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Wie unterscheiden sich ZigBee, Z-Wave und Co.?

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Fritz nutzt Dect, Hue mag Zigbee, Danfoxx findet Z-Wave gerade richtig und manche halten sich an das eh meist vorhandene WLAN – wie soll man da noch durchblicken? Da habt Ihr Euch gerade hübsche Birnen von Philips gekauft, die man wunderbar steuern kann, schon merkt Ihr, dass andere Geräte sich mit diesem Standard aber nicht koppeln lassen. Dann muss man zwei Apps starten, um das Licht einzuschalten und die Heizung zu steuern. Manchmal ist das ganz hübsch verwirrend. Ich will an dieser Stelle deshalb mal einfach erklären, was es damit auf sich hat.

DECT

„Digital Enhanced Cordless Telecommunications“ ist die Langfassung von DECT – da steckt eigentlich auch schon alles drin. Eigentlich ging es nämlich Anfang der 1990er Jahre nur darum, europaweit einen Standard für schnurlose Telefone festzulegen. Dabei haben die Spezis seinerzeit eine Reichweite von 30 bis 50 Metern festgelegt – gerade so, dass es im Haus reicht, aber auch nicht zusehr in benachbarte Wohnungen funkt. Tatsächlich ist DECT also in erster Linie für die Sprachübertragung gedacht. Warum beispielsweise AVM mit seinen neueren FritzBoxen ausgerechnet DECT nutzt, um beispielsweise Heizkörper-Thermostate damit zu steuern, ist mir nicht so recht klar. Immerhin muss man über den zentralen DECT-Router kein weiteres Gerät zur Steuerung anschaffen.

DECT wird übrigens im Smarthome-Bereich in der Variante DECT ULE (ultra ligth energy) angewendet. Diesen Standard gibt es erst seit 2011. Das ist eine besonders stromsparende Variante.

Beispiele: schnurlose Telefone für den Heim- und Büro-Bereich, Thermostate von AVM

WLAN

WLAN (nicht selten auch Wi-Fi genannt) finden wir so selbstverständlich, dass viele vermutlich die Abkürzung kaum ausschreiben könnten: Wireless Local Area Network. Zu deutsch: Drahtloses lokales Netzwerk. Ähnlich wie das DECT benötigt es einen zentralen Knotenpunkt, von dem aus die Informationen verteilt werden: den Router. Man darf übrigens beides sagen: „ruhter“ oder „rauter“. Die Reichweite liegt bei 50 bis 100 Metern, allerdings nur auf ohne Hindernisse. Innerhalb von Häusern – beispielsweise mit Wänden aus Stahlbeton – kann es schon schwierig sein, jede Ecke der gesamten Wohnung zu erreichen. In diesem Fall müssen Repeater verwendet werden, die das Signal verstärken.

Der Gedanke ist naheliegend, wlan auch für Smarthome-Geräte zu verwenden – aber leider nicht praktikabel. Der Router in einem WLAN sendet in regelmäßigen Abständen Abfragen an alle Geräte, um deren Zustand abzufragen. Der Stromverbrauch der beteiligten Geräte ist einfach zu hoch, sie müssen ständig on air sein. Das ist beispielsweise für batteriebetriebene Sensoren nicht machbar, die permanent die Feuchtigkeit im Kellerraum oder die Unversehrtheit von Fensterscheiben kontrollieren sollen.

Beispiele: Notbooks, PCs, Handy, Drucker.

Z-Wave

Gemessen an den produzierten Geräten ist Z-Wave der erfolgreichste Standard für Smarthomes weltweit. Dänischen Ingenieuren entwickelten den Standard 2001, mittlerweile gibt es einen Zusammenschluss von zahlreichen Herstellern. Allen Geräten gleich ist ein Chip, den nur zwei Unternehmen weltweit produzieren, was Herstellern die Nutzung erleichtert. Nutzen dürfen diesen Chip die rund 600 Mitglieder der Z-Wave Allianz. Die Reichweite der Funksignale beträgt bis zu 150 Metern, wenn buchstäblich nichts dazwischenkommt.

Anders als beim WLAN können die einzelnen Z-Wave-Geräte nicht nur mit der Zentrale kommunizieren, sondern auch mit anderen Geräten, sind also zugleich auch immer Router. Das Netz aller verbundenen Geräte wird jedoch von einem zentralen Kontroll-Gerät gesteuert. Dazu kommen noch batteriebetriebene Geräte wie etwa Rauchmelder, die sich periodisch beim zentralen Router melden.

Beispiele: Samsung SmartThings, Danfoss Thermostate

ZigBee

ZigBee wurde von 2004 einem Verbund von Unternehmen entwickelt, dem heute rund 230 Companies  weltweit angehören. Wie Z-Wave wurde es speziell dafür entwickelt, Geräte/Sensoren mit geringem Energiebedarf einzubinden. Es gibt einen zentralen Router, der die eingebundenen Geräte verwaltet. Die Datenpakete müssen aber nicht auf direktem Wege zu jedem Gerät gesendet werden, sondern einzelne Geräte können als Zwischenstationen dienen. Die Funk-Reichweite von rund 100 Metern pro Gerät lässt sich also theoretisch beliebig ausdehnen, solange jedes Gerät eine Verbindung zu mindestens einem anderen Gerät hat, das wiederum Daten letztlich zum Router weiterleitet. Jedes einzelne Gerät kann sich mit bis zu 240 anderen ZigBee-Geräten verbinden, ist aber jeweils eindeutig vom Router zu identifizieren. So kann der Router gezielt Informationen an ein einzelnes Gerät senden und auch von dort abfragen. Es ist aber auch vorgesehen, dass der Router Signale an alle angeschlossenen Geräte schickt.

Beispiele: Philips Hue

Enocean

Der Schwerpunkt von Enocean liegt auf der Verwendung von batterielosen Sensoren, also Kleinstgeräten, die für ihre Energie-Gewinnung selbst sorgen. Bei Schaltern kann  beispielsweise Energie durch das Drücken gewonnen werden. Andere Sensoren nutzen Solar-Strom. Als Reichweite werden in freiem Gelände rund 300 Meter erreicht.

Beispiele: Es gibt eine Vielzahl von Sensor-Herstellern. Diese Sensoren werden dann bisweilen auch als Set in einem geschlossenen System angeboten, etwa Weberlogic von Weberhaus und Wohnen 2.0 von Viebrockhaus

Fazit

Für Endkunden ist es letztlich lästig, dass es verschiedene Standards gibt, die untereinander nicht kompatibel sind. Es gibt Lösungen, die Router der verschiedenen System in einem Gehäuse zusammenfassen. Eine einheitliche Steuerung ist damit nicht zu erreichen. Es bleibt zu hoffen, dass sich im Sinne der Verbraucher ein Standard durchsetzt.


Quellen:

Vereinigung: Zigbee Alliance

Z-Wave

https://www.enocean.com

 

 

 

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