Z-Wave erklärt: Was ist Z-Wave und warum ist es wichtig für Ihr Smart Home?

Wenn Sie sich mit einem Top-Smart-Home-Kit eingedeckt haben, ist Ihnen wahrscheinlich ein Z-Wave-Logo auf vielen Verpackungen Ihrer angeschlossenen Geräte aufgefallen. Und die Chancen stehen gut, dass Sie sich gefragt haben: "Was ist Z-Wave?"

Wenn das der Fall ist, sind Sie bei uns genau richtig. Hier erklären wir genau, was Z-Wave ist, warum es wichtig ist und was Sie in Bezug auf Ihr Smart-Home-Setup wissen müssen .

Also, was genau ist Z-Wave?

Z-Wave wurde 1999 aus einer Idee des dänischen Unternehmens Zensys geboren und kam 2002 in die USA. Z-Wave ist wie Zigbee ein drahtloses Protokoll, das sich im Wesentlichen auf die Konnektivität im Smart Home konzentriert.

Moment mal : Was ist Zigbee?

Da die Popularität des Smart Homes explodiert, kommen immer mehr vernetzte Geräte in die Häuser der Menschen. Viele dieser Geräte – Sensoren, Glühbirnen, Heizungssteuerungen, Schlösser, Stecker und dergleichen – packen in Z-Wave, um miteinander zu kommunizieren.

Tatsächlich gibt es weltweit mehr als 100 Millionen Z-Wave-Geräte in Smart Homes, wobei über 4.000 Z-Wave-fähige Geräte zur Auswahl stehen.

Im Vergleich zu Wi-Fi eine Alternative mit viel geringerem Stromverbrauch, aber mit einer viel größeren Reichweite als Bluetooth, arbeitet Z-Wave mit energiearmen Funkwellen, um von Gerät zu Gerät zu kommunizieren.

Denken Sie auch daran, dass ein anderes Protokoll namens Thread eine wichtige Rolle in der Zukunft des Smart Home spielen wird.

Was ist Z-Wave Plus?

Möglicherweise haben Sie den Ausdruck „Z-Wave Plus” gesehen, der für die neuesten Smart-Home-Geräte verwendet wird. Im Wesentlichen war es ein großes Upgrade der Plattform, die vor ein paar Jahren live ging … aber auf Marketingmaterial gut aussieht.

Z-Wave Plus, auch bekannt als Z-Wave 500-Serie, nahm die Technologie, die vor langer Zeit im Jahr 2004 eingeführt wurde, und fügte Dinge wie eine erhöhte Reichweite, längere Batterielebensdauer, OTA-Upgrade und zusätzliche HF-Kanäle hinzu.

Wenn Sie heutzutage ein Z-Wave-Produkt kaufen, ist es sehr wahrscheinlich, dass es Z-Wave Plus ist.

Das Zertifizierungsprogramm Z-Wave Plus V2 ist die neueste Version. Es umfasst das verbesserte S2-Sicherheitsframework sowie SmartStart, eine Einrichtungsfunktion, die echtes Plug-and-Play für das Smart Home des Verbrauchers ermöglicht.

Stand Juli 2021 gibt Z-Wave an, dass rund 900 Geräte über das S2-Sicherheitsframework verfügen und fast 500 Geräte mit SmartStart zertifiziert sind.

Die 700er-Serie von Z-Wave, die eigentlich 2019 live ging, aber erst kürzlich auf Geräten zu sehen war, macht die Dinge noch schneller und langlebiger, mit 64 % weniger Stromverbrauch und weit überlegener Speicher- und Verarbeitungsleistung.

Wie funktioniert Z-Wave?

Für einen Moment wird es technisch, Z-Wave arbeitet im Funkfrequenzbereich von 800–900 MHz, aber der einzige Grund, warum Sie sich dafür interessieren könnten, ist, dass Z -Wave leidet nicht wirklich unter größeren Interferenzproblemen.

Die tatsächliche Frequenz, mit der ein Z-Wave-Gerät arbeitet, hängt von dem Land ab, in dem es verwendet wird. Beispielsweise verwenden die USA 908,40, 908,42 und 916 MHz; wohingegen Großbritannien und Europa 868,40, 868,42, 869,85 MHz verwenden. Daher ist es wichtig sicherzustellen, dass Sie ein Z-Wave-Gerät kaufen, das für Ihre Region entwickelt wurde.

Showdown: Zigbee versus Z-Wave, was ist der Unterschied?

Im Gegensatz zu Wi-Fi, wo sich Geräte mit einem zentralen Hub (normalerweise einem Router oder einem anderen Zugangspunkt) verbinden müssen, verbinden sich Z-Wave-Geräte alle miteinander, um ein Mesh-Netzwerk zu bilden.

Der zentrale Smart-Home-Hub, den Sie zum Verwalten Ihrer Z-Wave-Geräte verwenden, stellt zwar eine Verbindung zum Internet her, aber die Geräte selbst – Sensoren, Glühbirnen usw. – haben überhaupt kein Wi-Fi, sie verwenden nur die Z-Wave-Konnektivität zum Sprechen zum Hub, und diese Konnektivität muss nicht direkt sein; Das Mesh-Netzwerk bedeutet, dass Signale von Gerät zu Gerät springen können.

Der Fachbegriff lautet „source-routed mesh network topology”. Stecken Sie das in Ihr Schließfach, wenn Sie Ihre Freunde beeindrucken möchten.

Nicht alle Z-Wave-Geräte können jedoch ein Signal wiederholen, einige können nur ihr eigenes senden. Deshalb sind Z-Wave-Repeater beliebt; Im Wesentlichen ein netzbetriebenes Gerät, das immer eingeschaltet ist, z. B. ein intelligenter Stecker, der ein Signal von einem anderen Knoten empfangen und an den Hub zurücksenden kann.

Was ist Z-Wave LR?

Mit Z-Wave Long Range werden Repeater jedoch wahrscheinlich der Vergangenheit angehören. Z-Wave Long Range wurde im September 2020 angekündigt und verspricht eine bis zu 4-fache Funkreichweite im Vergleich zu regulären Z-Wave-Signalen.

Sie können bis zu 232 Knoten in einem Standard-Z-Wave-Mesh-Netzwerk haben – das sind 232 Geräte für Sie und mich. Es ist weit entfernt von den über 65.000 Knoten, die auf Zigbee verfügbar sind, aber wir vermuten, dass es immer noch genug für Ihr gesamtes Z-Wave-Smart-Home-Kit ist.

Z-Wave LR wird dies jedoch auf über 4.000 Knoten in einem Netzwerk erhöhen, also geht es in die richtige Richtung.

Standard-Z-Wave bietet eine Reichweite von 100 m für Punkt-zu-Punkt-Kontakt (viermal so viel wie für LR, denken Sie daran) und arbeitet mit so geringer Leistung, dass einige Sensoren 10 Jahre mit nur einer Knopfzelle halten.

Da Sensoren – denken Sie an Temperatur, Bewegung, Tür/Fenster und dergleichen – sich schnell zu einem der am häufigsten verwendeten Smart-Home-Geräte entwickeln, ist dies offensichtlich eine große Sache.

Z-Wave-SoCs (Systems on a Chip) könnten auch in Möbel und schwer zugängliche Stellen in Wänden usw. eingebaut werden, um das Mesh-Netzwerk noch stärker zu machen. Und die gute Nachricht ist, dass Z-Wave vollständig abwärtskompatibel ist, sodass neue Long Range-Geräte genauso gut mit Geräten aus vergangenen Jahren und Geräten, die in der Zukunft auf den Markt kommen, funktionieren werden.

Z-Wave wird als „das sicherste Ökosystem intelligenter Geräte auf dem globalen Markt” beschrieben und verwendet dieselbe symmetrische AES-128-Verschlüsselung wie Zigbee. Es ist nicht vollständig hacksicher (was ist?), aber die meisten Smart-Home-Schwachstellen sind auf Anmeldeverfahren in der Software eines Geräts zurückzuführen, nicht auf seine Konnektivität.

Wer und was nutzt Z-Wave?

Der große Gewinn von Z-Wave besteht darin, dass seine Geräte vollständig interoperabel sind. Alle Z-Wave-Geräte arbeiten ausnahmslos mit anderen Z-Wave-Geräten zusammen – und das liegt daran, dass die Z-Wave Alliance Eigentum einer privaten Organisation ist und von dieser verwaltet wird.

Sigma Designs kaufte Z-Wave bereits 2009 von Zensys, und Silicon Labs erwarb das Unternehmen kürzlich für stolze 240 Millionen US-Dollar und ist für die Abnahme der Software und Hardware von Z-Wave-zertifizierten Geräten verantwortlich.

Die Z-Wave Alliance hat jetzt mehr als 700 Mitglieder mit mehr als 4.000 zertifizierten Produkten dieser Marken auf der ganzen Welt.

Es gibt unglaubliche mehr als 100 Millionen Geräte auf dem Markt mit integriertem Z-Wave; das 70 % des Smart-Home-Marktes abdeckt.

Im Z-Wave Alliance 2022 State of the Ecosystem Report wurde enthüllt, dass die beliebtesten Z-Wave-Geräte sind:

• Intelligente Wasserabsperrventile
• Intelligente Sicherheitssysteme
• Smart-Home-Steuerungssysteme
• Stuhl oder dedizierter Drucksensor
• Hochwassersensoren und/oder Lecksucher

Die Zukunft

Die große Neuigkeit für Z-Wave im letzten Jahr oder so ist, dass die Z-Wave Alliance jetzt eine Standard Development Organization (SDO) ist, die die Z-Wave-Netzwerkschicht und das Kommunikationsprotokoll für die Z-Wave-Spezifikation öffnet, also mehr Freiheit für die Z-Wave Alliance.

„Es ist ein Prozess, dorthin zu gelangen, und der erste Prozess bestand wirklich darin, die Z-Wave Alliance und Z-Wave im Allgemeinen als unabhängige Plattform weg von Silicon Labs herauszubringen. Sie können sich vorstellen, dass das ein ziemlicher Aufwand war. Wir haben es tatsächlich in acht Monaten geschafft, was ein bisschen wie ein Wunder ist”, sagte uns kürzlich Mitch Klein (Executive Director, Z-Wave Alliance und Director of Strategic Partnerships, Silicon Labs) .

„Der nächste Schritt ist die Schaffung des offenen Z-Wave-Stacks, der es anderen Siliziumunternehmen ermöglichen wird, einzusteigen.”

Z-Wave: Sollte es Sie interessieren?

Das Gute an Z-Wave ist, dass Sie zwar Ihr Smart-Home-Setup ohne Zweifel nahtloser machen, Sie aber nichts tun müssen, um das Beste daraus zu machen. Z-Wave-Geräte finden sich in Ihrem Zuhause wieder und schaffen ein stärkeres Mesh-Netzwerk, und es liegt an Ihnen, ob Sie noch einen Schritt weiter gehen möchten, indem Sie verschiedene Marken-Kits mithilfe von Apps oder den oben genannten Hubs verknüpfen.

Der Aufstieg namhafter intelligenter Assistenten, die in Lautsprecher wie Amazon Echo oder Google Home integriert sind, bedeutet auch, dass Sie sich glücklicherweise nicht allzu sehr darum kümmern müssen, mit welchen Protokollen Ihre intelligenten Geräte ausgeführt werden. Es hat einige Vorteile, wenn alle Ihre Geräte mit demselben Protokoll laufen – eine einzige App ist der Knackpunkt – aber die Realität ist, dass dies äußerst unwahrscheinlich ist, insbesondere wenn man bedenkt, wie stromsparend Z-Wave ist … es ist nicht gut für HD-Videos auf Überwachungskameras, zum Beispiel.

Es ist zwar eine gute Idee, auf der Verpackung nach dem Z-Wave-zertifizierten Aufkleber Ausschau zu halten, aber es gibt immer noch andere Möglichkeiten, Ihr verbundenes Kit auf verschiedenen Plattformen gut spielen zu lassen.

2022 wird es dank der Smart-Home-Initiative Matter einen großen Wandel in Sachen Kommunikation und Kompatibilität geben.

• Erklärer: Worauf es beim Smart Home ankommt

Von außen betrachtet mag es scheinen, dass Z-Wave ein Opfer dieser Erschütterung sein könnte, da es sich nicht um ein Kommunikationsprotokoll handelt, das die neue Initiative nutzt, und Matter eine Initiative ist, die im Wesentlichen von Z-Waves langjährigem Rivalen Zigbee betrieben wird seine neue Gestalt der Connectivity Standards Alliance.

Mitch Klein, Executive Director, Z-Wave Alliance und Director of Strategic Partnerships bei Silicon Labs, teilte uns jedoch kürzlich mit, dass Z-Wave kein konkurrierendes Protokoll ist, sondern neben dem neuen Matter-Standard arbeiten wird und die Verbraucher von einem optimierten Protokoll profitieren werden Smart-Home-Ansatz.

„Wir freuen uns wirklich sehr darüber, dass wir Unternehmen wie Amazon, Apple, Google, Samsung und Hunderte mehr haben, die alle sagen: Ja, lasst uns wirklich interoperabel sein”, erklärte er.

„Das Versprechen, die Zukunft vollständig interoperabel zu nennen, das unterstützen wir zu 100 % und das sagen wir seit 20 Jahren.”

Z-Wave-Hubs und -Apps

Obwohl das Z-Wave-Kit über das Netzwerk miteinander kommuniziert, sind viele Systeme, in denen es eingebaut ist, immer noch sehr getrennt und haben ihre eigenen Apps und Hubs. Es gibt jedoch eine Menge großartiger Z-Wave-Optionen, sowohl Hardware als auch Software, um alles unter einem Dach zum Laufen zu bringen.

Auf der Hardware-Hub-Seite leisten die Aeotec- und Samsung SmartThings- Hubs hervorragende Arbeit, indem sie nicht nur alle Ihre Z-Wave-Geräte zusammenwerfen, sondern sie sind auch Zigbee-kompatibel und bieten daher auch einige plattformübergreifende Automatisierungsoptionen.

Sehen Sie sich für spezifische Z-Wave-Hubs den Aeotec Z-Wave Z-Stick von Aeon Labs an – der einfach in den USB-Anschluss Ihres PCs gesteckt wird – oder den VERA Edge.

Aufgrund der Offenheit von Z-Wave haben viele der Marken mit Z-Wave-Kit großartige Apps, die nicht nur ihre eigenen nativen Geräte steuern, sondern auch Z-Wave-Technologie von Drittanbietern.

Schauen Sie sich die großen Namen wie Aeotec, Samsung, Insteon und Abode an, aber denken Sie auch an openHAB, Homey, Home Assistant Companion und Imperihome.

Z-Wave-Geräte zum Ausprobieren

• Fibaro Hochwassersensor
• Kwikset Obsidian Smart Lock
• Ringtür-/Fenstersensor
• Oomi Dual-Wandschalter
• Logitech Home Harmony Hub-Extender
• August Smart Lock
• Ezlo sicher
• Zipato-Zwiebel 2
• Aeotec SmartThings-Hub
• Aufenthalt Gateway
• Yale Keyfree verbunden
• D-Link mydlink-Sensoren
• Jalousien der Somfy ILT-Serie
• ADT Security Hub
• GE-Beleuchtungssteuerung