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Zigbee und Z-Wave - alte Standards, die neue Probleme lösen

Laut Z-Wave steckt dessen Technik in mehr als zehn Millionen Produkten. Zigbee gibt es seit zwölf Jahren, Z-Wave seit 15 Jahren. Die Standards sind seitdem in Industrieanlagen im Einsatz. Damit sind sie älter als der Begriff Smart Home - sieht man von Überlegungen der Anfangszeit ab, als das Smart Home kaum mehr als eine Utopie war. Damals surften Nutzer mit Windows 2000 per ISDN im Netz, WLAN war etwas Spektakuläres und die T9-Texterkennung das Maß aller Dinge.

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Obwohl beide Techniken so alt sind, lösen sie einige Probleme moderner, verbreiteter und bekannter Funkstandards. Zigbee ist beispielsweise sehr sparsam beim Umgang mit Energie. Manche Geräte funktionieren sogar komplett ohne handelsübliche Energieversorgung. Philips' Lichtschalter Hue Tap etwa braucht weder Batterien noch einen Stromanschluss oder Solarzellen für den Funkbetrieb. Der Mensch ist die Energieversorgung: Die kinetische Energie beim Drücken des Schalters reicht für kurze Funksignale - allerdings nur bei Philips' Zigbee-Bridges, zu denen die Schalter per Zigbee-Protokoll funken. Philips' Zigbee-Lampen der Hue-Serie, ein anderes Produkt des Herstellers, sind mit den Schaltern nur über die Bridge kompatibel.

Z-Wave ähnelt Zigbee in manchen Bereichen, auch wenn uns kein Schalter mit kinetischer Energieversorgung und Z-Wave-Standard bekannt ist. Z-Wave soll, wie Zigbee auch, mit einer autarken Stromversorgung, die eine kleine Knopfzelle sein kann, monatelang funken können. Ideal ist das für Sensoren wie Rauchmelder, Bewegungsmelder oder Thermometer. Eine Matrix-Anzeige für die Darstellung der aktuellen Temperatur fernab der Garage ist per Z-Wave-Funktechnik leicht zu realisieren. Die Anzeige könnte beispielsweise frei an eine Wohnzimmerwand geklebt werden, die Daten kämen kabellos über den Temperatursensor in der Garage.

Z-Wave funkt anders als Zigbee

Es gibt bei Z-Wave aber auch große Unterschiede im Vergleich zu Zigbee. Anders als Zigbee setzt Z-Wave auf ein niedriges ISM-Band im Bereich von 900 MHz. Das ist ein Band, das ohne Lizenzierung benutzt werden darf. Es gibt jedoch leichte Abweichungen bei der Frequenz von Land zu Land im Bereich von etwa 50 MHz. Wer sich einen Z-Wave-Schalter aus den USA mitbringt, sollte diesen lieber nicht hierzulande verwenden - er funkt in einem Bereich, der nur mit Erlaubnis der Bundesnetzagentur benutzt werden darf. Hierzulande arbeitet Z-Wave mit 868 MHz.

Vorteile des 900-MHz-Bandes sind die Reichweite bei niedriger Leistungsaufnahme und die Penetrationsfähigkeit durch die längeren Wellen. Für 2,4-GHz-Signale zum Beispiel sind Regentropfen und Blätter von Pflanzen mit der Länge im Bereich der 2,4-GHz-Wellen leicht dämpfbar. Diese Auswirkungen durch die Umgebung sind im 900-MHz-Band nicht so stark. Wir kennen das Problem dieser Frequenzunterschiede von Motorolas DTR-Funkgeräte-Serie. In den USA arbeiten die Geräte mit 900 MHz, hierzulande mit 2,4 GHz. Die deutschen Funkgeräte haben dementsprechend erhebliche Probleme in Gebäuden. Im Freien arbeiten beide Funktechniken hingegen vergleichbar gut.

Ein Nachteil von 900 MHz ist die geringe Datenrate. Doch die Relevanz sieht die Z-Wave-Allianz nicht, wenngleich sie der Meinung ist, dass 900 MHz das Optimum bei der Datenrate darstellt. Für Kommandos reicht die Datenrate allemal. Auch Zigbee ist trotz potenziell höherer Datenrate nichts für das Streaming von 4K-Videos. Problematischer ist der Umstand, dass mit drei unterschiedlichen Funkgrundkonfigurationen zwölf unterschiedliche Funkregionen abzudecken sind.

Z-Wave-Geräte müssen für die Interoperabilität zudem von der Z-Wave-Allianz zertifiziert werden. Die Allianz besteht aus 300 Herstellern, die Produkte für Smart-Home-Systeme herstellen. Trotzdem hat sie eine erhebliche Macht, denn es gibt nur einen Hersteller für die Z-Wave-Chips. Wenn ein Partner sich nicht korrekt an den Standard halte, dann werde einfach die Lieferung der Chips eingestellt, erklärte uns Mark Walters, Chairman der Z-Wave-Alliance auf der CES. Dieses Druckmittel sieht Zigbee hingegen als Nachteil von Z-Wave. Zigbee ist allerdings bisher nicht in der Lage, vernünftige, herstellerübergreifende Interoperatibilität sicherzustellen. Mit Zigbee 3.0 will die Zigbee-Alliance das ändern.

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 Zigbee und Z-Wave: So funkt's im SmarthomeAuch Zigbee soll herstellerübergreifend funktionieren 
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derhelle 12. Feb 2015

Hi, so etwas gibt es quasi. Zipabox. Hat eine coole Oberfläche und ist um fast jeden...

derhelle 12. Feb 2015

Da muss ich kurz Berichtigen, es gibt Lampen z.B. diese hier: http://control-your-home.de...

hifimacianer 12. Feb 2015

Ich würde nicht komplett auf das Loxone System setzen, sondern auf eine Mischumgebung...

WonderGoal 12. Feb 2015

Es gibt weltweit >3600 Hersteller und viele von denen bieten ebenfalls Funklösungen. Nur...

as (Golem.de) 11. Feb 2015

Hallo, wir hatten dazu im Dezember einen längeren Artikel. Aber ja, stimmt. Ich werde den...


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