Hausautomation ein Überblick über aktuelle Systeme

Mich beschäftigt das Thema Hausautomation bzw. wie es im Neudeutsch heißt, Smart Home, schon länger. Leider konnte ich es aus Zeitmangel bisher nicht vertiefen. Mit diesem Artikel möchte ich jetzt den Einstieg beginnen und mit einem groben Überblick über die aktuellen Systeme, informieren. Dazu habe ich ein paar grundsätzlich Fragen gestellt die ich zu beantworten verusche.

Man verzeihe mir an der ein oder anderen Stelle einen evtl. Mangel an Details 🙂

Was macht ein Smart Home aus?

Geräte die bestimmte “intelligente” Funktionen haben gibt es schon länger. Ein Smart Home System verbindet diese Systeme zu einem großen Ganzen und ermöglicht die zentrale Konfiguration und Steuerung dieser Systeme. Es findet somit von vielen Insellösungen eine einheitliche und untereinander stattfindende Kommunikation statt.

Als Beispiel spricht der Temperaturmesser mit dem Heizthermostat und der Steuerung der Jalousien. Oder aber ein in der Zentrale festgelegte Urlaubsfunktion sorgt mit nur einem Knopfdruck für die Runterregelung der Heizungen in Abwesenheit, die zufällige Steuerung von Lichtern als Einbrichsschutz usw.

Welche Hausautomation / Smart Home -systeme gibt es?

IFTTT = If This Than That = Definition von Regeln um Ereignisse auszuwerten und Aktionen auszuführen

Nachfolgende Liste ist eine Sammlung und nicht vollständig, sie wird gelegentlich erweitert:

Apple HomeKit

Apple möchte mit seiner Smart Home Lösung und dem Framework “HomeKit” die Welt im Smart Home vereinfachen. Entsprechend gibt es keine Schalter zur Steuerung, sondern die Möglichkeit alles per iPad, iPhone, iWatch oder Sprachbefehl, zu steuern. Inzwischen ist die Liste der Hersteller die kompatible Geräte herstellen groß und zählt mehr als 130 Geräte insgesamt. Zu ihnen zählen: Elgato, ecobee3, Honeywall, Philips Hue, nanoleaf, LG Lutron, Belkin, Parce One, Logitech und mehr. Das Apple Homekitist seit 2015/2016 auf dem Markt.

Vorteile

• seit iOS 10 Steuerung über Home-App auf iPhone und iPad sowie Apple Watch steuerbar
• eigene App für Apple TV
• Sprachsteuerung über Siri
• ca. 113 Geräte wurden seit Juli angekündigt
• Geräte wie Philips Hue als auch LED-Panel von Nanoleaf Aurora, oder Produkte von Honeywell, Tado und netatmo kompatibel

Nachteile

• z.T. unübersichtliche App und Kacheloptik

Apple Home App Spot – Welcome Home

https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=4nbhfrQfRRE

AVM Fritz!Box Router als Zentrale

Der Dreh- und Angelpunkt im Smart Home von AVM sind die sehr weit verbreiteten Fritz!Boxen. Diese stellen nicht nur die Internetverbindung her, dienen als Multimedia Server, sondern können auch Steckdosen und Kameras steuern. Eigentlich kann man hier nicht wirklich von Smart Home sprechen, denn die Produkte sind sehr überschaubar und eigentlich nur auf die intelligenten Steckdosen begrenzt. Mit diesen lassen sich dann aber Geräte schalten und auch Messen. Die Kosten sind somit überschaubar und die technischen Vorkentnisse gering.

 Vorteile

• nutzt das niedrig Energieband von 1.880 – 1.900MHz
• Router von AVM sind fast bei jedem Internetanschluss dabei
• Steuerung der Geräte per App oder PC möglich
• verschlüselte Übertragung der Daten

Nachteile

• der aktuelle geringe Funktionsumfang
• wenige Komponenten

AVM Fritz! – Smart Home mit DECT 200 und Powerline 546E Spot

https://www.youtube.com/watch?v=ELEiQ8s0t14

Belkin WeMo System

Belin ist mit seinem Smart Home System WeMo seit ca. 2012 auf dem Markt. Entsprechend gibt es ausgereifte Komponenten, deren Umfang jedoch größer sein könnte. Die Hausautomation von Belkin ist recht einfach und unkompliziert sowie kostengünstig einzurichten.

Vorteile

• einfache Installation
• gute App mit Möglichkeit für Szenen und Regeln
• Anbindung mittels IFTTT

Nachteile

• wenig Komponenten

Belkin – Spot What is WeMo?

ZigBee Allianz

ZigBee ist eine Spezifikation und baut auf den IEEE-802.15.4 Standard für drahtlose Netzwerke mit geringem Datenaufkommen auf. Sie wurde Ende 2002 von dem Zusammenschluss von mehr als 230 Unternehmen, entwickelt. Es gab seither mehrere Zwischenversionen (2004, 2006) wobei der letzte Stand die ZigBee 2007 ist. Eine 2015 entdeckte Sicherheitslücke ist inzwischen gepatcht und sollte kein Thema mehr sein.

• Vorteile:
  • nutzt das 868MHz und 2,4GHz Frequenzband
  • sichere Übertragung der Daten, wobei es aktuelle wohl möglich ist den ZigBee-Key auslesen zu können
  • umfangreiche Komponenten
  • Geräte nutzen ein Mesh- oder Stern- oder Baumschema- Netz
  • diverse Starter-Sets je nach Anfordung
  • Verwendung von offener Plattform ZigBee mit hoher Kompatibilität zu weiteren Komponenten
  • lange Batterielebensdauer durch Nutzung von kinetischer Energie beim z.B. drücken des Schalters
• Nachteile:
  • keine API oder Schnittstelle
  • z.T. schlechte Übersetzung ins Deusche
  • Geräte unterschiedlicher Hersteller u.U. nicht kompatibel untereinander

Zigbee Alliance Smart Home Demonstration Spot

Gigaset elements

Vorteile

• nutzt den Funkstandard DECT-ULE
• viele Sensoren im Programm

Nachteile

• Speicherung von Videoaufnahmen ist kostenpflichtig
• Homee
  • Vorteile:
    • Bausteinprinzip, sodass Funktion durch weitere Steine erweitert werden können
    • Steuerung bequem per App auf dem Smartphone, PC und Tablet
    • kompatibel zu Geräte der Fritz!Box
    • Steuerung von Geräten von Z-Wave und EnOcean möglich
    • Steuerung mittels Sprachassitenten Alexa möglich
    • Lichtsteuerung von Phlips Hue, Osram, Schwaiger HAL und IKEA möglich

Gigaset Smart Home – “Willkommen im vernetzten Zuhause”

https://www.youtube.com/watch?v=ctRM3JW2JUA

• EnOcean
  • Vorteile:
    • nutzt das 868MHz Frequenzband
    • Schalter erzeugen durch kinetische Energie selbst Strom
    • Geräte sind im Mesh-Netzwerkverbunden und gleichen so Reichweitennachteile von ca. 30m aus
  • Nachteile:
    • Status lässt sich nicht permanent abfragen und auswerten
• eQ3 mit HomeMatic IP
  • Vorteile:
    • sichere Übertragung der Daten
    • einfache Installation
    • umfangreiche Komponenten
    • Steuerung vom Smartphone
• innogy SmartHome
  • Vorteile:
    • sicheres Übertragung der Daten
    • umfangreiche Komponenten
  • Nachteil:
    • kann kompliziert werden und einen Fachmann notwendig
• mydlink Home
  • Vorteile:
    • Anbindung mittels IFTTT
    • einfache Einrichtung mittels QR-Code
    • mit Apples HomeKit kompatibel
  • Nachteil:
    • Überschaubare Anzahl an Produkten
    • Standortfreigabe notwendig
• Somfy
• Tado
  • Vorteile:
    • einfache Installation und Steuerung per Smartphone App
    • Anbindung mittels IFTTT
  • Nachteile:
    • wenig Komponenten
    • recht teuere Komponenten
• QIVICON Allianz (Deutsche Telekom, EnBW, eQ-3, Miele, Samsung etc.)
  • Vorteile:
    • einheitlicher Funkstandard im Frequenzbereich von 868MHz
    • meist auch Protokolle von ZigBee Pro oder DECT ULE unterstützt
    • Steuerung über Apps vom Smartphone, PC, Tablet möglich
    • große Anzahl an Komponenten
• Z-Wave Alliance
  • Vorteile:
    • nutzt das 868MHz und 2,4GHz Frequenzband und erreichen in Gebäuden bis zu 40m Reichweite
    • Geräte bilden ein Mesh-Netzwerk
    • große (>230) Auswahl an Geräte verschiedener Hersteller
    • S2-Framework mit Hacking-Experten entwickelt und gilt als Sicher, der seit 07/2017 als Standard für Geräte gelten soll

Wie kommunizieren die Systeme der Hausautomation untereinander?

Die Möglichkeiten der Verbindung und Kommunikation der Systeme ist so unterschiedlich wie die Anzahl der Anbieter. Zwar finden in letzter Zeit immer mehr Kooperationen der Hersteller untereinander statt, sodass die einzelnen Geräte (Aktoren / Sensoren etc.) übergreifend verwendet werden können, aber jeder kocht ein wenig am eigenen Süpchen. Das liegt z.T. auch an den jeweiligen Verwendungszweck. So gibt es Bus-Systeme nach dem KNX Standard, auf Stromeffizenz ausgelegte Systeme von EnOcean ….

Die Kommunikation bzw. Übertragung von Daten kann zudem über folgende Wege erfolgen

• klassisch per Kabel / Bussystem
• über Ethernet
• Infrarot und
• Funkfernsteuerung

Für wen sind Smart Homesysteme geeigent?

Grundsätzlich für jeden, selbst wenn er im kleinen Kreis nur seine 4 Heizungssyteme steuern möchte. Im speziellen gibt es System für Einsteiger bis zu Profis die ganze Objekte Automatisieren wollen.

Letztendlich für alle die sich für Technik interessieren und die Systeme selber aufbauen, konfigurieren und steuern wollen.

Eines ist jedoch klar, alle Systeme setzen ein gewissen Grundkapital voraus, das weit über den Kosten von z.B. den klassischen Heizkörperthermostat oder der Kurbel für den Rolladen / Jalousie liegt. Dennoch, nach meiner Meinung überwiegt am Ende der Komfortfaktor und in vielen Fällen, siehe Heizung und Strom, auch das Einsparpotential.

Smart Home Systeme im Überblick

	Belkin	Bosch	Fritz!Box	Gigaset elements	HomeMatic IP	innogy	mydlink
Frequenz	2,4GHz	2,4GHz	Routerabhängig	1900MHz	868,3MHz	868,3MHz	868,40MHz
Protokoll	WiFi	ZigBee	WiFi	eigenes	Z-Wave / WiFi	eigenes	Z-Wave / WiFi
IFTTT-Anbindung	ja	nein	nein	nein	ja	nein	ja
Abo	nein	nein	nein	ja	nein	ja	nein
Alexa kompatibel	ja	nein	nein	ja	ja	ja	ja
Google kompatibel	ja	nein	nein	nein	nein	nein	nein
HomeKit kompatibel	ja	nein	nein	nein	ja	nein	ja

Wie wird es hier weitergehen ?

Nachdem ich mir einiges zu den Systemen angeschaut und durchgelesen habe werde ich mein Smart Home mittels Homematic von eQ3 aufbauen. Ich werde bewußt nicht das neuere HomeMatic IP verwenden, weil ich meine Daten doch gerne bei mir habe und nicht in einer Cloud bei einem Anbieter. Ich werde auch auf die Funkgeräte und auf die Aufputz Dosen, denn eine Neuverkabelung inkl. Mehrkosten, kommen für mich aktuell nicht in Frage. Ich werde auch die Zentrale CCU2 von HomeMatic nutzen und vorerst nicht eine Lösung z.B. mittels Raspberry Pi.