Was ist Thread? Das Wichtigste in Kürze
Thread ist ein Funkstandard, der für das Internet der Dinge entwickelt wurde. Thread basiert auf dem Internet Protocol (IP) und unterstützt Mesh-Funktionalität. Das bedeutet: Thread-Geräte empfangen und senden nicht nur Daten, sondern sind auch Router, so dass sie direkt miteinander kommunizieren können.
Wie Bluetooth oder ZigBee zeichnet sich Thread durch einen geringen Stromverbrauch aus. Das bedeutet, dass der Funkstandard gut für Smart Home Geräte geeignet ist, die z. B. mit Akku oder Batterie betrieben werden. Dazu zählen beispielsweise Bewegungsmelder, Türklingeln oder Heizkörperthermostate.
Was ist der Unterschied zwischen Thread, WLAN, Bluetooth und ZigBee?
Im Gegensatz zu einem herkömmlichen WLAN-Mesh-Netzwerk benötigt ein Thread-Mesh-Netzwerk keinen zentralen Router oder Gateway mehr, um den Datenverkehr zwischen den eingebundenen Geräten zu regeln. Bildlich kann man sich ein herkömmliches Mesh-Netzwerk so vorstellen: Mehrere Städte sind über Autobahnen miteinander verbunden. Der Verkehr zwischen den Städten wird von einer zusätzlichen Verkehrszentrale geregelt. In unserem Beispiel ist die Verkehrszentrale ein Mesh-Router oder Smart Home Gateway, die Datenautobahn das WLAN-Mesh-Funknetzwerk und die Städte die Smart Home Geräte. Bei einem Thread Mesh-Netzwerk befindet sich bildlich gesprochen in jeder Stadt bereits eine eigene Verkehrszentrale
Auf den ersten Blick könnten sich Nutzer damit theoretisch den Kauf eines WLAN-Mesh-Systems oder Mesh-WLAN-Routers sparen. Gamer und Nutzer von Streaming-Angeboten werden aber auch in nächster Zukunft noch auf leistungsfähige WLAN-Mesh-Systeme angewiesen sein, denn Thread bietet keine Breitbanddatenübertragung.
Im Vergleich zu Bluetooth Low Energy ist Thread auf alle Fälle vorzuziehen. Mit Thread gehören störende Zeitverzögerungen (Latenzen) wie bei Bluetooth der Vergangenheit an, denn Thread kommuniziert auf einer eigenen Funkfrequenz, die sie nicht mit anderen Anwendungen teilen muss, und da jedes Thread Gerät zugleich Router ist, ist die Kommunikation sehr schnell.
Was ist der Unterschied zwischen Thread und ZigBee?
In seiner Funktionalität erinnert Thread stark an ZigBee. Beide sind stromsparend, spannen ein Mesh-Netzwerk auf und sind Smart Home Funkstandards für die Gerätekommunikation. Beide nutzen das 2,4 GHz Frequenzband und bieten Reichweiten von 10 bis 100 Meter und einen Datendurchsatz von bis zu 250 Kbps.
Im Gegensatz zu Thread benötigt ZigBee jedoch eine Software, um Smart Home Geräte zu erkennen und die Kommunikation der Geräte untereinander zu regeln. Bei Thread ist dies im Funkprotokoll integriert. Für ZigBee Geräte ist zudem ein Hub für die Gerätekommunikation nötig. Das ist jedoch auch ein Vorteil, da Hersteller ihre Produkte so mit Premium-Funktionen ausstatten können, die das pure ZigBee nicht abbildet. Ein gutes Beispiel dafür ist z. B. das Philips Hue Lichtsystem, das auf ZigBee basiert. Zudem lassen sich über Hersteller-Hubs sehr einfach automatische Software-Anpassungen über das Internet vornehmen.
Wer steckt hinter dem Thread Funkprotokoll?
Entwickelt wird Thread von der Thread Group, deren Präsident Grant Erickson ist, ein Senior-Entwickler von Google Nest (Stand: 01/2021). Weitere bekannte Namen unter den Mitgliedern der Thread Group sind:
- Amazon Lab126
- Apple
- Silicon Labs
- GARDENA
- IKEA
- Samsung
- signify
- OSRAM
- somfy
- SIEMENS
- Qualcomm
- Eve
- tado°
- CISCO
Viele Mitglieder der Thread Group, wie Apple, Google oder Amazon sind auch Mitglieder der Connected Home over IP Arbeitsgruppe, die an einem „universellen“ Smart Home-Funkstandard arbeitet.
Was ist der Unterschied zwischen Thread und Connected Home over IP?
Der Unterschied zwischen Thread und Connected Home over IP liegt in der Architektur des Funkprotokolls. Die Architektur lässt sich wie eine Pyramide vorstellen. Das Fundament bilden Einzelfunkstandards wie Bluetooth Low Energy (BLE), WLAN, Ethernet oder DSL. Diese wiederum können das Internetprotokoll IPv6 nutzen, um Daten zu übertragen. IPv6 wird damit zu einer Art Universalsprache für die Übermittlung von Datenpaketen.
Die nächste Stufe bilden das TCP und UDP Protokoll. UDP wird z. B. für Audio- und Video-Streaming verwendet, TCP für die Kommunikation zwischen Computern, wie zwischen Browser und Web-Servern. An der Spitze der Pyramide soll letztendlich Connected Home over IP stehen, das damit alle Bereiche umfasst, von Entertainment bis Gerätesteuerung.
Grob vereinfacht: Thread ist ein Basis-Funkstandard zur IoT-Gerätekommunikation. Ein Smart Home Gerät, welches das Thread Funkprotokoll nutzt, kann mit anderen Thread Geräten kommunizieren. Ein Connected Home over IP kompatibles Smart Home Gerät sollte den WLAN-, BLE- oder Thread Funkstandard nutzen können und wird damit zu einer Art „Lingua Franca“ fürs Smart Home.
Was bedeutet Thread für Nutzer von Apple HomeKit und Siri?
Apples Smart Home Lösung nennt sich HomeKit. Das Problem: Nutzer konnten bislang nur HomeKit zertifizierte Smart Home-Geräte nutzen, welche WLAN oder Bluetooth als Funkstandard nutzten. Als Smart Home Hub ist ein Apple TV, HomePod oder ein iPad nötig. Diese stellen dann die Brücke zur iPhone Bedienung her. Ein Mesh-Netzwerkprotokoll wie ZigBee fehlte bislang.
Das hat sich mit der Einführung des Apple HomePod Minis geändert, da dieser nun Thread unterstützt. Der Vorteil für Apple Nutzer: Theoretisch entfällt die Notwendigkeit einen Apple TV oder ein iPad nutzen zu müssen. Wer sein Smart Home allerdings auch aus der Ferne steuern will, benötigt mindestens ein Gerät im Thread-Netzwerk, das eine Verbindung zum Internet herstellen kann. Hier bietet sich nun Apple HomePod Mini an.
Wird Thread die Smart Home Hubs der Hersteller verdrängen?
Thread wird oft als das Smart Home Funkprotokoll der Zukunft gepriesen, das theoretisch alle anderen Protokolle überflüssig mache. Das stimmt so leider nicht. Thread ist aber auf alle Fälle ein elegantes und zukunftssicheres IoT Funkprotokoll und für HomeKit und Apple-Nutzer erste Wahl, da es für diese Nutzergruppe bislang noch kein Mesh-fähiges Smart Home Funkprotokoll gab. Diese Lücke schließt Thread nun.
Smart Home Nutzern abseits von Apples Smart Home Infrastruktur bietet Thread eine gute zusätzliche Alternative zu Bluetooth LE oder Smart Home Geräten, die ein eigenes Gateway benötigen. Der große Vorteil hier: Stabilere Verbindungen mit weniger Latenzzeit sowie der Wegfall eines Hubs.
Inwieweit Hersteller ihre Geräte auf Thread umstellen, muss die Zeit zeigen. Wer auf den eigenen Hub verzichtet, gibt auch die Hersteller-Kundenbindung aus der Hand. Ein Beispiel ist hier das Lichtsystem Philips Hue, das ein abgewandeltes ZigBee nutzt. Zwar lassen sich die Grundfunktionen der LED-Leuchten auch über einen gewöhnlichen ZigBee Hub schalten, der volle Funktionsumfang des Systems entfaltet sich aber erst über die Philips Hue Bridge.
Wer kein HomeKit Smart Home nutzt, findet in ZigBee eine bewährte Alternative mit großer Gerätevielfalt. Zudem dürfen Nutzer auf den kommenden Connected Home over IP Funkstandard gespannt sein, der die Interoperabilität zwischen verschiedenen Funkstandards ermöglichen soll, von denen auch Thread ein Baustein ist. (Stand: 01/2021)
Thread Geräte im Überblick
Noch ist der Thread-Funkstandard relativ neu und es gibt entsprechend wenige Geräte, die Thread kompatibel sind. Dennoch sind hier in Zukunft mehr Thread Geräte zu erwarten:
Thread Funksteckdosen fürs Smart Home
Smarte Thread Funksteckdosen gehören zur Grundausstattung eines Thread Smart Homes. Sie werden als Zwischenstecker einfach in eine herkömmliche Steckdose gesteckt und verwandeln jedes eingesteckte Elektrogerät in ein Thread Smart Home Gerät. Nutzer können über Thread Steckdosen z. B. Stehlampen oder TV-Geräte ganz bequem vom Sofa ausschalten.
Empfehlung Thread Zwischenstecker: Eve Energy Thread Steckdose für HomeKit
Die Eve Energy Thread Funksteckdose zeichnet sich durch TÜV-Zertifizierung und kompakte Maße aus. Zudem ist in dem Zwischenstecker eine Stromverbrauchsmessung integriert. Nutzer können also nachverfolgen, welchen Anteil das eingesteckte Elektrogerät an den Stromkosten hat. Die Steckdose richtet sich an Apple und HomeKit-Nutzer und unterstützt neben Thread auch Bluetooth Low Energy (BLE).
Thread kompatible intelligente Lautsprecher
Wer sein Smart Home mit dem Internet verknüpfen will, um so zum Beispiel auch aus der Ferne per Smartphone und WLAN auf seine Thread Smart Home Geräte zugreifen zu können, benötigt ein internetfähiges Thread Gerät. Hier bieten sich intelligente Lautsprecher an, da diese dann zugleich Sprachsteuerung über einen Sprachassistenten ermöglichen.
Empfehlung Thread Smart Home Lautsprecher: Apple HomePod Mini
Der intelligente Lautsprecher HomePod Mini ist Apples günstigster intelligenter Lautsprecher. Für knapp 100 Euro erhalten Apple-Fans ein Gerät, das die Funktion der HomeKit Smart Home Zentrale übernimmt und die Funkstandards WLAN sowie Thread beherrscht. Als Bestandteil eines Thread Smart Home Mesh Netzwerks kann der Internet-fähige HomePod Mini gleichzeitig die Verbindung zwischen Thread und Internet übernehmen.
Alternativer intelligenter Thread Lautsprecher: Google Nest Hub Max
Wer sein Heimnetzwerk lieber mit dem Sprachassistenten Google Assistant per Sprache bedienen will, kann auch zum Google Nest Hub Max greifen. Das Smart Display bietet ein großes 10 Zoll Display und eine integrierte Nest Cam für Video-Chats. Mit integriert ist der Sprachassistent Google Assistant. Für die Einbindung ins Thread Netzwerk ist eine manuelle Freischaltung nötig.
Thread Internet Router – Internet-Zugänge für Thread IoT-Netzwerke
Wer ein Thread Smart Home ohne intelligenten Lautsprecher und Sprachassistenten aufbauen will, benötigt einen WLAN-Router mit Thread-Unterstützung. Dieser schlägt dann die Brücke zwischen dem Thread Smart Home Netzwerk und dem Internet, so dass Nutzer die Geräte auch aus der Entfernung via Smartphone schalten können.
Empfehlung Thread WLAN Hub: Google Nest Wifi Router
Einer der ersten Anbieter, die Thread bereits in ihr WLAN Mesh-System integriert haben ist Google Nest. Der Google Nest Wifi Router ist ein Gerät, mit dem sich in Verbindung mit den entsprechenden Google Nest WLAN Access Points ein WLAN Mesh-Netzwerk aufspannen lässt. Gleichzeitig beherrscht der Wifi-Router auch das Thread Funkprotokoll, so dass er als Bestandteil eines Thread Smart Home Netzwerks die Brücke zum Internet schlägt. On-Top hat Google auch noch den Bluetooth LE Funkstandard in seine WLAN-Router-Lösung integriert.
Thread Lampen und Leuchtsysteme fürs Smart Home
Ein intelligentes Beleuchtungssystem gehört oft zu den ersten Bestandteilen eines Smart Homes. Thread LED-Leuchtmittel ermöglichen den Nutzern, die Lichtstimmung in Räumen zu verändern. Der Gang zum Lichtschalter erübrigt sich, da sich in den Lampen ein Thread Funk-Chip befindet, über den Nutzer das Licht dann bequem mit einer App steuern können.
Empfehlung Thread LED-Lampen: Nanoleaf Essentials
Das Thread LED-Lichtsystem hört auf den Namen Nanoleaf Essentials und umfasst eine E27 LED-Birne sowie einen Lichtstreifen nebst optionaler Erweiterung.
Die Nanoleaf Essentials Light Bulb: Die Nanoleaf Essentials Light Bulb ermöglicht die Illuminierung von 16 Millionen verschiedenen Farben und passt die Farbtemperatur des Lichts automatisch dem Tagesverlauf an. In der App können Anwender zudem Farbszenen, Zeitabläufe oder personalisierte Automatisierungen anlegen. Achtung: Thread wird nur von iOS unterstützt und benötigt einen Internet-fähigen Thread Router oder HomePod Mini. Android Nutzer müssen das Leuchtmittel per Bluetooth schalten.
Der Nanoleaf Essentials Lightstrip (2 Meter): Lightstrips erfreuen sich großer Beliebtheit. Nutzer können damit längere Gänge dezent beleuchten oder farbenfrohe Akzente in Räumen setzen. Der Lichtstreifen bietet 16 Millionen Farben und eine Farbtemperatur von 2.700 bis 6.500 Kelvin. Die maximale Helligkeit beträgt ca. 2.200 Lumen. Wie bereits bei der Nanoleaf Essentials Light Bulb steht Thread nur für iOS Anwender zur Verfügung. Für die App-Bedienung auf dem Smartphone wird ein Thread-kompatibler Internet-Router oder HomePod Mini benötigt. Android-Nutzer müssen den Lichtstreifen per Bluetooth bedienen.
Die Nanoleaf Essentials Lightstrip Expansion (1 Meter): Die Verlängerung für den Nanoleaf Essentials Lightstrip. Benötigt den vorgenannten Nanoleaf Essentials Lightstrip.
Thread Sensoren fürs Smart Home – Tür-/Fensterkontakt
Ebenfalls von Eve gibt es mit Eve Door & Window bereits einen ersten Thread Tür-/Fensterkontakt. Die Sensoren sind für Apple-Nutzer designt und arbeiten mit HomeKit zusammen. Für die Steuerung von unterwegs werden ein HomePod Mini oder Apple TV (4. Generation oder neuer) benötigt. Neben Thread unterstützt die Lösung auch den Bluetooth-Standard. In Verbindung mit einem Thermostat lassen sich damit Wenn-Dann-Bedingungen einrichten, wie das automatische Schließen des Heizventils, sobald ein Fenster geöffnet wurde.
Thread Thermostate fürs Smart Home
Von Siemens gibt es bereits ein erstes Thread Thermostat, das auf den innovativen Namen „Heizkörper-Ventilantrieb SSA911.01TH“ hört. Das Thermostat kann direkt bei Siemens bestellt werden. Die UVP beträgt 82 Euro. (Stand: 01/2021)
Ist Thread das Smart Home Funkprotokoll der Zukunft?
Das Thread Smart Home Funkprotokoll wird sich in der Zukunft vor allem in der Apple HomeKit Welt etablieren, da hier bislang ein Mesh-fähiges Smart Home Funkprotokoll fehlte. Da jedes Endprodukt eine Thread Zertifizierung benötigt, bleibt es abzuwarten, wie gut der neue Standard von der Herstellerwelt angenommen wird. Günstige Geräte aus China werden wohl noch auf sich warten lassen, da die Hersteller hier erst der Thread Group beitreten müssten.
Zwar finden sich zahlreiche große Smart Home Namen in der Thread Group, allerdings bieten viele davon eigene Smart Home Systeme mit Hersteller-Hubs an, wie z. B. IKEA. Hersteller Nanoleaf nutzt den Thread Standard für seine Essential-Linie, macht die Thread Funktionalität allerdings nur via iOS verfügbar. Android Nutzer können nicht von Thread profitieren und müssen die Lösungen per Bluetooth bedienen. Thread öffnet Herstellern derzeit also vor allem den Markt für iOS-Nutzer.
Was ist der Unterschied zwischen Thread und OpenThread?
OpenThread ist eine von Google Nest angestoßene Open-Source-Implementierung von Thread. Entwickler, die OpenThread in ihre Endprodukte implementieren wollen, müssen ebenfalls der Thread-Gruppe beitreten. Nur so erhalten diese Thread Smart Home Geräte die Thread-Zertifizierung und die Erlaubnis, ihre Geräte zu vermarkten. Die Thread-Zertifizierung soll gewährleisten, dass die Produkte problemlos und sicher mit anderen Thread IoT-Geräten zusammenarbeiten.
Wie sicher ist der Thread Funkstandard?
Laut der Thread Group erlaubt Thread nur authentifizierten Geräten bzw. Knoten, sich einem Thread-Netzwerk anzuschließen und bietet eine integrierte Sicherheit auf Verbindungsebene. Der gesamte Netzwerkverkehr findet verschlüsselt statt.
Thread – was sind die Vorteile des Funkstandards?
- Niedriger Energieverbrauch
- Kein Hub für die Geräte-Vernetzung nötig
- Hohe Sicherheit beim Datenaustausch
- Unterstützung von bis zu 250 Geräten in einem Thread Netzwerk
- Schneller Datenaustausch zwischen Thread Geräten dank Router-Funktion
- Mesh-Funktionalität
Thread – was sind die Nachteile des Funkstandards?
- Geringe Geräteauswahl
- Nur Basisfunktionen
- Hardware-Brücke für Internet-Anbindung nötig (z. B. Thread-fähiger Router oder Internet-fähiges Thread Smart Home Gerät)
Thread Funkstandard – technische Daten
- IP-Protokoll: IPv6-basiert
- Mesh-Technik: ja
- Frequenzband: 2,4 GHz
- Übertragungsprotokoll: IEEE 802.15.4 MAC/PHY
- Anzahl unterstützter Geräte: 250
- Datendurchsatz: 250 Kbps
- Reichweite: 10 bis 100 Meter
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