ZigBee – Alles, was du wissen musst

Wer sich mit Smart-Home-Technologien auseinandersetzt, kommt am Funkstandard ZigBee nicht vorbei. Aber was genau steckt hinter diesem Namen und wie funktioniert die beliebte Funktechnologie?

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Was ist ZigBee?

ZigBee ist ein energieeffizientes Funkprotokoll, das speziell für smarte Heim- und IoT-Geräte entwickelt wurde. Das ZigBee-Protokoll wird weithin als Funkstandard-Alternative zu Wi-Fi und Bluetooth im IoT-Bereich angesehen – insbesondere für Geräte mit geringem Stromverbrauch, die keine große Bandbreite benötigen. Mit ZigBee können Sie intelligente Geräte wie Lampen, Steckdosen, Schlösser, Heizkörperthermostate und Schalter in Ihrem intelligenten Heimnetzwerk miteinander verbinden.

Warum ZigBee?
ZigBee ist der Schlüssel zu einer herstellerübergreifenden Kommunikation im Smart Home. Mit ZigBee kannst du Geräte verschiedenster Marken in einem gemeinsamen Netzwerk nutzen. Das ermöglicht maximale Flexibilität und Zukunftssicherheit bei der Wahl deiner Smart-Home-Geräte. Dank der hohen Interoperabilität können auch Geräte unterschiedlicher Hersteller miteinander kommunizieren.

Wie funktioniert ZigBee?

ZigBee-Geräte basieren auf einem zentralen ZigBee-Hub (Gateway), der mit dem Internet verbunden ist und alle Geräte steuert. Die Geräte selbst kommunizieren über ein sogenanntes Mesh-Netzwerk. Das bedeutet, dass jedes Gerät nicht nur Signale empfängt, sondern sie auch an andere Geräte weiterleitet. Dadurch entsteht ein stabiles und weitreichendes Netzwerk.

Außerdem ist der Koordinator, d. h. Ihre ZigBee-App, mit dem Gateway verbunden. So können Sie Ihre Smart-Home-Geräte von praktisch überall aus steuern.

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Protokoll und Reichweite

ZigBee arbeitet mit dem IEEE 802.15.4-Protokoll über 2,4 GHz. Das Funkprotokoll wurde bereits 2003 speziell für kostengünstige, batteriebetriebene Geräte entwickelt und ratifiziert. Im Gegensatz zu WLAN beispielsweise ist die Reichweite von ZigBee in Innenräumen mit 10-100 Metern etwas geringer, weil es weniger Strom verbraucht. Dadurch können batteriebetriebene Geräte länger betrieben werden.

Die geringere Funkreichweite ist aber im Grunde unerheblich. Die Geräte bilden ein sogenanntes Mesh-Netzwerk. Das bedeutet, dass jeder Knoten das Signal weitergibt. Dadurch ist eine Reichweite von mehreren 100 Metern möglich.

Kommunikation über Mesh-Netzwerke

Im Gegensatz zu Bluetooth setzt ZigBee nicht auf eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation, sondern kommuniziert über ein Mesh-Netzwerk. Dabei übernehmen mehrere Geräte die Rolle eines ZigBee-Routers oder ZigBee-Repeaters. Sie senden die Signale also nicht nur an den Sender zurück, sondern wiederholen sie auch und übertragen sie an die anderen Geräte in der Umgebung weiter. Dadurch haben Mesh-Netzwerke eine größere Reichweite und höhere Zuverlässigkeit als herkömmliche Sternnetze.

Vorteile des Mesh-Netzwerks

Hohe Reichweite: ZigBee-Geräte können Signale über mehrere hundert Meter weitergeben.
Zuverlässigkeit: Fällt ein Gerät aus, leiten die übrigen Geräte das Signal weiter.
Skalierbarkeit: Bis zu 65.000 Geräte können in einem einzigen ZigBee-Netzwerk verbunden werden.

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Vielfalt für dein Smart Home

ZigBee wird von einer breiten Allianz aus Herstellern unterstützt, darunter bekannte Marken wie:

Philips Hue (intelligente Beleuchtung)
IKEA TRÅDFRI (smarte Leuchtmittel und Schalter)
Samsung SmartThings (kompatible Hubs und Geräte)
Bosch und Osram / Ledvance (Sensoren und Leuchten)
Amazon Echo Plus (Mehrzweck-Hub mit Sprachsteuerung)
Innr (smarte Lichtsysteme)

Wichtige Komponenten für dein ZigBee-Netzwerk

Die Einrichtung eines ZigBee-Netzwerks für dein intelligentes Zuhause ist einfach und unkompliziert. Du benötigst nur drei Arten von Produkten:

1. ZigBee-Gateway (Hub): Es verbindet alle ZigBee-Geräte und das Internet. Du kannst zwischen speziellen Hubs, Mehrzweck-Hubs und Bridges wählen.

2. Smartphone oder Tablet: Mit der entsprechenden App steuerst du dein Netzwerk bequem von überall aus.

3. ZigBee-kompatible Endgeräte: Hierzu gehören smarte Lampen, Steckdosen, Sensoren und mehr.

Person steuert ihr Licht mit einem Smartphone

ZigBee-Gateway

Ein Gateway (auch Hub oder Bridge genannt) ist die Schaltzentrale eines Smart-Home-Netzwerks, die alle beteiligten Endpunkte, das Internet und Ihre ZigBee-App per Funk miteinander verbindet. Das Gateway verbindest du über Kabel oder WLAN mit dem Internet.

Du kannst zwischen drei verschiedenen Typen wählen:

Spezielle Hubs, wie der Samsung SmartThings Hub, automatisieren und steuern Geräte möglichst vieler Marken, haben aber keine zusätzlichen Funktionen.
Mehrzweck-Hubs, wie der Amazon Echo Plus, automatisieren und steuern Geräte und erfüllen gleichzeitig eine andere Funktion, z. B. die eines intelligenten Lautsprechers.
Bridges, wie die Philips Hue Bridge, helfen Produkten einer einzigen Marke oder eines einzigen Produkttyps, z. B. einer intelligenten Glühbirne, sich mit dem Internet und mobilen Geräten zu vernetzen.

Smartphone oder Tablet

Für die Steuerung deiner smarten Geräte brauchst du lediglich ein mobiles und internetfähiges Endgerät: ein Smartphone oder ein Tablet.
Dort installierst du die entsprechende App, die mit deinem Hub verbunden ist, richtest deine ZigBee-Geräte ein und steuerst sie.

Tipp: Du kannst deine Geräte oder Beleuchtungssysteme auch per Fernbedienung oder via Sprachassistenten steuern.

Smart-Home-Geräte, die mit ZigBee kompatibel sind

ZigBee wird von einer Allianz von Unternehmen unterstützt, die das Protokoll bei der Entwicklung und Herstellung ihrer Produkte verwenden. Derzeit gibt es mehr als 400 Mitglieder, die zusammen mehr als 2.500 ZigBee-kompatible Produkte herstellen. ZigBee-zertifizierte Produkte werden von der ZigBee Alliance benannt.

Dazu gehören alle großen Smart-Home-Player wie Samsung mit seiner SmartThings-Produktlinie, Amazon, Philips Hue, IKEA, Panasonic, Osram / Ledvance, Bosch, Miele und viele mehr. Entsprechend breit ist die Produktpalette – von speziellen ZigBee-Steckdosen über ZigBee-Leuchtmittel bis hin zu ZigBee-Bewegungsmeldern/Sensoren, Heizkörperthermostaten oder Rauchmeldern.

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Art.-Nr.: 5039

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