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 Netatmo Binnencamera Advance is een slimme beveiligingscamera voor in huis en heeft een adviesprijs van 330 euro. Het apparaat is echter al te koop voor zo'n 250 euro, zien we op de website. Hoe bevalt het product in de praktijk en is-ie dat geld waard?

In de basis is de Netatmo Binnencamera Advance een product volgens het Netatmo-boekje: het apparaat combineert geavanceerde beveiligingstechnologie met een sterke nadruk op privacy en gebruiksvriendelijkheid. Deze binnencamera gaat zelfs nog een stapje verder met de introductie van een mechanische privacysluiter. De implementatie van de sluiter is niet uniek, maar de toepassing wel.

Nu bestaan er wel meer beveiligingscamera’s die zo'n sluiter hebben. Die kun je soms via een schakelaar op het apparaat omzetten, en anders via de app. Een fysieke knop hiervoor is de meest veilige optie, aangezien die niet kan worden 'gehackt'. In het geval van deze Netatmo kunnen we de sluiter alleen via de app omhoog en omlaag doen. Dat kun je ook automatisch laten doen, bijvoorbeeld wanneer de camera een gezicht herkent. Dan schakelt de camera zichzelf als het ware uit op het moment dat je zelf binnen bent, waardoor er ook geen opnamen gemaakt (hoeven te) worden.

©Wesley Akkerman

De achterkant van het apparaat.

Meer gemoedsrust

Door de sluiter een automatische functie te geven, hoopt Netatmo meer gemoedsrust te kunnen bieden. Er zijn namelijk mensen die zich nog steeds zorgen maken om hun privacy en de opnamen die van hen gemaakt worden zodra ze ergens binnenstappen. Bij bedrijven en horecagelegenheden heb je daar weinig invloed op, maar bij jezelf, vrienden of familieleden thuis dus iets meer. Het systeem mag dan wel niets opnemen met de sluiter omlaag, maar technisch gezien kan die nog wel meeluisteren. De microfoon wordt namelijk niet afgedekt.

De automatische stand kun je op twee manieren activeren: via gezichtsherkenning en middels geofencing. Op basis van een geregistreerd gezicht of je locatie kan de camera de beeldopnamen dus uitschakelen. Nu kun je via de app 'handmatig' de sluiter openen op het moment dat je van huis gaat, maar ook dat kun je op basis van geofencing regelen. Zodra je het huis verlaat, gaat de sluiter omhoog en houdt de Netatmo Binnencamera Advance alles voor je in de gaten. Uit onze praktijktests blijkt dat allemaal prettig en snel te werken.

©Wesley Akkerman

De binnencamera met het klepje dicht...

©Wesley Akkerman

...en vervolgens met het klepje open.

Veel mogelijkheden

Verder beschikt het systeem over allerlei zaken die we elders ook zien. Dat is geen kritiek, want het is alleen maar goed als er een soort basis van je persoonlijke beveiliging bestaat. De Advance beschikt over een kijkhoek van 130 graden, een 2K-resolutie en HDR-beeldkwaliteit. Daardoor film je niet alleen een groot deel van de omgeving, ook staat alles er haarscherp en kleurrijk op. Je kunt de Binnencamera Advance koppelen aan 2,4- en 5GHz-netwerken en kunt hem aan het stroomnet aansluiten via een stekker of de Power over Ethernet-kabel.

Je kunt hem op een kast neerzetten of aan de muur of het plafond bevestigen. Het product beschikt daarnaast over beam forming-technologie, waardoor mensen aan de andere kant goed verstaanbaar zijn. Dat is niet zozeer handig voor het kunnen verstaan van dieven, maar je zou een camera bij een baby of bejaarde in de kamer kunnen plaatsen en diegene kunnen verstaan of horen als er iets gebeurt. De audio klinkt goed verstaanbaar binnen de app, en aan de andere kant hebben we ook geen klachten ontvangen over de speakerkwaliteit.

©Wesley Akkerman

Meldingsmogelijkheden

Het is daarnaast de bedoeling dat de Netatmo Binnencamera Advance je zo min mogelijk stoort. De fabrikant probeert om die reden een minimum aan meldingen te versturen. Aanvankelijk viel dat nog best tegen, maar dat kwam doordat het apparaat nog niet alle gezichten in huis herkende. Toen we dat eenmaal hadden ingesteld, daalde het aantal notificaties dat we binnenkregen aanzienlijk. Daar moeten we bij vermelden dat het soms maar net aan de hoek van de camera ligt of hij je herkent of niet, maar binnen de app kun je zelf instellen wie wie is om het aantal meldingen terug te brengen.

Via de overzichtelijke en nette applicatie is het daarnaast verder mogelijk de notificaties op je voorkeuren in te stellen. Zo kun je zelf bepalen of je ook meldingen van huisdieren, onbekende gezichten of mensen in het algemeen wilt hebben. Je kunt bovendien de sluiter altijd handmatig omlaag zetten als je die meldingen zat bent. Tot slot is het mogelijk meldingen samen te voegen. Als een reeds bekend gezicht binnenkomt met een onbekend persoon, krijg je daar maar één melding van (in plaats van twee). Dat soort mogelijkheden kunnen we alleen maar waarderen.

Een andere functie die ons bevalt, is de opslag. Je slaat de beelden lokaal op, op een microSD-kaartje. Je krijgt er standaard een kaartje van 8 GB bij. Daardoor word je niet meteen op extra kosten gejaagd. Wat wel een beetje tegenvalt, is het gebrek aan een melding als je het kaartje verwijdert. Als iemand dus binnen is en die haalt de kaart eruit, dan weet je dat niet. Lijkt ons een enorme vergissing, maar ondertussen is het ook iets wat je mogelijk later kunt toevoegen als fabrikant. Daar hopen wij in elk geval op.

Netatmo Binnencamera Advance kopen?

Een gemakkelijke installatie, een overzichtelijke app en een grote nadruk op privacy: dat is wat de Netatmo Binnencamera Advance biedt. Het systeem laat weinig te wensen over als het gaat om die aspecten, evenals beeld- en audiokwaliteit. We missen wel een melding wanneer iemand de SD-kaart verwijdert en zouden een volgende keer een fysieke schakelaar voor de mechanische privacysluiter waarderen, maar dat betekent niet dat de Advance geen aanbeveling verdient. Want het product werkt heel goed, maar is wel flink aan de prijs.

Als je geen robotstofzuiger wil, maar je wil het jezelf wel gemakkelijk maken, dan kom je al snel uit op een nat-droogstofzuiger. Dat is een traditionele stofzuiger met een dweilfunctie. Omdat dit soort apparaten nog redelijk nieuw zijn, maken veel mensen dezelfde fouten.

Hoewel het technisch gezien mogelijk is een nat-droogstofzuiger op alle typen houtvloeren te gebruiken, is het toch af te raden als het gaat om onbewerkt of onafgewerkt hout. Dat komt doordat een onafgewerkte houten vloer geen beschermende afdichtingslaag heeft. Als die onbehandeld blijft, absorbeert het hout gemakkelijk water of vocht van een nat- en droogzuiger. Dat kan ervoor zorgen dat de vloer kromtrekt of na verloop van tijd zelfs splijt.

Verkeerde dingen opzuigen

Daarnaast is het belangrijk om te voorkomen dat je met een nat-droogstofzuiger dingen opzuigt waar het apparaat niet goed mee overweg kan. Denk aan grotere objecten die nog weleens op de vloer liggen, zoals hondenbrokken. Als je tegelijkertijd dweilt en stofzuigt, kan zo'n object klem komen te zitten bij de dweilkop, een filter of verderop in het systeem. Gebeurt dat regelmatig, dan is het verstandig om voortaan eerst even op te ruimen voordat je de stofzuiger aanzet.

In dezelfde lijn geldt: glasscherven of andere scherpe voorwerpen kun je beter eerst handmatig opvegen met een stoffer en blik. Ook gewone en robotstofzuigers zijn hier niet tegen bestand – de kans op schade aan interne onderdelen is groot. Vermijd bovendien altijd het opzuigen van brandbare vloeistoffen, want die kunnen bij contact met elektrische onderdelen ontbranden.

©Wesley Akkerman

Leeg de vuilwatertank regelmatig.

Tot slot nog even over het opzuigen van verf. Het kan verleidelijk zijn om verfspetters weg te halen met de dweilkop van bijvoorbeeld de Dreame H15 Pro, maar dat is echt geen goed idee. Zowel natte als droge verf kan het systeem verstoppen, waardoor vuil zich ophoopt en filters beschadigd raken. Kom je verf op de vloer tegen, pak dan liever een emmer met warm sop en een doek of spons. Daarmee voorkom je problemen én krijg je het meestal ook gewoon beter schoon.

Van modus wisselen en meer

Het is ook slim om de nat-droogstofzuiger af en toe in een andere modus te gebruiken, zodat hij altijd optimaal blijft presteren. Bij tests op de redactie gebruiken we standaard de automatische stand, waarbij het apparaat zelf de zuig- en dweilintensiteit aanpast aan de situatie. Maar schakel gerust de dweilfunctie eens uit als je alleen wat stof wilt verwijderen. Dat ontlast het systeem en kan de levensduur van het apparaat flink verlengen.

Besteed daarnaast voldoende aandacht aan het onderhoud van de verschillende onderdelen. Tijdens het gebruik zie je vaak vanzelf dat de vuilwatertank volloopt. Leeg deze regelmatig – bij voorkeur na elke schoonmaakbeurt – om te voorkomen dat de zuigkracht afneemt. Dweil je vaak, dan is dat nog belangrijker: je wilt natuurlijk voorkomen dat je bij het legen vervuild water morst.

Controleer ook regelmatig de staat van de filters. In sommige gevallen kun je dat zelfs via de app doen. Zit er te veel stof in, dan gaat dat ten koste van de zuigkracht. En tot slot: zet de nat-droogstofzuiger altijd netjes rechtop in het oplaadstation. Zo kan het systeem zichzelf opladen én onderhouden – denk aan het automatisch drogen van de borstel, wat nare geurtjes helpt voorkomen. Kleine moeite, groot effect!