Die nie endende Debatte, Zigbee vs. ZWave, was ist das Richtige für Ihr Zuhause? Wenn Sie ein vollständig vernetztes Smart Home mit mehr Ambitionen als nur ein paar zufälligen, eigenständigen Geräten aufbauen wollen, müssen Sie vor allem eines bedenken…
Wie gut kommunizieren die Geräte, die Sie im Sinn haben, miteinander?
Einer der wichtigsten potenziellen Stolpersteine ist die Tatsache, dass verschiedene Geräte unterschiedliche Protokolle verwenden. Es gibt noch nicht einmal annähernd eine einheitliche Norm für Smart-Home-Geräte. Es gibt Bluetooth und WiFi, das ursprüngliche X10 und das weniger bekannte Thread. Dann gibt es noch Zigbee und Z-Wave.
Heute konzentrieren wir uns ausschließlich auf Zigbee und Z-Wave, damit Sie verstehen, welches Protokoll für Sie am besten geeignet ist oder ob Sie sich überhaupt entscheiden müssen.
Was ist Zigbee?
Zigbee ist ein Mesh-Netzwerk. Das bedeutet, dass Signale einfach von einem Zigbee-Gerät zum nächsten springen können, ohne dass jedes einzelne Gerät eine Verbindung zu Ihrem WiFi-Netzwerk herstellen muss. Stattdessen gibt es normalerweise einen zentralen Hub.
Die Anzahl der Sprünge zwischen den Geräten ist unbegrenzt, was es zu einer äußerst flexiblen Option macht, insbesondere in größeren und anspruchsvolleren Smart Homes. Die Kommunikation zwischen Zigbee-Geräten ist bis zu einer Entfernung von 20 Metern möglich.
Das Institute of Electrical andElectronics Engineers (IEEE) hat einen Standard für persönliche Netzwerke – 802.15.4 – entwickelt, der eine kostengünstige Kommunikation mit geringer Geschwindigkeit zwischen Geräten ermöglichen soll. Zigbee-Geräte nutzen diesen IEEE-Standard.
Zigbee kann technisch eine beachtliche Zahl von 65000 Geräten bewältigen, aber in der Realität würde nicht nur kein Smart Home diese Zahl erreichen, sondern man würde auch auf Bandbreitenprobleme stoßen, bevor man diese hypothetische Zahl erreicht. Nichtsdestotrotz zeigt es die Robustheit von Zigbee als Kommunikationsprotokoll.
AES-128-Verschlüsselung bedeutet, dass Sie sich keine Sorgen um die sichere Kommunikation mit Zigbee-Geräten machen müssen. Dieser Standard wird von Online-Banken verwendet.
In Bezug auf die Frequenz arbeitet Zigbee 3.0 auf 2,4 GHz mit schnellen Übertragungsraten. Das hat allerdings ein Problem: Diese Frequenz wird von WiFi-Geräten mitbenutzt, so dass es zu zahlreichen Störungen kommen kann. In den USA kann Zigbee auch auf 915MHz betrieben werden. Der Nachteil dabei ist, dass die Datenübertragung von 250 kbit/s auf 40 kbit/s sinkt – ein Kompromiss, mit dem Sie vielleicht nicht zufrieden sind.
Was ist Z-Wave?
Z-Wave ist ebenfalls ein Mesh-Netzwerk, das energiesparende Funkwellen nutzt, um die Kommunikation zwischen den Geräten und Apparaten in Ihrem intelligenten Haus zu unterstützen.
Zielgerichtet auf intelligente Gebäude im gewerblichen und privaten Bereich, benötigen Sie einen zentralen Hub. Sie können Ihre Geräte dann über Ihr Smartphone, eine Tastatur oder einen kabellosen Schlüsselanhänger steuern.
Ein dänisches Unternehmen, Zensys, entwickelte z-Wave im Jahr 2001 als billigere und einfachere Alternative zu Zigbee.
Im Gegensatz zu Zigbee unterstützt das Netzwerk nur 4 Sprünge zwischen Z-Wave-Geräten, was es restriktiver macht. Das Netzwerk selbst ist ebenfalls auf 232 Geräte beschränkt, was jedoch für die meisten Smart Homes mehr als ausreichend ist.
Auf der Sicherheitsseite verwendet Z-Wave denselben AES-128-Standard wie Zigbee. Das ist zwar nicht 100 % hacksicher, aber ein Thema, mit dem Sie sich nicht übermäßig beschäftigen sollten. Wenn Sie sich wirklich Sorgen um die Sicherheit der intelligenten Technologie machen, raten wir Ihnen, der Versuchung zu widerstehen, Ihr Haus vollständig zu automatisieren. Schließlich ist es sinnlos, eine Ebene des Komforts und der Sicherheit hinzuzufügen, wenn Sie sich Sorgen machen müssen, dass Ihre Geräte oder Ihr Netzwerk kompromittiert werden könnten.
Z-Wave-Geräte arbeiten im Frequenzbereich von 800-900 MHz. Das ist eines der wichtigsten Verkaufsargumente, da es keine Interferenzen gibt.
OK…
Nach diesem grundlegenden Überblick über Zigbee und Z-Wave werden wir uns diese Mesh-Netzwerke im direkten Vergleich ansehen.
Muss man sich für ein Protokoll entscheiden oder kann man beide verwenden?
Ist es notwendig, sich an ein einziges Kommunikationsprotokoll zu halten?
Erstens ist es durchaus möglich, sowohl Zigbee- als auch Z-Wave-Geräte in Ihrem Smart Home zu verwenden.
Eine anständige Anzahl von Geräten funktioniert mit beiden Protokollen, auch wenn sie nicht direkt miteinander kommunizieren. Samsungs SmartThings-Hub, wie auch der Wink-Hub, unterstützen sowohl Zigbee als auch Z-Wave. GE-Geräte, intelligente Schlösser von Yale und Thermostate von Honey funktionieren ebenfalls mit beiden großen Z-Protokollen.
So ist es zwar nicht zwingend erforderlich, sich auf ein einziges Kommunikationsprotokoll zu beschränken, aber wenn Sie planen, ein vernetztes Haus mit Geräten aus beiden Ställen einzurichten, lohnt es sich, einen Hub zu wählen, der beide Protokolle unterstützt, da es sonst zu Problemen kommen kann.
Zigbee vs. ZWave: Kopf-an-Kopf
Nun ist es an der Zeit, diese drahtlosen Kommunikationsprotokolle in 7 Schlüsselkategorien zu untersuchen. Wir werden den empfohlenen Smart-Home-Sieger jeder Kategorie einbeziehen, während die Geschichte des Bandes weitergeht: Zigbee vs. Zwave.
- Zuverlässigkeit
- Interoperabilität
- Signalreichweite
- Stromverbrauch
- Konfiguration des Netzwerks
- Sicherheit
- Preis
1) Zuverlässigkeit
Kein Smart Home Gerät, Gerät oder Kommunikationsprotokoll ist nur dann von Nutzen, wenn es zuverlässig ist. Ob Sie nun ein einzelnes intelligentes Schloss oder ein weitreichendes Sicherheitssystem steuern wollen, Sie brauchen ein zuverlässiges Signal. Während bei einem Thermostat oder einer Beleuchtung ein Mangel an Zuverlässigkeit frustrierend ist, kann er bei der Haussicherheit geradezu gefährlich sein.
Wie bereits erwähnt, arbeitet Z-Wave im Frequenzbereich von 800-900 MHz. Durch die Umgehung der 2,4-GHz-Überlastung, die Zigbee bewältigen muss, ist die Wahrscheinlichkeit von Signalverlusten oder -störungen bei Z-Wave wesentlich geringer. Ohne den Wettbewerb um Ressourcen ist ein Z-Wave-Mesh-Netzwerk in der Lage, bessere und stärkere Verbindungen herzustellen.
Trotz dieser Probleme mit möglichen Interferenzen soll nicht gesagt werden, dass ein gut konzipiertes Zigbee-Netzwerk unzuverlässig ist, sondern nur, dass Z-Wave im Allgemeinen zuverlässiger ist.
Sieger: Z-Wave
2) Interoperabilität
Komfort ist eine der beiden Säulen eines erfolgreichen Smarthomes, die Sicherheit die andere. Seien wir ehrlich: Wenn Sie am Ende mehrere Hubs und Apps benötigen, verfehlt dies den eigentlichen Zweck eines rationalisierten, automatisierten Hubs.
Zigbee ist ein offener drahtloser Standard, der von der Zigbee Alliance sorgfältig gepflegt wird. Die 400 Mitgliedsunternehmen sind für die unglaubliche Zahl von 2500 Zigbee-Geräten verantwortlich und haben eine halbe Milliarde Chipsätze verkauft. Eine vollständige Liste dieser Unternehmen finden Sie hier.
Das mag zwar beeindruckend klingen, doch gibt es aufgrund der Art und Weise, wie Zertifizierung und Kennzeichnung funktionieren, ein Problem…
Es ist möglich, dass ein Hersteller seine Hardware Zigbee-zertifizieren lässt, obwohl die Software noch nicht den Anforderungen entspricht. Dies erlaubt dem Hersteller, das Gerät als Zigbee-ready zu deklarieren. Auch wenn dies alte Hasen im Smart-Home-Geschäft nicht täuschen wird, so ist doch schon so mancher ahnungslose Kunde in diese Falle getappt, also Vorsicht Käufer. Worauf Sie achten müssen, ist das Zigbee Home Automation-Zertifikat, das volle Konformität bedeutet.
Wie bei der Zuverlässigkeit bedeutet dies nicht, dass die Interoperabilität ein großes Problem mit Zigbee ist, sondern nur, dass Sie die Augen offen halten und eine angemessene Due-Diligence-Prüfung durchführen müssen.
Vergleicht man Zigbee mit Zwave, so ist Z-Wave eine proprietäre Technologie im Besitz von Sigma Design. Sie lizenzieren auch die Z-Wave-Technologie und leiten die Z-Wave Alliance, die die Zertifizierung überwacht. Diese Gruppe stellt sicher, dass jedes einzelne Z-Wave-Gerät eine Reihe strenger Standards einhält. Das bedeutet, dass jedes zertifizierte Z-Wave-Gerät mit jedem Z-Wave-Controller funktioniert.
Mit über 600 Herstellern, die zusammen für mehr als 2000 Geräte verantwortlich sind, ist die Interoperabilität einer der Hauptvorteile von Z-Wave und der Grund, warum es in dieser Kategorie gegenüber Zigbee der eindeutige Gewinner ist.
Sieger: Z-Wave
3) Reichweite des Signals
Smart Homes beschränken sich heute nicht mehr nur auf das Innere des Hauses, sondern reichen oft bis in die Garage und den Garten hinaus. Es versteht sich von selbst, dass Sie eine exzellente Abdeckung benötigen, deren Ausmaß ganz von den Abmessungen Ihres Hauses und dem Umfang Ihres Systems abhängt.
Die Zahlen, auf die Sie stoßen werden, wenn Sie die Reichweite dieser Mesh-Netzwerke erkunden, variieren, aber Z-Wave gewinnt mit einigem Abstand.
Zigbee-Geräte haben eine Reichweite von bis zu 40 Fuß in Innenräumen, aber diese kann auf bis zu 10 Fuß sinken, je nach Sichtlinie und den Materialien, aus denen Ihre Wände bestehen. Obwohl dies im Allgemeinen für den Zweck geeignet ist, ist es möglicherweise nicht die beste Lösung für weitläufige intelligente Häuser. Der Grund für die geringe Reichweite liegt in der höheren Frequenz von Zigbee, die zwar die Übertragung von mehr Daten ermöglicht, sich aber negativ auf die Reichweite auswirkt. Erschwerend kommt hinzu, dass Hochfrequenzsignale Wände oder andere Hindernisse nicht so effizient durchdringen können wie Signale mit niedrigeren Frequenzen.
Im Freien können Z-Wave-Geräte Signale zwischen zwei Knotenpunkten über Entfernungen von mehr als 300 Fuß senden, wenn sie nicht kontrolliert werden. Innerhalb Ihres Smarthomes reduzieren Interferenzen und Hindernisse diese Reichweite drastisch, aber Z-Wave-Signale sind immer noch in der Lage, bis zu 50 Fuß mit Wänden im Weg und 100 Fuß ungehindert zu reisen.
Gewinner: Z-Wave
4) Stromverbrauch
Die gute Nachricht ist, dass sowohl Zigbee als auch Z-Wave bemerkenswert wenig Strom verbrauchen, weit weniger als WiFi benötigt. Dies ist praktisch, da viele Smart Home-Geräte mit Batterien und nicht mit einer festen Verkabelung betrieben werden, so dass Sie kein stromhungriges Kommunikationsprotokoll benötigen.
Dies ist ein weiterer Bereich, in dem beide Protokolle sehr gut abschneiden, aber dieses Mal hat Zigbee die Nase vorn. Es verbraucht geringfügig weniger Strom, obwohl sich diese Lücke sicherlich schließt. Die neueren Z-Wave Plus-Geräte verbessern sich in diesem Bereich.
Wenn Sie planen, eine Reihe empfindlicher Geräte wie intelligente Schlösser und Sensoren zu verwenden, sind Sie mit Zigbee besser dran.
Sieger: Zigbee
5) Konfiguration des Netzwerks
Im Gegensatz zu WiFi-Netzwerken, die Stern-Netzwerke sind, sind sowohl Zigbee als auch Z-Wave, wie bereits erwähnt, Mesh-Netzwerke. In einem sternförmigen Netzwerk kommunizieren die Geräte mit einem zentralen Hub, und sobald sich das Gerät außerhalb der Reichweite befindet, hört es auf, Teil dieses Netzwerks zu sein.
Bei Mesh-Netzwerken geht das Signal zwar vom zentralen Hub aus, aber es ist keine direkte Kommunikation erforderlich. Jedes Gerät fungiert als Repeater, der das Signal an das nächste Gerät im Netzwerk weiterleitet.
Z-Wave-Netzwerke erlauben bis zu 4 Hops zwischen den Geräten, während Zigbee, wie bereits erwähnt, keine effektive Grenze hat. Z-Wave-Netzwerke können 232 Geräte unterstützen, Zigbee-Netzwerke unglaubliche 65000.
Auch wenn Zigbee hier technisch gesehen gewinnt, erklären wir ein totes Rennen, da weder das Gerätelimit noch das Hop-Limit irgendeinen bedeutenden Einfluss auf normale Wohnanwendungen haben.
Gewinner: Totes Rennen
6) Sicherheit
Sowohl Zigbee als auch Z-Wave verwenden den AES 128 Verschlüsselungsstandard, der von Online-Banken und Regierungsbehörden bevorzugt wird. Das sollte Ihnen alles sagen, was Sie über Sicherheit wissen müssen.
Kein Smart Home ist zwar völlig sicher vor Angriffen, da einige Geräte anfällig sein können, aber Sie werden keine Probleme damit haben, dass die Signalverschlüsselung geknackt wird, egal welches Protokoll Sie wählen.
In den frühen Tagen erwarb Z-Wave einen ungerechtfertigten Ruf für Sicherheitsmängel, was eigentlich die Schuld einiger Unternehmen war, die sich entschieden, keine hochgradige Verschlüsselung zu verwenden. Aus Frustration darüber macht Z-Wave nun AES128 zur Voraussetzung für die Zertifizierung. Um noch einen Schritt weiter zu gehen, ist es nach der Zertifizierung für die Hersteller verpflichtend, das neuere Security 2 (S2)-Framework zu implementieren, so dass ein Sicherheitsverstoß praktisch unmöglich ist. In diesem Interview wird die Z-Wave-Sicherheit detaillierter beschrieben, falls Sie mehr darüber erfahren möchten.
Auch wenn Z-Wave neue Maßstäbe gesetzt hat, ist es nur fair, die beiden Protokolle in diesem Punkt als gleichwertig zu erklären, da sie die Möglichkeit, dass das Signal gehackt wird, praktisch ausschließen, genau wie bei der Netzwerkkonfiguration.
Sieger: Totes Rennen
7) Preis
Der letzte Punkt ist der Preis.
Dieses Problem kann schnell gelöst werden, da es keinen nennenswerten Unterschied zwischen Zigbee- und Z-Wave-Geräten gibt, wenn es um die Kosten geht. Wie bei allen Smart-Home-Geräten gibt es eine Reihe von Preispunkten, aber weder Zigbee noch Z-Wave sind trotz ihrer vielen Unterschiede per se billiger.
Gewinner: Totes Rennen
Schlusswort
Im Kopf-an-Kopf-Rennen zwischen Zigbee und Zwave müssen Sie herausfinden, welches Protokoll für Ihr Zuhause am wichtigsten ist. Aus preislicher Sicht sind alle 7 oben aufgeführten Schlüsselkategorien von Bedeutung. Mit Z-Wave als klarem Sieger in Bezug auf Zuverlässigkeit, Interoperabilität und Reichweite des Signals, während Zigbee rein in Bezug auf den Stromverbrauch die Nase vorn hat, liegt Z-Wave im Kopf-an-Kopf-Rennen klar an der Spitze.
Wie bei allen Elementen des Aufbaus eines erfolgreichen Smart Home sollte Ihre Entscheidung jedoch ganz persönlich sein. Wir hoffen, dass Sie diesen Leitfaden so nutzen, wie er gedacht ist: einfach als Leitfaden. Es ist keine Anleitung zum überstürzten Kauf von Z-Wave-Produkten, weil sie besser sind.
Die Entscheidung liegt bei Ihnen
Wenn Sie gerade erst mit der Heimautomatisierung beginnen, sind Z-Wave-Netzwerke etwas einfacher zu realisieren. Mit weniger Interferenzen, größerer Reichweite und einer beeindruckenden Produktpalette ist Z-Wave für die meisten Smart-Home-Kunden sinnvoll.
Aber ignorieren Sie auch Zigbee nicht und vergessen Sie nicht…
In unserem nächsten Vergleich werden wir uns ein weiteres Protokoll ansehen: Insteon gegen Zwave. Unser Ziel ist es, Ihnen zu helfen, das Beste aus beiden Welten zu bekommen! Weitere tägliche Informationen finden Sie unter Smart Home News.