Probleme mit Multiprotokoll-Gateways im Smart Home
Standard-Protokolle als langfristigere Lösung?
Nach zwölf Jahren fehlt für ein smartes Zuhause immer noch ein standardisiertes Softwareprotokoll. Mehrere sogenannte Standards konkurrieren immer noch miteinander, um ein überzeugendes Endprodukt zu schaffen. Verschiedene Funkstandards wie z.B. Z-Wave, ZigBee, ULE oder Enocean haben sich zwar teilweise etabliert, bieten aber noch keine vollumfänglich zufriedenstellende Lösung an. Eine Integration von Geräten unterschiedlicher Gewerke ist aber unbedingt wünschenswert. Denn wer möchte schon mehrere Fensterkontakte für die unterschiedlichen Applikationen montieren?
(Bild: eQ-3 AG)
Vermeintliche ‚Lösung‘ ist es daher heute oft, die verschiedenen Protokolle über Multiprotokoll Gateways miteinander zu verbinden. Ein solches Gateway, also eine Steuerungszentrale, die verschiedene Funkprotokolle miteinander verknüpft, könnte eine Alternative sein, die Abhilfe aus dem Dilemma der verschiedenen Protokolle schafft. Natürlich wächst dabei die Komplexität enorm. Jedes der Protokolle hat unterschiedliche Eigenschaften, die Geräte werden auf unterschiedliche Art installiert und konfiguriert. Die meisten Funkprotokolle sind nicht in der Lage, ein gewöhnliches Einfamilienhaus oder auch nur eine Wohnung abzudecken. Hier wird das sogenannte Mesh Networking als vermeintliche Lösung verwendet. Dabei soll jedes netzbetriebene Gerät des jeweiligen Systems zugleich als Repeater fungieren und helfen, trotz zu geringer Reichweite eines einzelnen Gerätes ein ganzes Haus abzudecken. Nun ist es aber so, dass Geräte mit Protokoll ‚A‘ nicht die Geräte mit Protokoll ‚B‘ als Mesh-Router nutzen können. Obwohl eigentlich genug Geräte installiert sind, ist es dann oft so, dass trotzdem nicht das gesamte Haus vom Funk abgedeckt wird. Dem Endkunden gegenüber ist eine solche Lösung kaum vermittelbar. Zugleich multiplizieren sich die Anforderungen an die Ausbildung der Mitarbeiter des Betriebs, die für Installation, Konfiguration und Wartung der Lösung. Für den Inhaber des Fachbetriebes verbieten sich solche Lösungen schon alleine wegen Ausbildungskosten und Risiko. Weitere Herausforderung ist die dauerhafte Unterstützung der Protokolle und aller Geräte. Für den Hersteller eines Multiprotokoll-Gateways ist dies eine kaum zu meisternde Aufgabe. Mehrere Protokolle, verschiedenste Gerätetypen, unterschiedliche und rasch wechselnde Versionen von Protokollen, herstellerspezifische Features, rasche Weiterentwicklung der Sprachplattformen, regelmäßig neue Versionen von Smartphone Plattformen: Es ist offensichtlich, dass hier mit der vermeintlichen Lösung ein Problem entstanden ist, bei dem die Komplexität exponentiell mit der Gerätezahl wächst. Dies stellt einen großen Stolperstein für jedes Multiprotokoll-Gateway dar. Letztlich wird auch dieses Risiko auf diejenigen Fachbetriebe abgewälzt, die solche Lösungen vermarkten.
Das Homematic IP System deckt alle Bereiche des intelligenten Wohnens ab. Es sind über 80 Geräte erhältlich. (Bild: eQ-3 AG)
‚Offen‘ klingt als Attribut einer Lösung gut. Als ‚offen‘ angebotene Zentralen sind aber zumeist nur für den Hersteller in Programmierung und Unterstützung von Protokollen offen. Wenn der Hersteller den Support einstellt, steht der Fachbetrieb alleine da. Ebenso abschreckende Wirkung auf Smart-Home-Nutzer hat, dass bereits weithin sichtbar wurde, dass Produkte durchaus bekannter Marken, die auf den sogenannten Standards basieren, bereits wieder aus den Regalen im Großhandel verschwunden sind. Dieser Protokoll-Dschungel bereitet besonders dem Fachhandwerk große Probleme. Die Unternehmer müssen schon zu Beginn entscheiden, mit welchem Gerät sie arbeiten möchten. Ohne, dass sie abschätzen können, ob das ganze System auch in zwei oder am besten in über zehn Jahren auch noch erhältlich und erweiterbar ist. Ein Punkt der entscheidend für die Investition in einen smarten Ausbau der eigenen Firma sein kann. Somit müssen von vorneherein folgenden Fragen sicher geklärt sein: Wie lange wird es die Plattform und die Komponenten geben? Was kann ich tun, wenn es eines von beiden nicht mehr gibt?
WLAN als weißer Ritter?
Ein weiterer Lösungsansatz wären WLAN-gesteuerte Lichtschalter. Diese Smart-Home-Lichtschalter werden in normalen Unterputz-Steckdosen angeschlossen, wodurch sie mit dem eigenen System verbunden und gleichzeitig auch gesteuert werden können. Leider kann mit WLAN nur ein kleiner Teil von Home Control abgedeckt werden, mit starken Defiziten in den Bereichen der Heizungssteuerung und bei Sicherheitslösungen. Die Funkreichweite, tatsächliche Batterielebensdauer, Reaktionsgeschwindigkeit und auch Sicherheit reichen schlicht nicht aus. Was allein bleibt, wäre der Ansatz eine Multiprotokoll-Gateways mit den oben genannten Problemen.
Smart Home von Schalterherstellern oder KNX RF als Lösung?
Alle Homematic IP Geräte können leicht per kostenloser Smartphone App eingerichtet und gesteuert werden. (Bild: eQ-3 AG)
Eigentlich sollte das Problem der Protokolle gar nicht existieren, da es ja den KNX Standard schon lange gibt. Hierzu gibt es mit KNX RF auch ein Funksystem. KNX ist aber inzwischen in die Jahre gekommen: Es ist extrem komplex in Projektierung und Konfiguration und damit sehr teuer im Einsatz. Die fehlende Security von KNX RF lässt diesen Standard als überhaupt nicht mehr zeitgemäß erscheinen. Entsprechend spielt KNX heute nur in den der absoluten Preis-Spitze der Wohngebäude und im Zweckbau eine Rolle. Dass sich aus KNX mehrere proprietäre Systeme von Schalterherstellern abgeleitet haben, unterstreicht die Schwäche. Als Standard wird es sich auch kaum durchsetzen können, da es alleine vom Fachbetrieb handhabbar und daher nur dort verfügbar ist. Wie weit wäre WLAN als Standard für funkbasierte Hochgeschwindigkeitsnetze wohl gekommen, wenn entsprechende Geräte nur von Fachbetrieben konfiguriert werden könnten? Wäre WLAN Standard geworden, wenn es nicht beim Media Markt erhältlich wäre? Dies bedeutet im Umkehrschluss nicht, dass es nicht auch WLAN Geräte gibt, die nur von Systemintegratoren im professionellen Bereich verwendet werden. Es gibt noch eine weitere Analogie: Geräte mit WLAN basieren auf TCP/IP. Smart Home ist zweifelsohne ein Teil des Internet of Things. Wer glaubt nun, dass nicht alle Geräte des IoT auf TCP/IP basieren werden? Auch hier ist KNX eindeutig veraltet, da das Applikationsprotokoll sich nicht ohne weiteres mit TCP/IP auf jedes einzelne Endgerät übertragen lässt. Aber auch alle anderen ‚Standards‘ auf dem Smart-Home-Markt scheitern hier. Wenn ein System nicht auf TCP/IP basiert, wird es zukünftig komplett umgestaltet werden müssen oder schlicht untergehen. Wer erinnert sich heute noch an SPX/IPX, 3270 SNA, X.25, X.400, FTAM oder andere große Standards, die letztlich gegen TCP/IP und das Internet untergegangen sind. Dies ist mit Voice-over-IP plus sogar statt ISDN und mit LTE auch statt GSM und UMTS gültig.
Smart Home auf Basis des Internet-Standards
Das Homematic IP Wired zeichnet sich durch eine einfache Installation aus. (Bild: eQ-3 AG)
Homematic IP zeigt, wie man mit einem auf dem IPv6 Internet-Standard basierenden System mit über 80 Gerätetypen bereits heute Endkunden überzeugen kann. Das System bietet mit Funkkomponenten eine Lösung für die Nachrüstung und kann dank kompatibler Hutschienen- bzw.- Busgeräten bereits heute ein Smart Home zu den gleichen oder günstigeren Gesamtkosten als eine traditionelle Elektrik möglich machen. Dabei ist die Nutzung gleichermaßen über Smartphone Apps mit einer Cloudlösung, wie auch mit einer Linux-basierten Zentrale im Haus möglich. Bei letzterer ist es dank einem Bundling mit Mediola AOI Creator Neo für nicht-Techniker möglich, eigene Smartphone Apps zu entwerfen. Die Protokoll-, IT- und Datensicherheit ist bei Homematic IP bei der Funklösung und auch beim Homematic IP Wired Bussystem vom VDE zertifiziert. Auch auf den Datenschutz wird geachtet: Die Cloudlösung wird komplett anonym betrieben und bei der Lösung mit Linux Zentrale im Haus ist eine Registrierung von Daten ebenso nicht notwendig. Zudem garantiert Homematic eine Verfügbarkeit bis mindestens Ende 2030. Homematic IP wird nicht nur von eQ-3, sondern auch von anderen Anbietern verwendet, z.B. Bosch, Möhlenhoff oder Innogy. Damit kommt Homematic IP heute näher an das Zielbild eines Standards heran als andere Protokolle. Von der tatsächlich offenen Zentrale – die Software steht kostenlos im Internet zur Verfügung – und einem einheitlichen, modernen Protokoll werden die Anforderungen der Smart Home Nutzer, egal ob Einsteiger oder Profi, sowie des Fachhandwerks berücksichtigt. Mit einer solchen offenen Lösung, die eine einheitliche Sprache spricht, kann man zum einen die Hemmschwelle, sich ein automatisiertes Zuhause einzurichten, absenken. Zum anderen kann man das Fachhandwerk näher an das Smart Home führen, da eine lange Verfügbarkeit garantiert ist, wodurch sich Investitionen auszahlen würden.
