Was ist ein Smart Home-Protokoll?

Die Geräte in Ihrem Smart Home müssen miteinander kommunizieren. Manchmal kommunizieren kompatible Geräte miteinander, um das Verhalten zu synchronisieren. Möglicherweise müssen sie auch mit einer zentralen Steuereinheit oder anderen Geräten wie Ihrem Smartphone kommunizieren.

Intelligente Geräte kommunizieren über Protokolle. Diese ermöglichen es Ihrem Zuhause, Funktionen wie das Verriegeln Ihrer Türen oder das Schließen Ihrer Jalousien zu automatisieren. Lesen Sie weiter, um herauszufinden, wie diese Protokolle funktionieren und welche gängigen Protokolle Ihr Zuhause verwenden kann.

Was macht ein Smart Home-Protokoll?

Ein Smart-Home-Protokoll ist die Sprache, mit der Geräte miteinander kommunizieren. Auf diese Weise können sie Informationen austauschen und die Funktionen des anderen steuern.

Damit ein Smart-Home-Gerät richtig funktioniert, muss es sich im selben Netzwerk wie sein zentraler Hub oder seine Steuereinheit befinden. Die heute verwendeten Protokolle ermöglichen es diesen Geräten und Hubs, miteinander zu kommunizieren. Sie tun dies normalerweise mit einem Smartphone oder Computer.

Während einige Smart-Home-Geräte, wie Lampen und Stecker, kein Protokoll benötigen, um zu funktionieren, tun es viele. Wenn Sie beispielsweise Ihren Thermostat von Ihrem Telefon aus steuern möchten, müssen Sie ein Protokoll verwenden, das Ihr Thermostat versteht. Glücklicherweise sind die meisten gängigen Protokolle kreuzkompatibel. Dies bedeutet, dass Sie in der Regel ohne viele Probleme Geräte mischen und anpassen können.

Heute sind einige verschiedene Protokolle verfügbar. Die fünf häufigsten sind Z-Wave, Z-Wave Long Range, ZigBee, Wi-Fi, Bluetooth Low Energy und Thread. Schauen wir uns jeden von ihnen genauer an.

Z-Welle

Z-Wave ist eines der beliebtesten drahtlosen Kommunikationsprotokolle mit offenem Standard, das für die Heimautomatisierung verwendet wird. Es verwendet Mesh-Netzwerke, um Nachrichten zwischen Geräten weiterzuleiten.

Das Protokoll arbeitet in den Vereinigten Staaten im Niederfrequenzbereich von 908.42 MHz. Die niedrige Frequenz ermöglicht es, Wände viel einfacher zu durchdringen und Störungen mit Wi-Fi zu vermeiden.

Beliebte Z-Wave-Geräte sind Türschlösser, Thermostate, Bewegungsmelder und Sicherheitskameras. Auch Heimsysteme wie Samsungs SmartThings arbeiten nahtlos mit Z-Wave zusammen, um mit Smart-Geräten zu kommunizieren.

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Das Protokoll unterstützt bis zu 232 Geräte und bietet eine 128-Bit-AES-Verschlüsselung, die ein hohes Maß an Sicherheit bietet. Seine Datenübertragungsrate erreicht maximal 100 kbps. Dies ist mehr als genug für die Kommunikation zwischen typischen Z-Wave-Geräten.

Z-Welle mit großer Reichweite

Z-Wave Long Range (Z-Wave LR) ist eine neuere, effizientere Methode zur Kommunikation zwischen Geräten in einem Z-Wave-Netzwerk. Das Protokoll wurde entwickelt, um eine verbesserte Skalierbarkeit, Batterielebensdauer, Reichweite und Abdeckung zu fördern.

Das neue Protokoll folgt wie Z-Wave den grundlegenden Prinzipien der Interoperabilität und Kompatibilität. Das Netzwerk arbeitet auch mit 912/920MHz, der gleichen Frequenz wie Z-Wave-Geräte.

Aber im Gegensatz zu Z-Wave, das eine Mesh-Typologie verwendet, verwendet Z-Wave LR a Sternnetzwerktopologie. Es hat auch eine Reichweite von bis zu einer Meile.

Mit Z-Wave LR kann ein einzelnes Smart-Home-Netzwerk bis zu 4.000 Geräte unterstützen. Das Protokoll nutzt auch eine dynamische Leistungssteuerungsfunktion, um eine Batterielebensdauer von bis zu 10 Jahren bei einer Knopfzellenbatterie zu bieten.

ZigBee

ZigBee ist ein weiteres offenes, drahtloses Mesh-Netzwerk. Die Technologie wurde mit Blick auf die einzigartigen Anforderungen von stromsparenden, kostengünstigen drahtlosen und Internet of Things (IoT)-Netzwerken entwickelt.

Das Protokoll unterstützt Datenraten von bis zu 250 kbps und kann im 2,4-GHz-Frequenz betrieben werden. Es verfügt über starke Interoperabilitätsfunktionen mit bis zu 65.000 Geräten pro Netzwerk. Es unterstützt auch die sichere Datenübertragung per AES-128-Verschlüsselung und ist damit eine gute Wahl für komplexe Smart-Home-Systeme.

ZigBee ist eines der wichtigsten Protokolle, die für viele verwendet werden Smart-Home-Hubs um Geräte wie Glühbirnen, Thermostate und Türschlösser zu steuern. Alexa verwendet es beispielsweise, um mit Smart Devices in einem Zuhause zu interagieren.

W-lan

Wi-Fi ist schon seit geraumer Zeit ein fester Bestandteil unserer Häuser. Geräte, die über Wi-Fi laufen, verbinden sich über Ihren Heimrouter mit dem Internet wie Ihre Smartphones und Computer.

Mit Wi-Fi können Sie Geräte wie Smart-TVs und Kühlschränke ohne aufwändige Verkabelung verbinden.

Das Protokoll verwendet 2,4 GHz und 5 GHz, abhängig von der Datenmenge, die Geräte darüber senden. Wi-Fi-Router, die das 2,4-GHz-Band verwenden, können in Innenräumen bis zu 50 m und im Freien bis zu 100 m abdecken.

Es gibt mehrere verschiedene WLAN-Protokolle und Datenraten. Wi-Fi-Netzwerke unterstützen einige der schnellsten Smart-Home-Protokolle. Ein 802.11a zum Beispiel kann eine maximale Geschwindigkeit von 54 Mbit/s erreichen, während der 802.11b eine Geschwindigkeit von 11 Mbit/s erreichen kann.

Das Einrichten von Wi-Fi ist einfach und Sie benötigen keinen Hub, um eine Verbindung zu Geräten herzustellen. Die Technologie kann in IoT-Apps hilfreich sein, die sich keine Gedanken über den Stromverbrauch machen müssen oder eine große Reichweite benötigen, wie beispielsweise ein Heimsicherheitssystem.

Nest-WLAN-Router verbinden sich auch mit den meisten WLAN-fähigen Smart-Home-Geräten. Darüber hinaus verbindet ein einzelner Nest-Router bis zu 200 Geräte.

Bluetooth Low Energy

Bluetooth Low Energy (BLE) ist ein drahtloses Protokoll, das viel weniger Strom verbraucht als herkömmliches Bluetooth. Das Protokoll unterstützt Mesh-Networking und verwendet aus Sicherheitsgründen die AES-128-Verschlüsselung.

Viele Betriebssysteme unterstützen das Protokoll, darunter Android, iOS, Windows, macOS und Linux.

BLE verbindet eine Vielzahl von IoT-Geräten, von Haushaltsgeräten über Smart Grid Meter bis hin zu Asset Trackern. Geräte wie tragbare Technologie oder Fitness-Tracker können es verwenden. BLE ist praktisch für die Verwendung mit Knopfzellenbatterien, die eine Lebensdauer von vielen Jahren haben.

Das Protokoll verwendet Mikrowellenfrequenzen im 2,4-GHz-ISM-Band, um Daten zwischen Geräten zu senden. Und es wird am häufigsten für die gemeinsame Nutzung kleiner Datenmengen über relativ kurze Distanzen (weniger als 100 Meter) verwendet.

Faden

Thread ist ein offener Standard, IPv6-basiertes Mesh-Netzwerkprotokoll mit geringem Stromverbrauch. Dies macht es zu einer guten Wahl für Hausbesitzer, die ein Smart Home schaffen möchten, ohne sich an ein bestimmtes Ökosystem zu binden.

Die Thread Group ist ein Konsortium, das das Protokoll erstellt hat. Dazu gehören Google Nest, Samsung, ARM Holdings und andere große Technologieunternehmen.

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Thread verwendet das Standardprotokoll IEEE 802.15.4, arbeitet mit der 2,4-GHz-Frequenz und kann (mithilfe der AES-Verschlüsselung) über 250 Geräte sicher verbinden. Dies bedeutet, dass aktivierte Geräte weniger Energie verbrauchen und schneller kommunizieren.

Im Moment gibt es eine begrenzte Anzahl von Geräten, die Thread unterstützen. Dies wird sich jedoch wahrscheinlich ändern, wenn das Protokoll populärer wird. Zu den Geräten, die Thread derzeit unterstützen, gehören Nest-Thermostate und Yale-Schlösser.

Protokolle lassen Ihr Smart Home für Sie arbeiten

Die Palette der verfügbaren Protokolle könnte die Einrichtung Ihres Smart Home wie eine abschreckende Aussicht erscheinen lassen. Hubs können Ihren Geräten jedoch dabei helfen, verschiedene Protokolle auszuhandeln. Stellen Sie sicher, dass Sie recherchieren und die Interoperabilität der Geräte überprüfen, und achten Sie sorgfältig auf die Protokolle, die sie unterstützen.

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