De belangrijkste draadloze domoticaprotocollen maken allemaal gebruik van een mesh-netwerk. Maar hoe werkt dat juist en waarin verschillen die protocollen van elkaar? Duik mee in de wereld van Zigbee, Z-Wave, Bluetooth Mesh en Thread. Na dit artikel weet je hoe ze werken, zodat je een goed geïnformeerde keuze kunt maken.

De belangrijkste draadloze domoticaprotocollen maken allemaal gebruik van een mesh-netwerk. Maar hoe werkt dat juist en waarin verschillen die protocollen van elkaar? Duik mee in de wereld van Zigbee, Z-Wave, Bluetooth Mesh en Thread. Na dit artikel weet je hoe ze werken, zodat je een goed geïnformeerde keuze kunt maken.

Draadloos mesh-netwerk

Als apparaten zo weinig mogelijk energie mogen verbruiken, betekent dit ook dat ze geen sterk zendvermogen hebben. Dus reikt het draadloze signaal niet zo ver. Maar daar is een oplossing voor: een mesh-netwerk.

In een draadloos mesh-netwerk zijn er geen vaste apparaten die andere apparaten met elkaar laten communiceren, zoals routers, switches en accesspoints. Elk apparaat communiceert rechtstreeks met andere apparaten in de buurt. Als een apparaat met verder gelegen apparaten wil communiceren, sturen de tussenliggende apparaten die boodschappen door tot ze bij de bestemming aankomen.

©PXimport

Groter bereik

Op deze manier kunnen twee apparaten met elkaar communiceren, ook al bevinden ze zich niet in elkaars bereik. Zolang er maar een pad te vinden is van de verzender naar de ontvanger en elk apparaat in dat pad zich in het bereik bevindt van het vorige apparaat, bereikt de boodschap zijn doel.

Als je de basiswerking van een draadloos mesh-netwerk begrijpt, maakt dit onmiddellijk het belang duidelijk van de plaatsing van alle apparaten. Om verbindingsproblemen te vermijden, moet elk apparaat zich binnen het bereik van minstens één ander apparaat bevinden.

Ideaal is het als elk apparaat meerdere andere apparaten in de buurt rechtstreeks kan bereiken. De ontvangst van draadloze signalen kan namelijk worden geblokkeerd door storing van andere apparaten, door personen die in huis rondlopen en nog heel wat andere factoren. Hoe meer paden een apparaat kan inzetten om zijn boodschappen door te sturen, hoe betrouwbaarder de communicatie.

Zigbee

Zigbee is een protocol voor draadloze communicatie dat de laatste jaren populair is geworden: zowel de lampen van Philips Hue als de apparaten van IKEA Trådfri zijn op Zigbee gebaseerd. Ook Xiaomi en heel wat andere fabrikanten hebben een breed gamma aan Zigbee-apparaten, zoals contactsensoren voor deuren en ramen en temperatuursensoren.

Om je Zigbee-apparaten met je smartphone of computer aan te sturen, heb je een apparaat nodig dat de Zigbee-boodschappen vertaalt naar ip-pakketjes op je thuisnetwerk en andersom. Dat apparaat is de Zigbee-coördinator. Voorbeelden hiervan zijn de Philips Hue Bridge en de IKEA Trådfri-verbindingshub. Elk Zigbee-netwerk heeft exact één coördinator, die ook het mesh-netwerk opstart en beheert.

©PXimport

Routers

Zigbee-apparaten die niet op batterijen werken, zoals lampen of stopcontacten, hoeven niet energiezuinig te zijn. Deze kunnen dan continu naar Zigbee-boodschappen luisteren en deze doorsturen naar apparaten in de buurt. Deze apparaten die andere apparaten helpen om bereikbaar te zijn, heten routers. Hoewel er routers bestaan die alleen dat doen, hebben de meeste routers ook een andere functie, bijvoorbeeld als lamp of stopcontact. De coördinator van een Zigbee-netwerk functioneert ook als router.

Daarnaast heeft men ook de gewone apparaten (end devices), die hun taak uitvoeren maar geen boodschappen doorsturen. Vaak gaat het om apparaten die op batterijen werken en dus niet altijd ingeschakeld zijn. Zo zal een temperatuursensor bijvoorbeeld elke minuut ontwaken, de temperatuur meten en doorsturen en dan weer in slaapstand gaan. Elk end device heeft voor zijn communicatie met het netwerk één router (of de coördinator) nodig. Als die verbinding wegvalt, kan het apparaat een andere router kiezen.

De beste plekken

De routers spelen een belangrijke rol in de betrouwbaarheid van een Zigbee-netwerk. Dat is ook de reden waarom een Zigbee-netwerk beter werkt naarmate je meer lampen en stopcontacten toevoegt in heel je huis. Hoe meer verspreid die routers over je huis staan, op de verschillende verdiepingen, hoe beter het mesh-netwerk verdeeld is.

Als je bijvoorbeeld metingen van een sensor maar heel onregelmatig binnenkrijgt, plaats dan een Zigbee-lamp of -stopcontact op enkele meters van die sensor. De kans is groot dat de verbindingsproblemen daarmee opgelost zijn. Werkt dit niet, lees dan het kader ‘Storingen door andere draadloze netwerken’.

Storingen door andere draadloze netwerken

Z-Wave

Z-Wave werkt op soortgelijke manier als Zigbee. De populariteit van het protocol lijkt wat over zijn hoogtepunt heen. Een van de oorzaken is dat Z-Wave-producten doorgaans wat duurder zijn dan Zigbee-producten. De consument lijkt van goedkopere domoticaproducten te houden. Toch is er nog een markt voor Z-Wave, in het bijzonder voor wat specialere en complexere apparaten.

Enkele producenten met een breed gamma aan Z-Wave-producten zijn Fibaro, Aeotec en Qubino, die zowel inbouwmodules voor in de muur als losse apparaten verkopen. Ook cijfersloten, rookmelders, CO2- en CO-melders, sirenes en radiatorthermostaten zijn te vinden in Z-Wave-technologie. Doorgaans zijn Z-Wave-apparaten ook meer te configureren dan Zigbee-apparaten.

©PXimport

Controllers en nodes

Net als bij Zigbee heb je bij Z-Wave een gateway nodig om via je smartphone of computer met het Z-Wave-netwerk te communiceren. Doorgaans is de Z-Wave-gateway ook de primaire controller. Zo’n controller laat apparaten toe tot het netwerk, stuurt opdrachten naar andere Z-Wave-apparate en ontvangt informatie van hen. Elk Z-Wave-netwerk heeft één primaire controller en eventueel een of meer secundaire controllers, bijvoorbeeld afstandsbedieningen.

De andere apparaten, zoals sensoren, stopcontacten of lampen, heten in Z-Wave nodes. De nodes die op batterijen werken, vaak sensoren, bevinden zich zoveel mogelijk in slaapmodus. De nodes die op het elektriciteitsnet zijn aangesloten, sturen boodschappen van andere nodes door en zorgen zo ervoor dat het mesh-netwerk in stand blijft. Een belangrijk verschil met Zigbee is dat het pad dat een boodschap van controller naar apparaat of andersom aflegt bij Z-Wave maar vier stappen lang kan zijn. Bij Zigbee is dat onbeperkt.

©PXimport

Radiofrequentie

Bij Z-Wave is het, evenals bij Zigbee, belangrijk dat je voldoende apparaten in huis hebt die boodschappen kunnen doorsturen. Dus zelfs als je niet zozeer geïnteresseerd bent in stopcontacten en lampen, doe je er goed aan enkele te installeren om de betrouwbaarheid en het bereik van je Z-Wave-netwerk te verhogen. Welk is dit bij Z-Wave iets minder belangrijk: omdat het netwerk op een lagere frequentie dan Zigbee uitzendt en de radiosignalen daardoor verder reiken. Met Z-Wave heb je dan ook minder repeaters nodig. Voor een klein aantal apparaten over een grotere oppervlakte werkt Z-Wave dan ook doorgaans beter dan Zigbee.

De frequentie is bij Z-Wave om nog andere redenen een aandachtspunt. Ten eerste worden er wereldwijd diverse frequenties gebruikt voor Z-Wave. In Europa is dat 868,42 MHz, terwijl dat in Amerika 908,42 MHz is. Let er bij aankoop van Z-Wave-apparaten in het buitenland op dat je ze met de juiste frequentie koopt. 868,42 MHz is een licentievrije band en heel wat andere apparaten zenden ook op deze frequentie uit, zoals babyfoons. Dat kan je Z-Wave-netwerk verstoren, maar doorgaans is deze frequentieband heel wat minder druk dan de 2,4GHz-band van Zigbee.

Bluetooth Mesh

Bluetooth Mesh is een vreemde eend in de bijt. Terwijl de andere netwerken in dit artikel vanaf het begin als mesh-netwerk ontwikkeld zijn, bouwt Bluetooth Mesh voort op een netwerk dat geen mesh vormt: Bluetooth Low Energy. Dit netwerk wordt bijvoorbeeld gebruikt voor de communicatie tussen een fitnesstracker en een telefoon. Omdat mesh-netwerken steeds populairder werden, vond de Bluetooth Special Interest Group, dat de bluetooth-standaarden ontwikkelt, dat het niet kon achterblijven. En zo ontwikkelde het Bluetooth Mesh.

Bluetooth Mesh bestaat nog maar sinds 2017 en heeft dus een achterstand vergeleken met andere mesh-netwerken voor domotica. Toch bestaan er al talloze Bluetooth Mesh-producten. Zo heeft het Nederlandse Crownstone modules die je in de inbouwdoos van je stopcontacten of armaturen van je verlichting monteert. En Xiaomi en Yeelight bieden Bluetooth Mesh-verlichting aan.

©PXimport

Boodschappen doorsturen

Een groot verschil tussen Bluetooth Mesh en de andere besproken mesh-netwerken is dat er geen coördinator of controller nodig is: de apparaten kunnen volledig zelfstandig een netwerk opzetten. Een ander verschil is dat de nodes geen routes hoeven bij te houden die bepalen waarnaar ze boodschappen doorsturen: ze versturen hun boodschappen via broadcasting. Apparaten in de buurt ontvangen die boodschappen en sturen die allemaal door.

Bluetooth Mesh is daardoor minder geschikt voor grote aantallen apparaten op een kleine oppervlakte: er worden dan immers continu massaal boodschappen de lucht in gestuurd. Om te voorkomen dat boodschappen oneindig lang doorgestuurd worden, krijgt elke boodschap een teller. Staat die op nul, dan stuurt een node die boodschap niet meer door.

Bluetooth Mesh kent ook Low-Power Nodes, die geen boodschappen doorsturen omdat ze meestal slapen, en Friend Nodes, die boodschappen bijhouden voor slapende nodes en deze bezorgen wanneer die ontwaken. Bovendien kan een Bluetooth Mesh-netwerk ook één of meerdere Proxy Nodes hebben. Die maken het mogelijk dat je smartphone of tablet via Bluetooth Low Energy met het netwerk communiceert. Ook het toevoegen van apparaten aan het netwerk gebeurt doorgaans via een mobiele app.

Project Connected Home over IP

Thread

Thread werd in 2011 door Nest ontwikkeld voor communicatie tussen zijn producten. Nadat Google in 2014 Nest opkocht, werd het protocol ook opengesteld voor andere bedrijven. De ondersteuning van Thread in domotica-apparaten was lang beperkt tot producten van Google (bijvoorbeeld de Google Nest WiFi Mesh Router en Google Nest Hub Max), maar sinds het begin van dit jaar komt er stilaan beweging in.

Zo ondersteunen de nieuwste lamp en ledstrips van Nanoleaf het protocol, en alle toekomstige Nanoleaf-producten zullen dat doen. Ook Eve heeft ondersteuning voor Thread aan zijn producten toegevoegd. De Philips Hue-bridge zal ook ondersteuning voor Thread krijgen, maar de lampen zelf niet.

©PXimport

IP-adressen

Thread is speciaal in ons lijstje met domoticaprotocollen omdat het IPv6-gebaseerd is. Elk Thread-apparaat heeft een ipv6-adres en is op die manier ook bereikbaar in je thuisnetwerk. Daardoor is er geen gateway nodig die boodschappen van Thread-apparaten vertaalt naar een ip-protocol. Je hebt wel een ‘border router’ nodig: die zet de IEEE 802.15.4-radiosignalen van Thread over naar je wifi- of ethernetverbinding en andersom en stuurt de ipv6-pakketten alleen maar door.

Voor de werking van het mesh-netwerk zijn er, net als bij de andere protocollen, enerzijds routers die de boodschappen doorsturen en anderzijds end devices die dat niet doen. End devices die met elkaar communiceren, doen dat elk via een router waarmee ze verbonden zijn, en de routers zoeken zelf de efficiëntste route uit om de boodschappen naar elkaar te sturen. Als er routers uitvallen of er andere verbindingsproblemen zijn, zoeken de routers een andere route. Een van de routers is de leider van het netwerk, die alle routers beheert.

Netwerklaag voor domoticaprotocollen

Thread is eigenlijk geen volwaardig domoticaprotocol zoals de andere in dit artikel: het is alleen een netwerk- en transportprotocol. Maar dat is tegelijk ook de kracht: Thread zorgt voor een betrouwbare onderlaag waarop andere domoticaprotocollen kunnen draaien. Zo kan de applicatielaag van Zigbee op Thread draaien, maar KNX, HomeKit en Connected Home over IP ook (zie het gelijknamige kader).

Momenteel is de toegankelijkste manier om een betrouwbaar Thread-netwerk op te zetten het installeren van een HomePod mini als border router, en verspreid over je woning Eve Energy-stopcontacten die als routers werken. Andere draadloze Thread-apparaten communiceren dan via de Eve Energy-stopcontacten met elkaar en via de HomePod mini met je thuisnetwerk of internet.

©PXimport

De Ring Outdoor Cam Pro is een redelijk prijzige, slimme beveiligingscamera voor buiten die flink wat in zijn mars heeft. Het apparaat kost 199,99 euro en daar komt – waarschijnlijk – nog maandelijks een abonnement bovenop.

De nieuwe Ring Outdoor Camera Pro heeft een compact, stabiel en minimalistisch ontwerp waardoor je hem direct als een Ring-apparaat herkent. Dankzij de compacte afmetingen kun je hem subtiel aan de muur ophangen. Je bent verzekerd van bescherming tegen weer en wind (een IP-rating is niet bekend) en er is een extra afdekking voor de kabelaansluitingen. Ring levert de camera daarnaast met een kogel-gelagerde muurbeugel en montagemateriaal. De stroomvoorziening verloopt via de usb-c-kabel achterop; dit is helaas geen model met eigen batterij.

De installatie is, zoals gebruikelijk bij Ring, snel en ongecompliceerd. Je maakt verbinding via wifi na het scannen van de QR-code en over het algemeen is de verbinding stabiel. We hebben gedurende de testperiode geen storingen opgemerkt. Mocht je de camera willen ophangen, dan moet je wel zelf even een gaatje boren; daar zit voornamelijk het werk in. In de doos zit overigens alles wat je nodig hebt om dat te doen. Denk dan aan die eerdergenoemde muurbeugel, maar ook aan alle schroeven en dergelijke. Je hoeft alleen de boor er zelf bij te pakken.

©Wesley Akkerman

Weinig zeggenschap over het beeld

De Ring Outdoor Cam Pro heeft een 4K-resolutie en een brede kijkhoek van 140 graden. Overdag zorgen natuurlijke kleuren en HDR-ondersteuning ervoor dat details en gezichten duidelijk herkenbaar blijven, zelfs bij tegenlicht. 's Nachts schakelt de camera automatisch over op helder zwart-witbeeld dankzij infrarood. Het systeem is bovendien in staat nachtvisie in kleur te leveren, maar daarvoor is er wel voldoende licht nodig. Hij schakelt automatisch van stand op basis van de hoeveelheid licht; je kunt helaas niet zelf bepalen of je in kleur of zwart-wit filmt.

Ring maakt verder gebruik van betrouwbare bewegingsdetectie, waarbij je via de app zones kunt instellen om vals alarm te voorkomen. De Ring Outdoor Cam Pro heeft 3D-bewegingsdetectie en Bird's Eye View (een typische Ring-uitvinding) voor nauwkeurige afstandsmetingen en het volgen van bewegingen. Met een Ring Protect-abonnement krijg je toegang tot geavanceerde herkenning van personen, dieren en voertuigen. Voor zaken als tweewegcommunicatie en de live-feed hoef je gelukkig niet in de buidel te tasten.

Verplichte cloudopslag

Over het abonnement gesproken: daarmee krijg je ook nog toegang tot een uitgebreide videohistorie. Dat kost je wel minimaal 3,99 euro per maand. De opgenomen beelden blijven dan voor 180 dagen bewaard. Een belangrijk punt blijft echter de cloud-exclusiviteit; Ring maakt het nog steeds niet mogelijk om beelden lokaal op te slaan. Je bent dus verplicht een abonnement af te nemen als je je huisbeveiliging een beetje serieus neemt. De app faciliteert wel een overzichtelijk rechtenbeheer voor gezinsleden en waarschuwt bij allerlei ongeregeldheden.

De Ring-camera integreert tot slot met Alexa (de slimme assistent van Amazon) en IFTTT (een gratis en eenvoudige service voor smarthome-automatiseringen), maar mist helaas ondersteuning voor Google Home en Apple HomeKit (zoals dat al jaren het geval is). Via de Ring-app, beschikbaar voor Android en iOS, heb je de controle over de instellingen, inclusief het in- of uitschakelen van de sirene en bewegingsdetectie. De app toont een overzicht van gebeurtenissen en maakt het mogelijk voorgeprogrammeerde berichten af te spelen voor je bezoekers.

Lees ook onze review van de Ring Floodlight Cam Pro (2e gen)

Ring Outdoor Cam Pro kopen?

De Ring Outdoor Cam Pro biedt fijne hardware, waaronder 4K-video met 10x digitale zoom (die nog redelijk acceptabel is ook). De installatie is eenvoudig, maar de beveiligingscamera mist wel de nodige smarthome-integraties (waardoor hij dus niet voor iedereen heel handig is). Bovendien is hij aan de prijzige kant en heb je voor het optimale gebruik een abonnement nodig, waardoor je maandelijks of jaarlijks terugkerende kosten hebt. Daardoor betaal je hier meer voor dan bij Eufy, en daarom is de Outdoor Cam Pro alleen interessant als je al andere Ring-producten hebt.

Wist je dat er dagelijks tussen de 200 en 300 e-bikes gestolen worden? Als jij een elektrische fiets hebt, doe je er natuurlijk alles aan om dat te voorkomen. Maar zelfs wanneer je hem met meerdere sloten vastzet, is dat geen garantie dat dieven hem laten staan. Wordt je fiets toch gestolen, dan kan een tracker helpen om hem terug te vinden. Alleen: waar verstop je zo'n tracker het best, en welke systemen werken echt goed?

Bluetooth-trackers (zoals de Apple AirTag of goedkopere varianten) zijn inmiddels overal verkrijgbaar. De werking is heel simpel: de tracker zendt een bluetooth-signaal uit dat wordt opgepikt door smartphones van toevallige voorbijgangers. Die telefoons sturen vervolgens anoniem de locatie door via hun eigen internetverbinding. In drukke stadscentra werkt dit vaak prima, omdat er altijd wel iemand in de buurt is.

AirTag in je fiets? Dit zijn de nadelen en risico's

Rene Bolt is Chief Technology Officer bij Conneqtech, een bedrijf dat trackingsystemen voor e-bikes ontwikkelt. Volgens de expert is er op zich weinig mis met voordelige trackers, al laten de prestaties vaak te wensen over: bij budgetmodellen is de batterij vaak al na een maand leeg of blijkt de locatiebepaling onnauwkeurig, zegt hij.

Het grootste probleem zit hem volgens Bolt echter in het ontwerp. Een AirTag is bedoeld voor zoekgeraakte sleutels of tassen, niet voor gestolen fietsen. Dat brengt een onbedoeld risico met zich mee: om stalking te voorkomen, waarschuwt Apple automatisch mensen die ongewild gevolgd worden. "Een fietsendief wordt dus ook genotificeerd als er een onbekende AirTag meereist", waarschuwt Bolt. "Als hij een iPhone heeft, geeft die een alarm af en kan hij de tracker zelf opsporen."

🚲Lees ook: In 7 stappen de juiste e-bike-verzekering

©wachiwit - stock.adobe.com

Populaire verstopplekken

Juist omdát een dief vroeg of laat een melding op zijn telefoon kan krijgen, is de verstopplek cruciaal. Je wilt immers voorkomen dat hij het zendertje binnen tien seconden van je fiets plukt en weggooit. Wil je ondanks de risico's toch een bluetooth-tracker gebruiken? Zorg dan dat hij extreem moeilijk te vinden is. Populaire verstopplekken zijn onder meer een opbergvakje onder het zadel, de bidonhouder, een fietsbel, een fietstas, een fietsmand of bak, of - bij modellen met brede banden - tussen band en velg.

De meeste trackers geven een prima signaal af wanneer je ze verstopt achter de kunststof onderdelen van je fiets. "Wat je vooral niet moet doen, is de tracker inkapselen in metaal", legt Rene uit. "Het klinkt slim om een tracker binnenin het fietsframe te stoppen, maar waarschijnlijk kun je hem dan helemaal niet traceren."

Meer weten? Check dan: Zo vind je de beste GPS-tracker voor je e-bike

Netwerk en dekking

Ook de dekking van standaard winkeltrackers is niet altijd optimaal. Bolt noemt de techniek van Apple slim: doordat de locatie wordt bepaald via iPhones in de buurt, werkt het systeem perfect in de bebouwde kom of op drukke plekken. Zodra je de stad verlaat, is het een ander verhaal. In rustigere gebieden zijn er immers minder telefoons om verbinding mee te maken. "Zodra ik buiten de stedelijke omgeving kom," ziet hij in de praktijk, "loopt het signaal direct achter."

©Sebastian Rothe

Gespecialiseerd e-bike-trackers

Voor wie zekerheid wil, raadt Rene Bolt een gespecialiseerde e-bike-tracker aan. Deze systemen vertrouwen niet alleen op bluetooth, maar hebben ook een eigen internetverbinding én GPS. Een drievoudig systeem voor locatietracking dus.

Bekende voorbeelden zijn de Tracefy Bike Tracker of de AXA-IN Smart Guard (ontwikkeld door Conneqtech). Doordat ze meerdere technieken combineren, leveren ze bijna constant een sterk signaal, ongeacht waar de fiets staat. Via een app kunnen eigenaren hun fiets daardoor altijd volgen..

Keurmerk

Deze professionele trackers zijn wel een investering: gemiddeld ben je zo’n 200 euro kwijt aan installatie, plus een jaarlijks abonnement van een paar tientjes. “Toch biedt het wel een hoop waar voor je geld”, verdedigt Bolt de prijs. "We hebben een keurmerk elektronische e-bikebeveiliging van Kiwa en werken ook met verzekeraars samen die bij de duurdere e-bikes een tracker van deze kwaliteit verplichten."

Aangifte en opsporing

Mocht je fiets onverhoopt toch gestolen worden, dan is aangifte doen altijd de eerste stap. Dit is verplicht voordat je bij de verzekeraar kunt aankloppen. Verzekeringsmaatschappijen werken vaak samen met particuliere beveiligingsorganisaties die gespecialiseerd zijn in het terugvinden van fietsen. "Je hebt dan een goede kans dat ze je e-bike terugvinden, maakt niet uit waar hij naartoe is vervoerd", aldus Rene.

Deze professionele opsporingsteams werken overigens liever niet met trackers zoals de AirTag, omdat het delen van locatiegegevens daarbij veel omslachtiger is dan bij een gespecialiseerde tracker. Omdat e-bikes met professionele systemen zo goed gemonitord worden, krijgen ze vaak een waarschuwingssticker op het frame. Zo weten dieven direct dat er ergens een zender verstopt zit. Dit kan al een afschrikwekkend effect hebben.

©Rostislav Ageev

Budgetoptie

Wil je niet de hoofdprijs betalen voor beveiliging? Dan kun je voor minder dan tien euro al online een eenvoudige bluetooth-tracker kopen, soms zelfs inclusief slimme opbergaccessoires. Bedenk wel dat hier een risico aan zit: als de fietsendief zelf een iPhone heeft, krijgt hij mogelijk automatisch een melding dat jouw tracker met hem meereist.