Smart Home Gateway - das Wichtigste in Kürze
Ein Smart Home Gateway ist das Herzstück eines Smart Home Systems und zeichnet sich durch folgende drei Eigenschaften aus:
- Alle Daten, welche die Sensoren sammeln, werden an das Smart Home Gateway gesendet und dort verarbeitet. Wird eine Aktion nötig, sendet das Gateway die dazugehörigen Daten an das entsprechende Gerät weiter. Stellt beispielsweise ein Raumelder Rauch fest, teilt er dies dem Gateway mit. Dieses veranlasst dann die Sirene Alarm zu schlagen.
- Das Gateway schlägt die Brücke zwischen verschiedenen Funkstandards. Es transferiert zum Beispiel Daten aus einem ZigBee-Netz ins WLAN, so dass Nutzer Informationen über ihr Smartphone abrufen können.
- Bei einem Smart Home System, das über eine Cloud-Anbindung verfügt, übernimmt das Gateway die Verbindung zwischen den Smart Home Geräten und der Cloud-KI.
Fazit zum Smart Home Gateway – Herzstück des intelligenten Zuhauses
Jeder, der damit beginnt ein Smart Home aufzubauen benötigt ein Smart Home Gateway. Selbst, wer sich einen intelligenten WLAN-Lautsprecher wie Amazon Echo kauft. In solchen Fällen fungiert der heimische Internet-Router als Smart Home Gateway. Dieser bildet nämlich eine Brücke zwischen den Komponenten, der Bedien-App auf dem Smartphone und der Künstlichen Intelligenz Alexa in der Cloud.
Mussten sich früher Anwender oft für einen Smart Home Anbieter entscheiden, damit die Geräte untereinander zusammenarbeiten, übernehmen Alexa und Google Assistent immer mehr die Rolle des verbindenden Elements. Ein separates Gateway verliert damit an Bedeutung, wird aber auch in Zukunft zwingend benötigt.
| Vorteile eines dedizierten Smart Home Gateways | Nachteile eines dedizierten Smart Home Gateways |
| Sorgt für reibungslose Geräte-Kommunikation | Meist spezialisiert auf einen Funkstandard |
| Entlastet i. d. Regel das WLAN Heimnetz | Oft auf Geräte eines Herstellers optimiert |
| Beherbergt die Intelligenz oder Teile davon |
Was ist ein Gateway fürs Smart Home?
Vielen Nutzern ist der Begriff Gateway eventuell schon aus dem Internet-Universum bekannt. Es ist praktisch ein Zugangspunkt, der verschiedene Rechnernetze und verschiedene Technologien miteinander verbindet, so dass sie untereinander kommunizieren können. Für die Verständigung kommen Funkprotokolle zum Einsatz, in denen die Sprache geregelt ist, mit der sich die Geräte untereinander unterhalten. Diese Aufgabe übernimmt in Privathaushalten der Router. Man kann sich dessen Rolle als Postboten vorstellen. Er weiß, welche Daten an welches Gerät gesendet werden müssen und auf welchem Weg.
Ein Smart Home funktioniert ganz ähnlich. Was passiert, wenn ein Nutzer beispielsweise eine TP-Link WLAN-Filamentlampe per Smartphone App einschaltet? Er drückt in der App auf dem Smartphone-Display einen Schalter. Das Smartphone sendet daraufhin die Nachricht „Filament-Lampe ausschalten“ per WLAN an den WLAN-Router und dieser gibt den Befehl an die Lampe weiter, die sich daraufhin abschaltet und eine Bestätigung an den WLAN-Router zurücksendet, mit der Bitte, dies der App mitzuteilen. Der Router gibt dann der App auf dem Smartphone Bescheid, dass die Lampe aus ist. Der WLAN-Router fungiert damit als Smart Home Gateway, der die Informationen zwischen den Geräten hin- und her sendet. Das Funkprotokoll, über das die Geräte kommunizieren ist WLAN.
Smart Home Gateway – Welche wichtigen Funkstandards gibt es?
Viele Nutzer machen erste Smart Home Gehversuche mit einer WLAN-Steckdose oder WLAN-Lampe. Die Gründe liegen auf der Hand: Der WLAN-Funkstandard ist eng mit dem Internet verbunden und deshalb bereits in den meisten Haushalten vorhanden. Als Gateway dient der WLAN-Router. Doch im Vergleich mit einem Smart Home Gateway hat ein WLAN-Router mehrere entscheidende Nachteile:
- Die Kommunikation via WLAN ist im Vergleich zu anderen Standards energieintensiv
- Ein WLAN-Router als Smart Home Gateway beherbergt keine Intelligenz für das Anlegen von Automationen
- Die Reichweite eines WLAN-Heimnetzwerkes war bis vor kurzem noch begrenzt. Für jede Erweiterung via Repeater musste ein neues Heimnetzwerk mit anderen Namen hinzugefügt werden. Geändert hat sich dies erst mit der Mesh Technologie.
Eine Lösung brachten Smart Home Gateways, die mit Funkstandards arbeiten, die für den Smart Home Einsatz konzipiert wurden. Zu den bekanntesten zählen:
- ZigBee: ZigBee ist ein stromsparendes Funkprotokoll, das für die Heimvernetzung von Smart Home Geräten entwickelt wurde und erfreut sich großer Beliebtheit. Zum Einsatz kommt es zum Beispiel beim beliebten Philips Hue Lichtsystem.
- Z-Wave: Der Funkstandard Z-Wave wurde ebenfalls für den Einsatz in der Hausautomation entwickelt und auf geringen Energieverbrauch hin optimiert. Eingesetzt wird es z. B. von Smart Home Systemen von FIBARO oder Homee.
- DECT ULE: Ein Funkstandard, der auf den weit verbreiteten DECT-Telefonstandard aufbaut und ebenfalls auf Energieeffizienz ausgerichtet ist. DECT ULE kommt deshalb vor allem in den Smart Home Gateways und Geräten von Herstellern aus dem Telko-Bereich. Beispiele sind das AVM FRITZ!Box Smart Home oder Lösungen von Gigaset.
- Homeatic: Das beliebte Homematic System von eQ-3 nutzt einen proprietären Funkstandard mit eigenem Freqenzbereich. Das Homematic Smart Home Gateway CCU2 zeichnet sich durch seine hohen Sicherheitsstandards aus.
Der Überblick zeigt: Problematisch ist, dass Hersteller nicht zwingend mit einheitlichen Gateways arbeiten. Je mehr Komponenten sich im smarten Haushalt befinden, umso stärker steigt auch die Anzahl der Gateways, die sich zum Router verbinden und untereinander kommunizieren müssen. Andererseits sind diese Netzwerkknoten aber zwingend notwendig, um eine tadellose Arbeit der Geräte und Komponenten zu gewährleisten. Da kein einheitlicher Standard existiert, müssen sich Anwender nach neuerlichen Innovationen und anderen Hilfsmitteln umschauen.
Die Vielzahl der Funkstandards und Systeme offenbart: Wer sich sein Smart Home gerne selber zusammenstellt, wünscht sich ein universelles Gateway - zumal Smart Home Komponenten längst auch nicht in einheitlicher Übertragung miteinander kommunizieren. Je nach Hersteller wird zwischen WLAN, Bluetooth und Standards wie z. B. Zigbee und Z-Wave gewechselt. Versuche für universelle Gateways gibt es einige. Im Heimbereich ist hier das Smart Home Gateway von homee zu nennen. Dieses kann je nach Bedarf modulartig um verschiedene Funkstandards erweitern werden.
Smart Home Gateway – wo steckt die Intelligenz?
Viele Nutzer fragen sich, weshalb sie ein Smart Home Gateway mit dem Router verbinden müssen. Die Antwort ist einfach: Ein Smart Home Gateway, das beispielsweise den ZigBee Standard nutzt, benötigt eine Brücke ins WLAN und Internet, damit der Nutzer Einstellungen in der Smartphone App vornehmen kann. Aber auch für das Aufspielen von automatischen Updates des Herstellers wird eine Internetverbindung benötigt.
Waren früher auch vermehrt die intelligenten Smart Home Routinen im Smart Home Gateway hinterlegt, wandern diese zunehmend in die Cloud. Der Grund: Hersteller arbeiten immer mehr mit Künstlicher Intelligenz und digitalen Assistenten. Diese lernen aus dem Nutzerverhalten oder bieten Dienste an, die dem Anwender auch von unterwegs aus zur Verfügung stehen sollen. Dazu benötigt das Smart Home Gateway eine Schnittstelle zum Internet, die über das heimische Modem hergestellt wird.
Welches Smart Home Gateway ist das beste? – unsere Expertenempfehlung
Eine generelle Empfehlung abzugeben ist schwer. Musste man sich früher auf ein Smart Home System festlegen, stand die Wahl des nötigen Gateways sozusagen fest. Mit den Sprachassistenten Alexa und Google Assistant findet derzeit ein Generationenwechsel statt. Sind die Smart Home Geräte Alexa- oder Google Assistant-kompatibel, übernimmt die Alexa oder Google Home App die Intelligenzfunktionen. Mittels Routinen können Anwender dann Wenn-Dann-Bedingungen erstellen. Das Internet-Modem übernimmt die Gateway-Funktion, um die Verbindung zwischen Gerät und KI in der Cloud herzustellen und Mesh Sets sorgen für ein weitläufiges WLAN-Heimnetzwerk.
Ende 2020 wollen Mitglieder der Connected Home over IP Arbeitsgruppe wie Google, Amazon, Apple und die ZigBee Allianz einen ersten Spezifikationsentwurf des neuen Connected Home over IP Standards veröffentlichen. Ob es für das neue Funkprotokoll dann auch neue Smart Home Gateways geben wird, steht derzeit noch nicht fest. Wer sich um Kompatibilität keine Sorgen machen will, greift zu einem bewährten Smart Home System.
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