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Funkstandards: Womit funkt das smarte Heim?

Ob Wohnung oder Haus: Smart soll es bitte sein. Und wenn das nicht von Anfang an klappt, soll die Nachrüstung zum Smart Home so wenig aufwendig wie möglich sein. Dafür kommen vor allem Funklösungen infrage, wir stellen die gebräuchlichsten vor.

Artikel von Jan Rähm veröffentlicht am
Fürs Smart Home kommen verschiedene Funklösungen infrage.
Fürs Smart Home kommen verschiedene Funklösungen infrage. (Bild: Pixabay)

Smart Home ist (noch) nicht, wenn man die Wohlfühllampe neben der Couch per Smartphone-App steuern kann, sondern wenn große Bereiche der Hausausrüstung zentral zusammenlaufen, digital gesteuert werden können und sich im besten Fall die Geräte gegenseitig je nach Umgebungsbedingungen steuern können. Dafür kommen verschiedene Funkstandards in Betracht, die alle ihre Vor- und Nachteile haben.

Der Verband Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik (VDE), der in seinem Prüfinstitut Smart-Home-Equipment evaluiert und auf Interoperabilität, Informationssicherheit, Datenschutz und funktionale Sicherheit prüft, unterteilt das Konzept Smart Home laut einem VDE-Statusbericht in fünf Domänen. Unterschieden werden die Domänen Energiemanagement, Entertainment und Kommunikation, Gebäude- beziehungsweise Wohnungssicherheit, Gesundheit und Wellness inklusive Ambient-Assisted-Living und der Bereich Hausautomation und Komfort.

Im Idealfall kommunizieren die Domänen miteinander und beeinflussen sich untereinander. Die dafür notwendigen allgemein akzeptierten Standards und Protokolle haben sich bisher jedoch nicht flächendeckend durchgesetzt. Vielmehr sind Interessenten noch immer mit "einer wachsenden Anzahl von Herstellern, Initiativen und Organisationen konfrontiert, die immer wieder neue technische Standards für die gewerkeübergreifende, leitungs- oder funkbasierte Vernetzung setzen wollen", wie es im VDE-Papier heißt.

Funkvernetzung: die Qual der Wahl

Das gilt insbesondere für die Verbindungstechniken, die die Geräte vernetzen. Zahlreiche nicht kompatible und per se nicht interoperabele Techniken sowie Standards verschiedenster Hersteller stehen zur Vernetzung bereit. Bei den kabellosen Verbindungstechniken konkurrieren die bekannten Standards Wi-Fi (auch als WLAN bezeichnet), DECT (ULE) und Bluetooth sowie die auf die Heimvernetzung spezialisierten Lösungen wie beispielsweise IP500, KNX RF, Zigbee, EnOcean oder Z-Wave. Daneben gibt es noch eine Reihe weiterer Lösungen, die seltener eingesetzt werden.

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Weitgehende Einigung auf Standards gibt es derzeit lediglich in einem Punkt: In Sachen Adressierung und Transport - Schicht 3 im sogenannten OSI-Schichtenmodell - nutzen die meisten aktuellen Systeme das Internet Protokoll, kurz IP. Außerdem setzen sich hinsichtlich der Netzwerk-Topographie immer mehr Mesh-Ansätze mit vermaschten Netzen durch - was teilweise zu erneuten Problemen bei der Interoperabilität führt, da viele Hersteller hierbei auf eigene nicht standardkonforme Lösungen setzen.

Als Mesh werden Netze bezeichnet, bei denen ein Signal nicht von Repeatern aufgenommen und verstärkt weitergesendet wird, sondern einzelne Funkzellen aufgespannt werden. Dabei nutzen die Mesh-Zellen untereinander einen eigenen Kommunikationskanal - sei es Funk oder Kabel -, der nicht dem vom Anwender genutzten Kanal entspricht. Zudem werden alle Netzteile gemeinsam gesteuert. So bieten Mesh-Netze den Vorteil, vom Endgerät als ein großes, überall mehr oder weniger gleich starkes Netz gesehen zu werden, das gleichbleibende Datenübertragungsgeschwindkeit und einheitliche Authentifizierung ermöglicht.

Bis auf eine haben alle Smart-Home-Funk-Lösungen eins gemein: Sie nutzen unlizenzierte Frequenzbänder, also solche Frequenzkorridore, die frei nutzbar sind. Das bringt Vorteile für die Hersteller, hat für den Nutzer aber den klaren Nachteil, dass einige dieser Bänder je nach Wohnort überfüllt sind. Vor allem das Band 2,4 GHz, in dem Bluetooth und WLAN funken, gilt als überlastet, was sich im Fall der Fälle mit sporadischen Verbindungsabrüchen oder Problemen beim Verbinden der Geräte zeigen kann. Es kann auch vorkommen, dass trotz bestehender Verbindung Daten nur sehr langsam oder gar nicht übertragen werden. Besser haben es Techniken, die Frequenzen exklusiv nutzen können. Diese lizenzierten Frequenzbänder versprechen höhere Betriebssicherheit und weniger Störungen.

Unabhängig von der Wahl der einzelnen Technik sollten sich Smart-Home-Willige ein paar Minuten Gedanken machen über die technische Sicherheit ihrer künftigen Installation.

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mainframe 18. Okt 2019 / Themenstart

Naja. Da ich nicht via Internet ohne Tunnel darauf zugreifen will, ist es einfacher und...

HaMa1 16. Okt 2019 / Themenstart

... Ja, die Erkennung für geöffnete Fenster läuft lokal ab dazu braucht es die Fritzbox...

Faraaday 15. Okt 2019 / Themenstart

Es gibt eine Menge toller Sachen. Wirklich intermodal ist aber wohl nur wenn man sich...

mainframe 15. Okt 2019 / Themenstart

Merci für die Info. :-)

trinkhorn 15. Okt 2019 / Themenstart

Hardware aktualisieren macht bei festeingebauten Dingen im Haus wenig Spaß (Teuer...

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