Zigbee oder WLAN? (Smart Home)

Zigbee oder WLAN – was ist besser fürs Smart Home?

Die Planung eines Smart Homes bedarf vor allem einer wohlüberlegten Auswahl des passenden Kommunikationsstandards. Dafür kommen unter anderem Zigbee und WLAN in Frage. Doch welcher davon ist zuverlässiger, sicherer und vor allem zukunftsfähiger?

Im Folgenden vergleichen wir die Eigenschaften dieser beider Standards und finden heraus, welcher davon sich besser für vielfältige Smart Home Aufgaben eignet.

Welche Kommunikationsstandards schauen wir uns an?

#1: WLAN

WLAN kennen wir als den beliebtesten Netzwerkstandard für die Verbindung mit dem Internet.

Der WLAN-Router fungiert dabei oft auch als Access Point und wird optional mit zusätzlichen Repeatern, Mesh Units oder andersartigen Access Points erweitert.

WLAN ist der beliebteste drahtlose Standard für die Übertragung von großen Datenmengen, schließlich wurde er dafür auch konzipiert.

Da die Anforderungen ständig wachsen, wird auch WLAN weiter entwickelt. Aus dem Monoband-Standard mit einer einzigen 2,4 GHz Frequenz wurde WiFi 4 mit zwei Frequenzen (2,4 / 5 GHz) und irgendwann kam mit WiFi-6E ein drittes Frequenzband dazu (2,4 / 5 / 6 GHz).

Einer der größten Nachteile von WLAN für den Smart Home Bereich ist sein hoher Energieverbrauch und indirekt auch die damit verbundene Wärmeentwicklung. Deshalb konnten sich beispielsweise akkubetriebene Sensoren, die mit dem „Mutterschiff“ ausschließlich per WLAN kommunizieren, bis heute nicht durchsetzen.

Einen weiteren limitierenden Faktor für die Smart Home Verbreitung von WLAN stellt der stark ausgelastete 2,4 GHz Band dar, über den bereits heute viele WLAN-fähige Endgeräte kommunizieren. Die Hinzunahme von weiteren Smart Home Elementen auf dieser Frequenz führt irgendwann zwangsläufig zu einer verlangsamten und störanfälligen Verbindungsqualität.

Strombetriebene WLAN-basierte Smart Home Units, darunter vor allem Steckdosen, Leuchtmittel und Streaming-Geräte, finden heute schon breite Verwendung und stellen sowohl einen einfachen als auch günstigen Einstieg in die smarten Funktionen dar.

Zu den führenden WLAN-basierten Herstellern im Smart Home Bereich zählen Tado, Google Home, Ring, DLink und Netatmo.

Aktuelle Bestseller bei WLAN Smart Home Geräten:

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#2: Zigbee

Der Kommunikationsstandard Zigbee wurde, anders als WLAN, speziell für die Smart Home Anforderungen entwickelt und dabei auf höchstmögliche Effizienz getrimmt. Infolgedessen ist der Energiebedarf von Zigbee-Units so gering, dass auch akkubetriebene Sensoren in der Regel problemlos über längere Zeiträume eingesetzt werden können.

Interessant ist, dass Zigbee über zwei Frequenzbänder kommunizieren kann: 868 MHz und 2,4 GHz. Unterstützt wird die Verbindung zusätzlich durch eine Mesh-ähnliche Funktionalität: die meisten Zigbee-Units mit Ausnahme von Sensoren (also Steckdosenadapter, Leuchtmittel usw.) fungieren dabei als Signalverstärker („Gateways“) und verbessern dadurch die Netzwerk-Abdeckung.

Solche Gateways werden übrigens zwingend benötigt, um Signale von Smartphones oder anderen Eingabegeräten entgegenzunehmen und an die Zigbee-Endgeräte weiterzuleiten. Dieser Aspekt stellt gleichzeitig auch eine gewisse Inflexibilität dieses Kommunikationsstandards dar, im Vergleich zu „zentralisierteren“ Standards wie beispielsweise WLAN.

Ein weiterer Nachteil von Zigbee ist, dass in den älteren Zigbee-Standards die Hersteller oft eigenentwickelte Funktionen in ihren Geräten implementiert haben, was nicht selten zu einer Beeinträchtigung der Geräte-Kompatibilität untereinander geführt hat.

Seit der Einführung des Zigbee-Standards 3.0 wurde dieses Problem allerdings weitestgehend gelöst. Wichtig ist jetzt allerdings, darauf zu achten, dass die Geräte den Zigbee-Standard 3.0 oder eine aktuellere Version unterstützen.

Zu den führenden Zigbee-basierten Herstellern im Smart Home Bereich zählen Philips Hue, Samsung, Xiaomi und Homee.

Aktuelle Bestseller bei Zigbee Smart Home Geräten:

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Was sind die Unterschiede zwischen Zigbee und WLAN?

WLAN genießt eine deutlich breitere Akzeptanz
Aufgrund der Tatsache, dass es WLAN schon deutlich länger gibt, gibt es deutlich mehr Geräte, die diesen Standard unterstützen.

Bei Zigbee ist das auch deshalb noch nicht der Fall, weil dieser Standard erst in den letzten Jahren aufgrund des Smart Home Trends an Bedeutung gewonnen hat.

Der Zigbee-Standard benötigt deutlich weniger Energie
Im Gegensatz zum WLAN, benötigen Zigbee-Geräte deutlich weniger Energie. Dadurch eröffnen sich viele Einsatzmöglichkeiten für akkubetriebene Geräte als Sensoren oder andersartige Smart Home Units.

WLAN ist auf deutlich höhere Übertragungsgeschwindigkeiten ausgelegt
Mittlerweile ist WLAN durchaus bei Geschwindigkeiten jenseits von 1 Gbit/s angekommen – vorausgesetzt natürlich, dass der Internet-Anschluss dafür ausgelegt ist.

Im Gegensatz dazu, beherrscht Zigbee mit rund 250 Kbit/s nur ein Bruchteil davon und ist daher primär zur Übertragung von kleineren Datenmengen geeignet.

WLAN hat eine größere Reichweite
Auf dem Papier und abhängig vom Router-Gerät kann WLAN bis zu 300 Meter weit übertragen. Unter realen Bedingungen sinkt dieser Wert allerdings auf rund 50-60 Meter.

Im Gegensatz dazu kann Zigbee, analog zu Bluetooth, nur auf eine Entfernung von etwa 10-15 Metern übertragen werden.

Zigbee-Geräte fungieren meist als Netzwerk-Knotenpunkte
Mit der Ausnahme von Zigbee-Endgeräten wie beispielsweise Sensoren, fungieren die meisten Geräten im Zigbee-Netzwerk als Mesh-Units, indem sie das Signal verstärken und dadurch die Abdeckung sowie die Netzwerk-Toleranz gegenüber Fehlern einzelner Units erhöhen.

Bei WLAN ist das nicht der Fall, denn hier werden dezidierte Verstärker bzw. Repeater benötigt, um die Netzwerk-Abdeckung zu erhöhen. Ausfall einzelner Units kann das Netzwerk somit erheblich stärker beeinträchtigen, als es bei Zigbee der Fall ist.

Zigbee hat weniger Störpotenzial aufgrund der gemeinsamen Nutzung gleicher Frequenzbänder
Bei WLAN-Netzwerken wird der 2,4 GHz-Band vor allem in Mehrfamilienhäusern aufgrund der gemeinsamen Nutzung üblicherweise „hart umkämpft“.

Bei Zigbee ist das hingegen nicht der Fall – auch deshalb, weil dieser Standard einfach noch nicht so weit verbreitet ist. 🙂

Zigbee besitzt eine höhere Versions-Kompatibilität
Bei Zigbee sind alle Versionen sowohl rückwärts als auch vorwärts kompatibel. Somit können beispielsweise auch ältere Geräte mit den aktuelleren sowie künftigen Standards arbeiten.

Bei WLAN ist das hingegen nicht der Fall. Man kann zwar WiFi-6/6E-fähige Geräte mit den älteren WLAN-Versionen nutzen, aber andersherum ist es definitiv nicht möglich.

Fazit: was ist denn nun besser fürs Smart Home – Zigbee oder WLAN?

Beide Kommunikationsstandards gehören aktuell zu den beliebtesten im Smart Home Bereich. Gleichzeitig haben wir aber auch gesehen, dass sie ihre Stärken und Schwächen haben, die ihren Charakter entscheidend prägen:

• WLAN wird wohl weiterhin der Vorreiter bei der Übertragung größerer Datenmengen und bei der breiten Geräte-Akzeptanz bleiben.
• Zigbee fokussiert sich hingegen auf engmaschige, lokale Smart Home Netzwerke und wird in diesem Bereich wohl auch weiterhin seine Stärken ausspielen können.

– Vorteile Zigbee –

• Zigbee wurde speziell für Smart Home Funktionen konzipiert.
• Dieser Funkstandard ist deutlich energieeffizienter und ermöglicht deshalb oft den Einsatz von akkubetriebenen Units bzw. Sensoren.
• Jede Unit mit Ausnahme von Sensoren kann als ein Mesh-Gateway fungieren, dadurch ist das Netzwerk auch toleranter gegenüber Fehler einzelner Units.
• Anders als bei WLAN, kommt es in Mehrfamilienhäusern seltener zu Störungen aufgrund der Nutzung des gleichen Frequenzbands durch Nachbargeräte.
• Zigbee ist problemlos vorwärts- und rückwärtskompatibel.

– Vorteile WLAN –

• Dieser Standard beherrscht deutlich höhere Übertragungsraten (über 1 Gbit/s vs. 250 Kbit/s).
• Die Reichweite ist um ein Vielfaches größer als bei Zigbee (über 50 m vs. 10-15 m).
• Über den Router hinaus benötigt man hier keine weiteren Gateway-Punkte, damit das Netzwerk funktioniert.
• Der Standard ist am stärksten verbreitet, sodass eine Vielzahl von Geräten darüber kommunizieren kann. Die Einstiegshürden sind somit insgesamt geringer als bei Zigbee.

Und welcher Funkstandard ist für Dich besser: Zigbee oder WLAN?

Aktuelle Bestseller bei Smart Home Gadgets:

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