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Technologien zur Heimvernetzung

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Wenn sich die Heizung mit dem Heizkörperventil abstimmen oder die Solaranlage auf dem Dach mit dem Stromzähler kommunizieren soll, müssen die Geräte irgendwie interagieren. Die technischen Herausforderungen sind dabei nicht zu unterschätzen: Bei einigen Gerätschaften sind hohe Reichweiten gefragt, so muss man manchmal durch mehrere Stahlbetonwände oder Decken hindurch funken, um den Kontakt herzustellen.

Andere sollten möglichst wenig Strom verbrauchen, schließlich will man nicht jeden Monat an 20 Geräten Batterien wechseln. Auch Zuverlässigkeit spielt bei Funktechnologien, die sich die Frequenzen mit Mikrowellen oder Garagentoröffnern teilen, eine wichtige Rolle.

DECT Ultra Low Energy (DECT ULE)

Das DECT-Forum will mit DECT-ULE am Wachstumsmarkt Smart Metering/Hausautomation/M2M-Kommunikation teilhaben. DECT-ULE funkt auf den regulierten und damit exklusiven DECT-Frequenzen. Weiterer Vorteil: hohe Sicherheit durch Verschlüsselung und Authentifizierung.

Dank geringer Latenzzeiten ist auch Echtzeitkommunikation auf den Punkt möglich. Zudem haben immer mehr DSL-VoIP-Modems eine DECT/CAT-IQ-Basis integriert - diese Gateways könnten zum zentralen Server im vernetzten Heim werden.

Ein gewichtiges Argument für DECT-ULE ist auch der niedrige Stromverbrauch im Mikroamperebereich. Entsprechende Aktoren oder Sensoren kommen so teilweise über zehn Jahre mit derselben Batterie aus.

ZigBee/IEEE 802.15.4

Der Standard ZigBee wurde von Herstellern der Halbleiterbranche ins Leben gerufen. Mit ZigBee können ebenfalls Lichtschalter mit der Lampe kommunizieren oder auch M2M- und Hausautomationsaufgaben gelöst werden. Basis von ZigBee ist der Standard IEEE 802.15.4, der vom Institute of Electrical and Electronics Engineers erarbeitet wurde und hauptsächlich den Medienzugriff und das Funkmodul spezifiziert.

Somit ist 802.15.4 nicht zwangsläufig an ZigBee geknüpft - jedermann kann auf 802.15.4-Basis eigene Entwicklungen vorantreiben. Beispielsweise sind auf 802.15.4-Basis Mash-Netze geplant; das sind Netze, in denen jeder Teilnehmer auch Knoten ist. Nachteile sind das nicht regulierte ISM-Band und damit eventuelle Interferenzprobleme sowie die geringe Reichweite in der Praxis speziell bei ZigBee.

Wireless M-Bus

Entwickelt wurde zunächst der auf Zweidrahttechnik basierende, also drahtgebundene M-Bus zur Vernetzung und Fernauslesung von Verbrauchszählern. Die drahtlose Variante nennt sich Wireless-M-Bus und ermöglicht kostengünstige uni-, aber auch bidirektionale Kommunikation. Wichtig: Hierbei werden keine Pulse übertragen, sondern konkrete Zählerstände.

Vorteile: geringer Stromverbrauch, dadurch extrem lange Batterielebensdauer von vielen Jahren sowie kleine und preiswerte Funkmodule. Nachteile: Der Funkverkehr läuft im unregulierten SRD-Band von 868 bis 870 MHz, Interferenzen mit anderen Geräten wie Funkthermometern sind nicht ausgeschlossen.

Powerline

Ein heißer Kandidat für die drahtgebundene Kommunikation von Maschinen, Sensoren und Geräten im Haushalt ist Powerline, die Datenübertragung via Stromkabel. Zwar gibt's seit Jahren andere Systeme in der Hausautomation - beispielsweise KNX, den Nachfolger des European Installation Bus -, diese Systeme konnten sich aber bislang nicht wirklich durchsetzen, da hier zunächst die Teilung zwischen Bus- und Stromleitung vorgesehen war.

Powerline hingegen überträgt die Daten im Stromnetz, das in jedem Raum eines Hauses zur Verfügung steht, aufwendige Verkabelungsarbeiten entfallen ebenso wie der Batteriewechsel. Auch Reichweitenprobleme, Funkabschattungen oder Interferenzen kennt Powerline nicht.

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