauptsächlich in der Gebäudeautomation verwendet wird. Dabei müssen Steuereinheit und Endgeräte durch Kabel miteinander verbunden werden. Das macht die Installation aufwendig und teuer. Eine spätere Erweiterung ist nur unter großen Schwierigkeiten möglich.

KNX-RF beseitigt zumindest dieses Problem. RF steht für Radio Frequency. Es bedeutet, die einzelnen Komponenten werden durch Funkwellen miteinander verbunden.

Vorteile

• KNX-RF ist ein offener Übertragungsstandard, der von vielen Herstellern
  benutzt wird.
• Das System arbeitet sehr zuverlässig.
• Große Datenmengen können übertragen werden.

Nachteile

• Endgeräte sind teuer
• Zur Einrichtung ist ein Fachmann notwendig
• KNF-RX ist bis jetzt nur wenig verbreitet.

Wenn sich in Ihrem Haus bereits Einrichtungen der Gebäudeautomatisierung befinden, die KNX benutzen, stellt ein KNX-RF Smart Home System eine ideale Ergänzung dar. Für die meisten User ist der Funkstandard jedoch eher nicht geeignet.

ZigBee

Der Funkstandard wurde im Jahr 2004 erstmals durch die „ZigBee-Allianz“ vorgestellt. Mehr als 400 Hersteller aus aller Welt taten sich zusammen und entwickelten ZigBee als Gemeinschaftsprojekt. Dazu gehören unter anderem Siemens, Sony und Philips.

Vorteile

• Offenes System, das von vielen Herstellern unterstützt wird.
• Geringer Energieverbrauch
• Kontinuierliche Weiterentwicklung

Nachteile

• Es sind immer noch Geräte mit unterschiedlichen ZigBee Varianten im
  Umlauf.
• Daraus ergeben sich Kompatibilitätsprobleme
• Der neue einheitliche Standard ZigBee 3.0 ist nicht zu 100 Prozent
  abwärts kompatibel.

Nachdem durch den neuen Standard ZigBee 3.0 die Kompatibilitätsprobleme behoben wurden, hat ZigBee eine große Zukunft. Das belegt eindrucksvoll der Verkaufserfolg des smarten Lautsprechers Amazon Echo Plus, der ZigBee 3.0 benutzt.

Z-Wave

Der Funkstandard wurde 2001 von Ingenieuren in Dänemark entwickelt. Mittlerweile gibt es ca. 1.400 Geräte, die mittels Z-Wave miteinander kommunizieren können. Z-Wave ist weltweit verbreitet.

Vorteile

• Offener Funkstandard, der von vielen Herstellern genutzt wird.
• Zuverlässig und erprobt.
• Hohe Ausfallsicherheit.

Nachteile

• Trotz einheitlichen Funkstandards werden international verschiedene
  Frequenzen benutzt.
• Ein importiertes Gerät funktioniert deshalb eventuell in Deutschland nicht.

Der Funkstandard Z-Wave ist weltweit verbreitet und hat sich in der Praxis bewährt. Ähnlich wie bei ZigBee steht auch hinter Z-Wave eine große Gruppe namhafter Hersteller aus verschiedenen Ländern.

EnOcean

EnOcean ist ein neuer Funkstandard, der von der Siemens AG entwickelt wurde. Der revolutionäre Gedanke hinter EnOcean besteht darin, dass Geräte mit diesem Funkstandard keine externe Energieversorgung mehr benötigen. Der Strom wird aus Quellen aus der Umgebung gewonnen, beispielsweise aus Licht, Temperaturunterschieden, Druck oder Bewegung

Vorteile

• Weder Batterien noch Netzstrom sind notwendig
• Schalter können beliebig platziert werden.
• Niedrige Betriebskosten und umweltfreundlich

Nachteile

• Nur geeignet für Geräte mit geringem Energiebedarf (Schalter) Kameras
  können mit EnOcean nicht betrieben werden.
• Nur wenige Produkte mit EnOcean bisher im Angebot
• Geringe Reichweite

Der Gedanke hinter EnOcean ist gut. Zweifellos handelt es sich um Spitzentechnologie. Trotzdem konnte sich der Funkstandard bis heute noch nicht durchsetzen. Wahrscheinliche Gründe dafür sind, dass EnOcean von nur einer Firma entwickelt wurde und einige Schwächen aufweist.

Neben den hier beschriebenen gibt es noch eine Reihe weiterer Funkstandards, die jedoch in der Praxis kaum von Bedeutung sind. Entweder sind sie kaum verbreitet oder es handelt sich um proprietäre Systeme. Wählen Sie so einen Funkstandard für Ihr Smart Home System aus, legen Sie sich automatisch fest, weil Sie nur Geräte einbinden können, die mit dem jeweiligen Funkstandard kompatibel sind.