Smart Home Funkstandard Z-Wave. Was ist das?
Z-Wave ist einer der bekanntesten Internationalen Funkstandards für Smart Home, mit, mittlerweile über 450 Herstellern, die ca. 1700 Geräte für unterschiedliche Bereiche mit dem Z-Wave oder Z-Wave Plus Zertifikat produzieren. Angefangen hat alles mit zwei dänischen Ingenieuren, die 2001 eine Lösung für Hausautomatisierung entwickelt haben.
Später dann, im Jahr 2005, wurde eine Z-Wave Allianz gegründet von der Firma Sigma Designs. In Europa nutzen die Geräte die Frequenz von 868,42 MHz, Funkreichweite beträgt dabei im Freien bis zu 200 Meter, im Gebäude in Abhängigkeit von den verwendeten Baumaterialien bis zu 30 Meter. Mit Baumaterialien sind die Decken und Wände gemeint, die entweder aus Stahlbeton, Porenbeton, Kalksandstein oder Holz und Gipsplatten bestehen, das alles nimmt Einfluss auf die Reichweite der Geräte.
Der Z-Wave Funkstandard nutzt ein vermaschtes Netzwerk. Jedes Modul, das vom Stromnetz betrieben wird, kann zu einem anderen Modul im Netz, und hier ist es dann egal, ob es Batterie betrieben wird oder ebenfalls vom Stromnetz, das Signal weiterleiten. Das heisst, je mehr Z-Wave Module, die mit Strom betrieben werden dazu kommen, desto stabiler wird das Funknetz. Die Kommunikation verläuft dabei verschlüsselt und bidirektional, sogenannte Zweiwege-Kommunikation.
BEISPIEL: Ein Z-Wave Schalter sendet ein Signal zum Einschalten an eine Z-Wave Lampe und kriegt dabei auch eine Rückantwort, ob es geschehen ist oder nicht.
Smart Home Funkstandard ZigBee. Was ist das?
ZigBee ist ähnlich aufgebaut wie Z-Wave, benutzt auch ein vermaschtes Netzwerk und ist auch ein energieeffizienter Funkstandard. Die Allianz wurde im Jahr 2002 gegründet, bestehend mittlerweile aus 400 Herstellern und nutzt die 2,4 GHz Frequenzbänder weltweit, in den USA 915 MHz und in Europa noch die 868 MHz. Der Funkstandard nutzt sogenannte ZigBee Profile, wo die Voraussetzungen bestimmt werden. „ZigBee Light Link“ für die Steuerung von der Lichttechnik und „ZigBee Home Automation“, wie der Name es schon vermuten lässt, für die Steuerung der Geräte im Smart Home, dieses Profil kann aber auch zur Steuerung der Lichttechnik genutzt werden. Die bekanntesten Hersteller, die diesen Funkstandard unterstützen, sind zum Beispiel Philips und Osram mit deren LED Leuchten HUE und Lightify. Mit Einführung von ZigBee 3.0 sollen einige Nachteile ausgemerzt werden.
Smart Home Funkstandard EnOcean. Was ist das?
Batterielose Funktechnologie, das zeichnet EnOcean aus. Dieser Funkstandard wurde ebenso wie Z-Wave und ZigBee für den Smart Home Bereich entwickelt, hinter der Technologie steht die Siemens AG. Die Energie für die Auslösung unterschiedlicher Befehle wird dabei aus den Solarzellen, mit Piezoelektrizität oder mit Peltier-Elementen gewonnen. In Europa wird die Frequenz 868,3 MHz verwendet. Die Funkreichweite beträgt im Gebäude bis zu 30 und im Freien bis zu 300 Meter.
WLAN als Smart Home Funkstandard?
WLAN – „Wireless Local Area Network“ ist jedem bekannt, schließlich nutzt es fast jeder, um sich zum Beispiel, mit dem DSL-Router drahtlos zu verbinden und somit komfortabel im Internet mit seinem PC, Laptop, Tablet oder Smartphone zu surfen. Eigentlich wäre dieser Funkstandard gerade wegen seiner großen Verbreiterung das Idealste für die Smart Home Geräte, wenn da nicht der hohe Stromverbrauch wäre. Aber WLAN Technologie wurde bekanntermassen entwickelt, um hohe Datenmengen, und das in einer kurzer Zeit über Funk, zu übertragen. Das Frequenzband wird mit dem Gebräuchlichsten 2,4 GHz oder mit dem 5 GHz und einer Bandbreite von 22 MHz bis 160 MHz benutzt. Wegen dem Stromhunger kommen eigentlich nur die Geräte mit WLAN in Frage, die vom Stromnetz gespeist werden. Die Zwischenstecker-Schalter sind, zum Beispiel, die in Frage kommen würden.
Bluetooth LE: Mit „Low Energy“ zum Smart Home Funkstandard?
Bluetooth sollte, genauso wie WLAN, jedem geläufig sein, da es in nahezu jedem Smartphone und sehr vielen anderen Geräten seit langer Zeit seine Anwendung findet. BLE – (Bluetooth Low Energy) wurde, aber, extra für das „Internet der Dinge“ entwickelt und stellt somit eine stromsparende Bluetooth Version dar. Die Reichweite von ca. 10 Metern ist im Vergleich zu den anderen Systemen, aber, eher gering. Zudem benutzt der Bluetooth LE Funkstandard eine Stern-Topologie, wo eine Zentrale die Datenpakete an alle Geräte verteilt und somit die Belastung sehr hoch ausfällt.
DECT ULE: Mit „Ultra Low Energy“ zum Smart Home Funkstandard?
Digital Enhanced Cordless Telecommunications – kurz DECT. Es handelt sich um einen Telekommunikationsstandard, der für Schnurlostelefone entwickelt, und im Jahr 1993 eingeführt wurde. Die Reichweite in Gebäuden beträgt zwischen 30 und 50 Meter, und im Freien können bis zu 300 Meter erreicht werden. DECT ULE, ULE steht für Ultra Low Energy, ist die energiesparende Variante von DECT und wurde 2011 vorgestellt. Somit wurde der Weg geebnet für die Anwendung im Smart Home Bereich. AVM ist ein Hersteller, der die berühmte FRITZ!Box herstellt, setzt, zum Beispiel, auf den DECT ULE Standard. Das geschützte Frequenzband, was nur für DECT reserviert ist, wird von 1890 – 1900 MHz genutzt. Die Geräte sollen mehrere Jahre ohne einen Batteriewechsel auskommen.
BidCos: Ein Smart Home Funkstandard von eQ3.
HomeMatic, eQ3 und ELV, davon hast Du bestimmt schon mal gelesen oder zumindest darüber etwas gehört, aber von BidCos wahrscheinlich noch nichts. Nun, eins nach dem anderen, die Namen gehören nämlich alle zusammen. ELV ist ein Elektronik-Versandhändler, ein Fachverlag und dazu noch ein Hersteller dem die Firma eQ3 AG gehört, die wiederum stellen Smart Home Geräte her unter der Bezeichnung HomeMatic und MAX!. Extra dafür hat die eQ3 ein Smart Home Protokoll Namens BidCos entwickelt. BidCos steht dabei übrigens für „Bidirectional Communication System“ und ist, wie der Name es schon verrät, ein bidirektionales Funkprotokoll. Das Protokoll benutzt die Frequenz 868,3 MHz und überträgt dabei die Signale mit AES Verschlüsselung.
