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ZigBee

ZigBee: Energiesparender Funkstandard

ZigBee ist einer der am meisten verwendeten Funkstandards im Smart-Home-Bereich. Er ermöglicht die Datenkommunikation in kleinen Reichweiten und besticht vor allem durch seine Energieeffizienz. So eignet sich der ZigBee-Standard besonders gut für batteriebetriebene Sensoren und Aktoren im intelligenten Zuhause. Wir geben die wichtigsten Informationen zum Funkstandard und zeigen, welche Bereiche und Geräte verfügbar sind.

Die Geschichte des ZigBee-Funkstandards

ZigBee ist eine Spezifikation für drahtlose Netzwerke, die bereits seit 2002 von der ZigBee-Allianz entwickelt wird. Die Organisation vereint dabei über 200 weltweit agierende Unternehmen mit dem Ziel, einen gemeinsamen Standard für das Internet der Dinge zu entwickeln und zu nutzen. Nachdem die erste Version des Funkstandards im Jahr 2004 auf den Markt gekommen war, überarbeitet die Allianz ihre Technik immer weiter. Auf diese Weise integrieren Entwickler gemachte Erfahrungen und sorgen für eine funktionsfähige, zuverlässige und sichere Datenkommunikation via Funk.

Die Eigenschaften der modernen Lösung

Grundsätzlich ist ZigBee für das Versenden kleiner Datenmengen über geringe Reichweiten ausgelegt. Die Kommunikation erfolgt verschlüsselt über die 2,4-GHz- oder die 868-MHz-Frequenz, wobei der Standard nicht proprietär ist.

Das heißt: Verschiedene Hersteller können diesen nutzen und ihre Produkte dahingehend entwickeln. Ein besonderer Vorteil des Systems ist der einfache und flexible Aufbau. Dabei treten Sensoren und Aktoren dem Netzwerk selbst bei, bevor sie über dieses kommunizieren. Die Einrichtung ist unkompliziert und meist schnell erledigt.

Der Datentransport erfolgt bei ZigBee unter anderem über ein sogenanntes Mesh-System, wobei jedes Gerät gleichzeitig Empfänger und Sender ist. Auf diese Weise lassen sich Informationen schnell und sicher im Netzwerk versenden. Durch die hohe Energieeffizienz eignet sich der Standard ganz besonders für batteriebetriebene Geräte. Denn diese können mit einem geringen Verbrauch oft jahrelang ohne einen Batteriewechsel arbeiten.

Aufbau und Geräte im ZigBee-Netzwerk

Für den Aufbau eines Smart-Home-Systems gibt es im ZigBee-Standard drei unterschiedliche Gerätearten. Das sind Endgeräte, Router und Koordinatoren.

Endgeräte (kurz ZED) sind Sensoren oder Aktoren, die in der Regel mit Batterien arbeiten. Sie können in den Schlafmodus versetzt werden und kommunizieren nur mit dem Router, an dem sie sich angemeldet haben.

Router (kurz ZR) organisieren den Transport der Informationen im Netzwerk. Diese wandern dabei in Form von Datenpaketen zwischen den unterschiedlichen Geräten hin und her. Indem die Router den einzelnen Komponenten eine eindeutige Adresse geben, stellen sie sicher, dass keine Informationen verloren gehen. Verschiedene Router lassen sich hierarchisch in einer Baumstruktur oder dynamisch in einem Mesh-System miteinander verbinden.

Koordinatoren (kurz ZC) starten die Netzwerke mit vorgegebenen Einstellungen. Im Anschluss fungieren die speziellen Komponenten als Router.

Anwendung von ZigBee im smarten Zuhause

Durch die Zusammenarbeit mit namhaften Herstellern aus aller Welt, gibt es Smart-Home-Geräte für das ZigBee-System heute aus nahezu allen Bereichen. So können Verbraucher beispielsweise über intelligente Heizkörperthermostate ihre Heizung steuern, das eigene Zuhause mit facettenreichen Beleuchtungsmöglichkeiten in Szene setzen oder Jalousien intelligent steuern.