Innerhalb dieses Artikels werden wir der Frage nachgehen, was sich hinter dem Begriff Zigbee verbirgt, wofür Zigbee eingesetzt wird und welche Vor- bzw. Nachteile der Einsatz von Zigbee bietet. Wir werden versuchen den Begriff so tiefgreifende wie nötig, jedoch so verständlich wie möglich zu halten.
Was ist Zigbee?
Unter Zigbee versteht man grundsätzlich eine Spezifikation für drahtlose Netzwerke welche über ein geringes Datenaufkommen verfügen und dabei auf einen geringen Stromverbrauch angewiesen sind. Die ZigBee Allianz entwickelte ab 2002 das energiearme Funkprotokoll ZigBee, welches parallel zu Bluetooth oder WLAN fungiert und somit das Selbe ist. Zum Verband zählen inzwischen mehr als 230 Unternehmen, darunter Osram, Somfy, Samsung, Amazon und Ikea. Das bedeutet, dass Zigbee als Spezifikation/Protokoll genutzt werden kann, um über kurze Distanzen Daten zu versenden und zu empfangen. Der Schwerpunkt dieses Kommunikationsprotokolls liegt dabei auf dem Senden von "Textnachrichten" und Statusmeldungen über maximale Distanzen von 100m im Innenbereich und bis zu 300m im Außenbereich. Der geringe Energieverbrauch ermöglicht es auch Batterie betriebenen Geräten auf längere Zeit eine Funkverbindung aufrecht zu erhalten. Somit eignet sich Zigbee als idealer Kommunikationsstandard für Smarthome Geräte, wie Glühbirnen, Tastschalter, Bewegungsmelder, etc.
Innerhalb der Zigbee Spezifikation sind drei Gerätetypen definiert:
- Endgerät
- Router
- Koordinator
Die Besonderheit bei Zigbee ist der automatische Aufbau eines Mesh-Netzwerks. Mesh-Netzwerk bedeutet, dass sich Geräte mit ausreichend Strom (z.b. Geräte welche nicht an einer Batterie angeschlossen sind) im Hintergrund mit mehreren Geräten gleichzeitig verbinden können und so nicht nur Endgerät, sondern gleichzeitig auch als Vermittlungsstelle agieren können (Router genannt). Ein Gerät welches sehr weit von der Basisstation entfernt ist kann mittels dieses Routers in der Mitte dennoch verwendet werden. Ein Endgerät ist somit ausschließlich ein Konsument und verbindet sich entweder an einen Koodinator oder einen Router. Ein Router ist gleichzeitig ein Endgerät und zusätzlich eine Vermittlungsstelle in der Mitte des Netzwerks. Ein Router erweitert somit die Reichweite ähnlich eines WLAN-Repeaters. Ein Koordinator wiederum ist das Gerät, welches beispielsweise per LAN Kabel an das Internet angeschlossen ist und Befehle von eurem Smartphone in das Zigbee Mesh-Netzwerk einspeist.
Vorteile von Zigbee
Die zwei großen Vorteile haben wir bereits angesprochen. Zum Einen ist die Kommunikation via Zigbee energiesparend und zum Zweiten handelt es sich um eine Spezifikation die die Reichweite ohne Zutun erweitern kann. Beide Vorteile tragen dazu bei, dass Zigbee sich ideal für den Einsatz in Smarthome Geräten eignet. Darüber hinaus sollte lohend erwähnt werden, dass es sich bei Zigbee um Open Sourcecode handelt und damit jedem zur Verfügung steht. Herstellern steht es somit vollkommen frei, zusätzliche Funktionen in ihre Produkte zu implementieren.
Nachteile von Zigbee
Die Reichweite von Zigbee Geräten ist in der Realität meist eher auf 10-15m beschränkt, wer jedoch beispielsweise genug Zigbee Steckdosen im Einsatz hat kann diese als Router verwenden. Darüber hinaus ist als Nachteil aufzuzählen, dass das Zigbee Netzwerk parallel zu möglicherweise bereits bestehenden WLAN-Netzwerken aufgebaut werden muss. Es ist ergo immer mindestens ein Koordinator im Netzwerk nötig, welcher Befehle aus dem Internet in das Zigbee Netzwerk einspeist.