Was ist eigentlich ZigBee?

Bild: auf-einen-kaffee.de

Wenn man es technisch ausdrücken möchte, dann steckt hinter ZigBee ein Heimvernetzungs-Funkprotokoll. Klingt auf den ersten Blick unsexy, liefert aber die technische Basis für den gesamten Bereich der Hausautomation. Darüber könnt Ihr z.B. das Licht dimmen oder die Lichtfarbe ändern und damit die Lichtstimmung in eurem Zuhause an Eure jeweiligen Bedürfnisse anpassen. Was ZigBee genau ist, welche Vorteile es bietet und ob es Alternativen gibt – dieser spannenden Frage gehen wir im folgenden Beitrag auf den Grund. 

Wie funktioniert ZigBee und wofür wird es eingesetzt?

ZigBee ist für viele Smart-Home-Lösungen unverzichtbar geworden. Entwickelt wurde das System für die Übertragung geringer Datenmengen und im Hinblick auf die Ausschöpfung des Energiesparpotenzials. Es handelt sich um einen Funkstandard, der recht einfach in jedem Haushalt installiert werden kann. Somit ist er ideal für alle, die sich nicht allzu tief mit der Materie beschäftigen wollen. Viele Hersteller – darunter Philips, Huawei, Amazon, Ikea, Siemens und Co. unterstützen ZigBee, weswegen es häufig als Goldstandard in der Hausautomation gilt. Bekannte Sprachassistenten-Lösungen, die ZigBee nutzen, sind zum Beispiel Alexa Echo der 4. Generation, Google Home oder Nest. 

Was steckt technisch hinter ZigBee?

Die Technologie dahinter ist ähnlich wie WLAN oder Bluetooth und die Übertragung benötigt nur wenig Energie, zum ist die Reichweite mit 100 Metern deutlich höher als bei vergleichbaren Standards. Gesteuert werden die verbundenen Geräte wie gewohnt, zum Beispiel über das Smartphone, das Tablet oder einen Controller. 

Welche Vorteile bietet ZigBee?

Wer das Kommunikationsprotokoll ZigBee nutzt, kann davon in mehrfacher Hinsicht profitieren. Die Einsatzmöglichkeiten von ZigBee im Bereich der Hausautomation sind so vielseitig, dass wir an dieser Stelle nur einen kleinen Einblick geben können. Hier ein paar Beispiele:

  • Lichter ein- und ausschalten, dimmen
  • Rollläden und Jalousien steuern
  • Heizungen temperieren

ZigBee wird dabei aber (bis jetzt) hauptsächlich von Herstellern im Bereich der Beleuchtungstechnik verwendet. 

Alle ZigBee-Geräte können untereinander drahtlos kommunizieren. Das System kann sowohl in Bestandsgebäuden nachgerüstet als auch im Rahmen eines Neubaus eingerichtet werden. Umfangreiche Bauarbeiten sind nicht erforderlich. Bei einem Umzug kann ZigBee einfach mitgenommen werden und auch problemlos in Mietwohnung genutzt werden. 

Gibt es auch Nachteile von ZigBee?

Eine entscheidende Schwachstelle des Systems besteht darin, dass es immer einen Koordinator benötigt, der die Steuerung und Verwaltung des Netzwerkes übernimmt. Fällt dieser Koordinator aus, dann ist das gesamte Netzwerk blockiert.

Ein zweiter Nachteil besteht darin, dass ZigBee vergleichsweise anfälliger ist für Hackingangriffe. Eine Entschlüsselung ist mit den richtigen Tools recht einfach möglich. 

Welche Alternativen stehen für ZigBee zur Verfügung?

ZigBee ist eine, aber nicht DIE Lösung für SmartHome-Anwendungen. Eine andere Lösung ist Z-Wave. Auch hierbei handelt es sich um einen Funkstandard für die intelligente Gebäudeautomatisierung, der seine eigenen Vorteile mit sich bringt. Das Z-Wave Ökosystem kann auf 1400 zertifizierte Produkte zurückgreifen und zählt damit zu den vielfältigsten Anwendungen auf dem Markt. 

Die Vorteile der ZigBee-Alternative Z-Wave

Z-Wave funkt unterhalb der GHz-Marke und muss sich daher die Frequenzen nicht mit WLAN oder Bluetooth teilen. Daraus ergeben sich zwei entscheidende Vorteile:

  1. Kaum störanfällig

Der Frequenzbereich von Z-Wave liegt bei 868 MHz. Daher gibt es nicht so viele störende Signale, was Z-Wave weniger störanfällig werden lässt und Verbindungsabbrüche oder Störungen so gut wie nie vorkommen. Es gibt für diesen Bereich zudem faire Nutzungsregeln. Ein Gerät darf nur 1% innerhalb eines festgelegten Zeitraums senden. ZigBee setzt dagegen auf das 2,4-Gigahertz-Band und muss sich diese Frequenz mit entsprechend vielen anderen Technologien teilen.

2. Höhere Reichweite 

Funkwellen können auch Materialien wie Holz oder Beton durchdringen. Während das Signal jedoch die Materialien durchdringt, verliert es an Stärke und Reichweite. Die Stärke dieser Dämpfung ist nicht nur vom Material abhängig, sondern auch von der Frequenz. Je höher die Frequenz, desto stärker fällt die Dämpfung aus. Wem das zu kompliziert ist, hier die Kurzfassung: Z-Wave hat beim Durchdringen von Wänden nur eine geringere Dämpfung, wodurch das Signal stärker bleibt.

Neben ZigBee und Z-Wave gibt es noch eine ganze Reihe weiterer proprietäre Funkstandards auf dem Markt wie zum Bespiel EnOcean.  Dieser Funk-Standard erlaubt Teilnehmer im Netz, die nicht an eine Stromversorgung per Netzstecker oder Akku gebunden sind. Die Betriebsenergie kann stattdessen aus der Umgebung über Licht- oder Bewegungsenergie abgezweigt werden. Auch das mittlerweile schon über 30 Jahre alte System KNX wird noch immer als ZigBee Alternative genannt. Es arbeitet ebenfalls auf dem lizenzfreien 868-Megaherz-Band und erlaubt eine sehr einfache Implementation der Datenübertragung. 

Unser Fazit

Das Fazit: Wer sein Zuhause in ein Smart Home verwandeln möchte, dem stehen eine ganze Reihe an Funkstandards zur Verfügung. ZigBee begeistert durch das hohe Energiesparpotenzial und die Möglichkeit, dass die Smart-Home Geräte untereinander kommunizieren können. Z-Wave zum Beispiel läuft auf einer wenig störanfälligen Frequenz. Schaut am besten, was euch wichtig ist – dann fällt die Entscheidung leichter. 

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