Wenn es um den Aufbau eines Smart Home geht, gibt es vier wichtige drahtlose Technologien, über die Sie Bescheid wissen müssen. Die ersten beiden sind die bekannten Standards Wi-Fi und Bluetooth, die Sie bereits kennen. Bei den beiden letztgenannten handelt es sich jedoch um die vergleichsweise unbekannten Zigbee und Z-Wave.
Diese verbinden Geräte drahtlos miteinander, funktionieren jedoch auf andere Weise als Wi-Fi und Bluetooth. Denn anstatt eine direkte Verbindung zwischen einem Hub oder Router und einem Gerät herzustellen, verwenden Zigbee und Z-Wave Mesh-Netzwerke, bei denen die Daten vom Hub an ein Gerät und von diesem an ein anderes und ein weiteres gesendet werden. Auf diese Weise können die Daten Geräte erreichen, die sich normalerweise außerhalb der Reichweite des Hubs befinden, da sie entlang eines Pfades hüpfen, der von jedem Gerät geschaffen wird, das als Repeater fungiert.
- Was ist Zigbee?
- Was ist Z-Wave?
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Diese Daten beinhalten in der Regel eine Anweisung oder ein kleines Stück Information. Es kann sich beispielsweise um einen Befehl zum Einschalten eines Lichts handeln oder um einen Messwert von einem Luftfeuchtigkeitssensor oder einem Überschwemmungsmonitor.
Zigbee- und Z-Wave-Geräte verbrauchen sehr wenig Strom und können in einigen Fällen jahrelang halten, bevor ihre Batterien ersetzt werden müssen. Zu den Geräten, die diese Technologien nutzen, gehören Sensoren (z. B. Bewegungs- oder Wassersensoren), intelligente Thermostate, Türschlösser, Schalter, Glühbirnen und intelligente Steckdosen. Sie können von kompatiblen Zigbee- und/oder Z-Wave-Hubs wie dem Samsung SmartThings Hub oder dem Amazon Echo Plus gesteuert werden.
Zigbee ist ein offener Standard, der von der 2002 gegründeten Zigbee Alliance kontrolliert wird und ursprünglich für die kommerzielle Nutzung entwickelt wurde, bevor er für das Smart Home eingesetzt wurde. Z-Wave hingegen wurde 2001 von dem dänischen Unternehmen Zensys entwickelt. Z-Wave wurde speziell für das Smart Home entwickelt und 2009 an Sigma Designs verkauft, das es 2018 für 240 Millionen Dollar an Silicon Labs veräußerte.
Was ist ein Mesh-Netzwerk?
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Mesh-Netzwerke können einen Bereich (z. B. Ihr Haus und Ihren Garten) besser abdecken als ein Wi-Fi-Netzwerk. Das liegt daran, dass ein Wi-Fi-Netz Daten nur von und zu einem einzigen Knotenpunkt, dem Router, sendet und weiter entfernte Geräte ein schwächeres Signal haben, was zu Verbindungsproblemen führen kann. Besitzer von alten Häusern mit dicken Wänden kennen auch die Grenzen von Wi-Fi, wenn ein Router Schwierigkeiten hat, sein Signal in mehreren Räumen zu empfangen, so dass möglicherweise ganze Teile des Hauses außer Reichweite sind.
Ein Mesh-Netzwerk überwindet dieses Problem, indem es ein Signal vom Hub aufnimmt (das Signal könnte z. B. eine Glühbirne sein, die zum Einschalten aufgefordert wird) und diese Nachricht über andere Geräte im Netzwerk weiterleitet. Auf diese Weise kommt die Anweisung, das Licht am anderen Ende des Hauses einzuschalten, trotzdem dort an, weil sie auf dem Weg dorthin von mehreren anderen Zigbee- oder Z-Wave-Geräten weitergeleitet wurde.
Das bedeutet, dass Smart-Home-Geräte im ganzen Haus klar miteinander kommunizieren können, und je mehr Geräte Sie installieren, desto besser wird die Abdeckung des Netzwerks sein.
Ein wesentlicher Unterschied zwischen der Funktionsweise der Mesh-Netzwerke von Zigbee und Z-Wave besteht darin, dass bei Z-Wave ein Signal oder ein Datenelement viermal über das Netzwerk weitergeleitet werden kann, während es bei Zigbee keine Begrenzung gibt.
Die technischen Unterschiede zwischen Zigbee und Z-Wave
Obwohl Zigbee und Z-Wave auf ähnliche Weise funktionieren, indem sie Nachrichten an Smart Home-Geräte über ein Mesh-Netzwerk senden, unterscheiden sich einige ihrer Fähigkeiten. So verwendet Zigbee beispielsweise die Funkfrequenzen 915 MHz und 2,4 GHz, wobei letztere mit Wi-Fi geteilt wird. Theoretisch kann dies zu Interferenzproblemen in Häusern mit einer großen Anzahl von Zigbee- und Wi-Fi-Geräten führen, die alle darum kämpfen, im selben Raum gehört zu werden.
Während dies für einen gemeinsam genutzten Arbeitsbereich voller intelligenter Lampen, Kundentelefone und Laptops, die sich alle um das 2,4-GHz-Band streiten, ein Problem darstellen könnte, sollten derartige Interferenzen in einem normalen Haus nicht als ein Hindernis für Zigbee angesehen werden.
Z-Wave leidet nicht unter Wi-Fi-Interferenzen, da es im niedrigeren (und weniger überlasteten) 800-900MHz-Frequenzbereich arbeitet.
Hubs, wie dieser von SmartThings, funktionieren sowohl mit Zigbee als auch mit Z-WaveSamsung
Weitere Unterschiede bestehen in der Datenmenge, die jede Technologie auf einmal übertragen kann. Zigbee gewinnt hier und bietet Datenübertragungsgeschwindigkeiten zwischen 40 und 250 Kilobyte pro Sekunde, verglichen mit Z-Wave mit 10-100kbps.
Auch wenn dies technisch gesehen ein Sieg ist, sind diese Geschwindigkeiten immer noch unglaublich langsam im Vergleich zu Wi-Fi- und Mobilfunkverbindungen, die in der Regel in mbps gemessen werden, wobei 1mb 1.000kb bedeutet. Die langsamen Geschwindigkeiten von Zigbee und Z-Wave spielen jedoch keine Rolle, da sie nur für die Übertragung sehr kleiner Datenmengen verwendet werden, z. B. für Anweisungen an ein Gerät, eine Aktion auszuführen, oder für Messwerte von einem Sensor.
Samsung GP-U999SJVLGDA SmartThings Hub der 3. Generation, Weiß
Zigbee gewinnt auch, wenn es darum geht, wie viele Geräte (oder „Nodes“) gleichzeitig mit demselben Mesh-Netzwerk verbunden werden können – 65.000, im Vergleich zu Z-Wave’s Limit von 232 Geräten. In der Realität ist es unwahrscheinlich, dass Ihr Smart Home mehr als 232 Geräte enthält, aber wenn Sie eine Villa mit intelligenten Lampen in jedem Zimmer haben, sollten Sie stattdessen ein Zigbee-Beleuchtungsprodukt verwenden.
Die Technologien unterscheiden sich auch darin, wie weit jedes Gerät Daten übertragen kann. Die Reichweite von Zigbee liegt zwischen 33 und 66 Fuß, die von Z-Wave bei 100 Fuß. Beide Werte hängen jedoch davon ab, wo sich die Geräte befinden, ob Wände in der Nähe sind, wie dick die Wände sind und von verschiedenen anderen Faktoren, genau wie bei Wi-Fi und Bluetooth. Aufgrund der bereits erläuterten Mesh-Vernetzung ist es jedoch sehr wahrscheinlich, dass ein anderes intelligentes Gerät nur wenige Meter entfernt ist und das Signal wiederholen kann, bevor es außer Reichweite gerät.
Schließlich verwenden beide Technologien die gleiche AES-128-Verschlüsselung, um Ihr intelligentes Zuhause sicher zu machen – besonders wichtig bei der Verwendung von Geräten wie intelligenten Türschlössern und Bewegungssensoren für Alarmanlagen.
Welche Produkte arbeiten mit Zigbee?
Einige der größten und bekanntesten Familien von Smart Home-Geräten arbeiten mit Zigbee, wie Philips Hue-Leuchten, das Samsung SmartThings-System mit Hubs und Sensoren und das neue ThinQ-Smart Home-Portfolio von LG. Andere umfassen:
- Philips Hue
- Ikea Tradfri
- Samsung SmartThings
- LG ThinQ
- GE Appliances
- Belkin WeMo link
- Sengled lights
- ADT Security Hub
- Somy Jalousien
- Somfy Jalousiemotoren
- Honeywell Smart Thermostate
- Yale Smart Locks
Welche Produkte würden mit Z-.Wave?
Zu den Geräten, die Z-Wave nutzen, gehören:
- August smart locks
- Schlage smart locks
- Samsung SmartThings
- ADT Security Hub
- Yale smart locks
- Somfy
- Kwikset smart locks
- Ring Türklingeln
- Fibaro water leak detector
- GE Appliances
- LG Thinq
- Aeotec water, Tür- und Fenstersensoren
- First Alert Rauchmelder
- GoControl Lichter und Wandschalter
Echo (2. Generation) – Smart Speaker mit Alexa und Dolby-Verarbeitung – Limited Edition Walnut Finish
Kann ich Zigbee- und Z-Wave-Geräte zusammen in meinem Smart Home verwenden?
Ja. Ein wichtiger Punkt beim Aufbau Ihres Smart Home ist, dass eine Vielzahl von Geräten sowohl mit Zigbee als auch mit Z-Wave funktioniert, so dass Sie nicht an die eine oder die andere Technologie gebunden sind. So arbeiten beispielsweise die Hubs von Wink und Samsung SmartThings mit beiden Standards, ebenso wie die Thermostate von Honeywell, die intelligenten Schlösser von Yale, die Produkte von GE Appliances und das LG ThinQ-Ökosystem.
Es ist auch zu bedenken, dass Zigbee- und Z-Wave-Geräte im selben Smart Home gut zusammenspielen können, auch wenn sie nicht miteinander sprechen. Die intelligenten Lampen von Philips Hue verwenden beispielsweise Zigbee, aber sie lassen sich auch mit der Hue Bridge verbinden, die dann an Ihren Wi-Fi-Router angeschlossen wird. Auf diese Weise können Sie die Glühbirnen direkt von einem Zigbee-Hub oder von einem über Wi-Fi verbundenen intelligenten Lautsprecher oder Display aus den Produktlinien Amazon Echo oder Google Home/Nest steuern.
Wenn Sie planen, Ihr Haus mit vielen intelligenten Geräten zu füllen, dann ist ein Hub, der mit allem spricht – wie der Samsung SmartThings Hub – eine sichere Sache, da dieser sowohl Zigbee als auch Z-Wave unterstützt.
Da immer mehr Smart-Home-Produkte mit Alexa, Google Assistant und Siri zusammenarbeiten, können Sie Ihr Smart Home flexibler denn je gestalten.
Der Amazon Echo Plus der ersten und zweiten Generation hat zwar Zigbee eingebaut (im Gegensatz zu allen anderen Amazon- und Google/Nest-Smart-Lautsprechern), aber das ist nicht ganz so, wie es scheint. Ja, der Echo Plus kann Geräte wie Hue-Glühbirnen direkt steuern, ohne den Hub Bridge-Hub zu benötigen, aber die Funktionalität ist begrenzt.