Der Aufbau eines Smart Homes ist aufregend, aber die Navigation durch technische Begriffe kann überwältigend sein. Wenn Sie über intelligente Geräte sprechen, werden Sie wahrscheinlich auf Begriffe wie Zigbee, Faden und Materie stoßen. Diese Hauptakteure in der Smart-Home-Technologie erleichtern die Konnektivität und verbessern das Benutzererlebnis.
Während sie alle mit der Kommunikation im Smart Home verbunden sind, ist es entscheidend, ihre Unterschiede zu verstehen, um ein nahtloses und sicheres vernetztes Erlebnis zu haben.
Wichtige Erkenntnisse
- Faden eignet sich besser für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch und bietet Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit. Es ist jedoch ausschließlich ein IPv6-basiertes Protokoll.
- Matter ist ein Smart-Home-Standard, der mehrere verschiedene Protokolle, wie Wi-Fi und Thread, vereint.
- Zigbee ist ähnlich wie Thread, aber nicht direkt mit Matter kompatibel. Die Verbindung zu Matter erfordert eine separate Brücke, da es als eigenständige Lösung mit eigenen Anwendungs- und Netzwerkschichten funktioniert.
IoT-Technologien: Smarte Häuser Gerät für Gerät verbinden
IoT-Technologien haben die Lebensweise, an die wir gewöhnt sind, verändert. Diese Technologien ermöglichen eine reibungslose Integration vieler intelligenter Geräte und erleichtern deren Verwaltung, sodass Benutzer ihre intelligenten Geräte nahtlos steuern und automatisieren können.
IoT-Technologien bilden ein Smart-Home-Ökosystem – von smarten Türschlössern, smarten Hubs, smarten Kameras, smarten Sensoren, smarter Beleuchtung und smarten Controllern, unter anderem.
IoT-Technologien spielen eine führende Rolle im Smart-Home-Umfeld. Diese Technologien ermöglichen es Geräten, zu kommunizieren und Daten auszutauschen, was zu einem Netzwerk verbundener Geräte führt, das unser Leben und unsere Produktivität verbessert.
Eine wichtige Technologie, die man im Zusammenhang mit Smart Homes betrachten kann, ist IoT. Zum Beispiel können Sie die Temperatur in Ihrem Haus von überall aus überwachen, oder das Alarmsystem sendet Ihnen mobile Nachrichten.
Um die Funktionen dieser Technologien zu verstehen, müssen wir das Konzept des Open Systems Interconnection (OSI) Modell. Das Modell wurde erstellt, um die verschiedenen Kommunikationsprotokolle und ihre Generationen zu sortieren.
Das OSI-Modell besteht aus sieben Schichten, und jede Schicht hat eine Funktion, die es Geräten ermöglicht, zu kommunizieren:
- Die unterste Schicht ist die physikalische Schicht, die sich auf die physikalische Übertragung von Daten durch Medien wie Drähte oder elektromagnetische Wellen konzentriert.
- Die Mitte ist die Datenverbindungsschicht, die Daten zum anderen Ende desselben Netzwerks transportiert.
- Die Netzwerkschicht leitet die Datenpakete von einem Netzwerk zu einem anderen.
- Die Transportschicht ist die zweite Schicht und ist verantwortlich für die Übertragung von Datenpaketen von einem Gerät zu einem anderen.
- Die letzten drei Schichten konzentrieren sich auf die Kommunikation aus der Sicht der Anwendung. Dazu gehören die Sitzungsschicht, die die Kommunikation zwischen Geräten herstellt und steuert, die Darstellungsschicht, die die Daten in ein Format umwandelt, das das empfangende Gerät verstehen kann, und die Anwendungsschicht, die mit den tatsächlich übertragenen Daten arbeitet.
Was passiert mit Zigbee, Thread und Matter in diesem Modell? Zigbee ist ein vollständiges Protokoll, das auf den Anwendungs- und Netzwerkschichten des OSI-Modells arbeitet. Es hat eigene Anwendungs- und Netzwerkschichten, was es zu einer All-in-One-Lösung für die Anforderungen der Hausautomation macht.
Thread funktioniert jedoch nur auf der Netzwerkschicht und verwendet das typische IPv6 für die Kommunikation. Matter, als ein Standard für die Kommunikation, der zusätzlich zu bestehenden Protokollen arbeitet, hat keine bestimmte OSI-Schicht.
Was ist Zigbee?
Zigbee ist ein drahtloses Kommunikationsprotokoll, das für Anwendungen mit niedrigem Stromverbrauch und niedriger Datenrate vorgesehen ist. Es basiert auf dem IEEE 802.15.4 Standard und nutzt das Frequenzband von 2,4 GHz. Zigbee ist bekannt für sein Energiemanagement und zusammen mit seinem Netz-Netzwerk ist es ideal für die Gesellschaft, für den Energieverbrauch und für das Verschwinden von Energie im Markt für intelligente Schlösser.
Hauptvorteile von Zigbee:
- Geringer Stromverbrauch, verlängert die Batterielebensdauer für verbundene Geräte.
- Netz-Netzwerkfähigkeit, die es Geräten ermöglicht, Nachrichten weiterzuleiten und die Abdeckung zu erweitern.
- Robuste Sicherheitsfunktionen, einschließlich AES-128-Verschlüsselung, um die Datenübertragung zu schützen.
Was ist ein Faden?
Thread ist ein Mesh-Netzwerkprotokoll, das von der Thread Group etabliert wurde, die aus Branchenführern wie Google, Apple, Amazon und anderen besteht.
Im Gegensatz zu Zigbee funktioniert Thread nur mit IPv6, was eine native Internetverbindung für intelligente Geräte ermöglicht. Dies ermöglicht eine nahtlose Integration in die bereits bestehenden IP-basierten Netzwerke, was die Einrichtung und Konfiguration erleichtert.
Hauptvorteile von Thread:
- Es hat eine niedrige Latenz und hohe Zuverlässigkeit, was ideal für Echtzeitanwendungen wie Hausautomation und Sprachsteuerung ist.
- Die integrierte IPv6-Unterstützung ermöglicht die direkte Kommunikation mit Internetdiensten und Cloud-Plattformen.
- Dynamisches Routing und Selbstheilungsfähigkeiten, die einen robusten und widerstandsfähigen Netzwerkbetrieb gewährleisten.
Was ist Materie?
Matter ist ein Interoperabilitätsstandard, der von der Connectivity Standards Alliance (CSA) eingeführt wurde, die früher als Project CHIP (Connected Home over IP) bekannt war. Das Ziel von Matter ist es, das gespaltene Smart-Home-Ökosystem zu konsolidieren, indem eine universelle Plattform für die Kommunikation von Geräten geschaffen wird.
Es unterscheidet sich von Thread und Zigbee, da Matter ein Smart-Home-Standard ist, der verschiedene drahtlose Protokolle integriert. Es verbindet ein IP-Netzwerk, das es Geräten ermöglicht, zusammenzuarbeiten.
Hauptvorteile von Matter:
- Universelle Kompatibilität mit verschiedenen Smart-Home-Plattformen, die nahtlose Integration und Interoperabilität gewährleisten.
- Vereinfachte Einrichtung und Konfiguration durch standardisierte Geräteprofile und Protokolle.
- Erweiterte Sicherheitsfunktionen, einschließlich Geräteattestierung und Verschlüsselung, um Benutzerdaten und Privatsphäre zu schützen.
Wesentliche Unterschiede: Zigbee vs. Thread
Schlüsselfaktoren
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Zigbee
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Thread
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Betriebssystem-OSI-Schichten
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Physisch & MAC
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Physisch & MAC
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Interoperabilität
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Begrenzt auf Zigbee-spezifische Geräte
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Begrenzt auf thread-spezifische Geräte
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Topologie
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Mesh
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Mesh
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Latenz
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Moderat
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Niedrig
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Sicherheit und Authentifizierung
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AES-128-Verschlüsselung, Zigbee Alliance Sicher
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Integrierte Unterstützung für sichere Inbetriebnahme
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Marktanpassung
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Hoch - Weit verbreitet in Smart-Home-Geräten
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Wachsend - Besonders die Akzeptanz im IoT
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Skalierbarkeit
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Gut
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Ausgezeichnet
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Netzwerk- und Mesh-Management
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Zentraler Koordinator
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Selbstheilendes Netz
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Cloud-Integration
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Optional - Erfordert zusätzliches Gateway
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Nahtlos mit nativen IPv6
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Leistungsstärke für Anwendungs-Pakete
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Gut
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Ausgezeichnet
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IP Native Integration
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Keine
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Ja (IPv6-basiertes Protokoll)
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Branchenforum Breite & Größe
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Groß (Zigbee Alliance)
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Groß (Thread-Gruppe)
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