_Elektro
Datenübertragung in Smart-Home-Systemen
Vernetzung über Kabel, Funk oder Powerline
Von einem Smart Home kann man sprechen, wenn die im Gebäude verwendeten Systeme, Geräte und Bedienelemente der elektrischen Anlage einschließlich der Beleuchtung, der Heizungs-, Klimatisierungs- und Lüftungsanlagen, der Rollladensysteme, der Kommunikations-, Multimedia und Sicherheitstechnik und nicht zuletzt die Elektrohaushaltsgeräte untereinander vernetzt und für bestimmte Aufgaben programmierbar sind, sowie mit Hilfe von Apps auch über das Internet gesteuert werden können.
Gallerie
Am Markt erhältlich sind zahlreiche Smart-Home-Lösungen. Allen ist gemeinsam, dass verschiedene Komponenten – auch unterschiedlicher Gewerke – über bestimmte Übertragungsmedien vernetzt sind und miteinander kommunizieren können, wodurch ein besonderer Nutzen entsteht. Für einen Überblick ist es sinnvoll, die vielen Smart-Home-Lösungen nach dem Übertragungsweg zu unterscheiden. Die hauptsächlichen Übertragungsmedien für den Datenaustausch sind: Datenkabel, Funksysteme und Poweline Communication über vorhandene Stromkabel.
Datenkabel: Kupfer- oder Lichtwellenleiter
Die wichtigste und auch die technisch sicherste Art der Vernetzung
ist die Verbindung aller Komponenten über Kabel. Mittlerweile
etablierte Gebäudeautomatisierungssysteme, insbesondere die
bekannten Bus-Systeme, nutzen bei Neubauten die Datenübertragung
hauptsächlich über verdrillte Kupferkabel, die sogenannten
Twisted-Pair-Kabel (obwohl alle Bus-Systeme mittlerweile zusätzlich
auch über Funk betrieben werden können). Lichtwellenleiter, also
Glasfaserkabel oder Kunststoff-Lichtwellenleiter, werden
hauptsächlich im Industriebereich zur Datenübertragung verwendet,
im Gebäudebereich und besonders bei Wohngebäuden sind sie eher
selten. Beispiele für Gebäudebussysteme sind KNX,
LON
oder LCN.
Funksysteme in verschiedenen Frequenzbereichen
Unter den vielen Smart-Home-Systemen, die am Markt verfügbar sind,
nutzen die meisten die Übertragungsart Funk auf den vier dafür
freigegebenen Frequenzbändern: 433 MHz, 868 MHz, 2,4 GHz und 5 GHz.
Funk hat in der Praxis viele Vorteile, wenn zum Beispiel in
Bestandsbauten eine nachträgliche Verkabelung unmöglich ist, kann
andererseits aber auch Probleme verursachen (mehr dazu unter
„Übertragungsmedium Funk im Smart Home“). Funksysteme sind zum
Beispiel Zigbee, Z-Wave, EnOcean, WLAN, Bluetooth
und zahlreiche proprietäre Funksteuerungen.
Powerline Communication über vorhandene Stromkabel
Mit Powerline Communication (PLC) können die hochfrequenten Daten
im sogenannten Huckepackverfahren über vorhandene
Starkstromleitungen übertragen werden, indem diese der
50-Hz-Frequenz des Netzstroms aufmoduliert werden. Bei
Powerline-Installationen müssen zusätzliche Maßnahmen wie
Frequenzfilter und Phasenkoppler angewandt werden, um Störungen zu
vermeiden und um zu gewährleisten, dass die Daten im Haus oder in
der Wohnung bleiben und sich nicht unkontrolliert ausbreiten. PLC
ist in Deutschland bislang wenig verbreitet und wird derzeit
hauptsächlich für die Verlängerung von Internetanschlüssen über die
230-V-Leitung verwendet. Relativ neu ist das System DigitalStrom,
das sich ebenfalls dieser Technologie bedient. Des Weiteren zählt
die Powerline-Technologie unter der Bezeichnung „Internet aus der
Steckdose" dazu.
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