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

Bij ID.nl zijn we dol op kwaliteitsproducten waar je niet de hoofdprijs voor betaalt. Een paar keer per week speuren we binnen een bepaald thema naar zulke deals. Ben je op zoek naar een superdeluxe koelkast met een ijsblokjesmaker? Vandaag hebben we vijf interessante modellen voor je gespot.

Amerikaanse koelkasten bieden veel ruimte voor al je etenswaren en bieden een ruime vriesmogelijkheid. De door ons gevonden koelkasten hebben allemaal een eigen ijsblokjesmaker in de kastdeur geïntegreerd, zodat je snel en gemakkelijk ijs in je drinken kunt doen, mocht je daar nu behoefte aan hebben met deze frissere dagen natuurlijk.

Samsung RS6HA8891SL

Deze chique Amerikaanse koelkast is van alle gemakken voorzien. Zo springt het forse aanraakscherm op de rechterdeur direct in het oog. Dat fungeert als een soort 'familiehub' binnen het huishouden. Zo bestel je bijvoorbeeld boodschappen, beheer je de gezinsagenda, voer je handsfree telefoongesprekken en bedien je muziek via het scherm. Sta je in de supermarkt en weet je niet of je een vers kuipje boter of nieuwe fles cola nodig hebt? Dankzij de geïntegreerde camera bekijk je altijd en overal de inhoud van je koelkast. Dat werkt via een app op je smartphone.

Het koelgedeelte aan de rechterkant heeft een inhoud van 389 liter, terwijl je links ook nog flink wat voedingswaren kunt invriezen. Het vriescompartiment is goed voor een inhoud van 225 liter. Fijn is dat de Samsung RS6HA8891SL geen ijs ontwikkelt, want dit model ondersteunt No Frost. Gebruik het bedieningspaneel aan de rechterzijde om koud water en ijsblokjes te tappen. Mooi meegenomen is het geringe geluidsniveau van 36 decibel, waardoor je hem dicht bij de woonkamer of eettafel kunt neerzetten. Deze koelkast is in een zilverkleurige en zwarte behuizing te koop.

LG GSLC41PYPE

Met een totale inhoud van 641 liter kun je heel wat eten en drinken in de LG GSLC41PYPE kwijt. De koel- en vriesruimte hebben een inhoud van respectievelijk 420 en 221 liter. Dankzij meerdere lades, planken en deurvakken berg je alle voedingswaren overzichtelijk op. Vul de geïntegreerde tank met 4,3 liter water en tap aan de voorzijde ijsklontjes of ijswater. Het is dus niet nodig om dit apparaat aan de waterleiding te koppelen.

Het betreft een Amerikaans model met twee deuren. Houd dan ook rekening met een ruime omvang van 91,3 × 179 × 73,5 centimeter. Zowel het vries- als koelgedeelte hebben ledverlichting, waardoor je alle producten ziet liggen. Zoals je van deze luxe koelkast mag verwachten, is er geen sprake van ijsvorming. De GSLC41PYPE ondersteunt namelijk No Frost. Tot slot is de stille werking van 36 decibel een pluspunt. Geïnteresseerden kiezen tussen een zilverkleurige en zwarte uitvoering.

ETNA AKV578IZWA

Voor een Amerikaanse koelkast valt de prijs van dit exemplaar van ETNA erg mee. Kies tussen een zwarte en zilverkleurige behuizing. Ruim twintig consumenten beoordelen het apparaat met een gemiddelde score van een 9,3. Zij waarderen onder meer de ijs- en waterdispenser aan de voorzijde. Dankzij de geïntegreerde watertank van 4,5 liter is er geen aansluiting op de waterleiding vereist. Andere benoemde voordelen zijn de fraaie verlichting, prettige indeling, grote handgreep en mooie vormgeving. Bovendien is ontdooien dankzij No Frost nooit nodig.

Zodra je de rechterdeur open doet, heb je toegang tot een koelgedeelte van 334 liter. Gebruik twee lades, vier legplanken en drie deurvakken om producten koel te bewaren. Daarnaast levert ETNA een handig rek met plek voor vijf flessen mee. De vriezer heeft een respectabele inhoud van 165 liter. Met behulp van vier planken en twee lades verdeel je de ingevroren etenswaren netjes in deze ruimte. De voorkant heeft boven de waterdispenser een bescheiden bedieningspaneel. Daarmee stel je voor beide compartimenten de gewenste temperatuur in. Verder activeer je desgewenst het deuralarm en de ecomodus.

Lees ook: 🧊 Houd je eten langer vers: zo deel je je koelkast optimaal in

Hisense RS818N4TIC

Voor een Amerikaans model vallen de energiekosten van de Hisense RS818N4TIC mee. Ga op jaarbasis uit van een stroomverbruik van zo'n 221 kilowattuur. Een ander pluspunt is het lage geluidsniveau van 36 decibel. Deze koelkast leent zich met een riante totaalinhoud van 632 liter perfect voor een ruim gezin. Er is 417 liter toegewezen aan het koelgedeelte, terwijl de resterende 215 liter aan de vrieskast is toebedeeld. Wees trouwens niet bang voor ijsvorming, want dit apparaat ondersteunt de techniek No Frost.

Je koppelt deze slimme koelkast eventueel aan wifi. Vraag vervolgens op elke plek de apparaatstatus op. Zo kun je met een app op je smartphone de temperatuur reguleren. Zodra je de deur van het koel- of vriesgedeelte open doet, gaat er een felle ledlamp branden. Hierdoor zie je niets over het hoofd. Hisense levert een rek voor vijf flessen mee, zodat je frisdrank en wijn efficiënt kunt opbergen. Tot slot is de gecombineerde ijs- en waterdispenser aan de voorzijde een pluspunt. Hiervoor is er een watertank van 4,5 liter ingebouwd. Deze koelkast is verkrijgbaar in een zilverkleurige en zwarte behuizing. Lees hier enkele reviews van andere consumenten.

LG GSXE90EVDD

De onlangs verschenen LG GSXE90EVDD heeft een deur-in-deur-functie. Open het glazen deurtje en pak heel snel de producten die je het vaakst gebruikt, zoals melk, kwark of yoghurt. Voor toegang tot het volledige koelvak van 407 liter kun je uiteraard ook de reguliere deur gebruiken. Aan gebruiksgemak is er bepaald geen gebrek, want de linkerkant heeft een dispenser. Kies hiermee tussen ijsblokjes, ijswater en water. Door een aansluiting op de waterleiding hoef je niet steeds een watertank handmatig te vullen. De vriezer heeft een capaciteit van 192 liter en ondersteunt No Frost. Beide compartimenten bevatten ledverlichting.

Veel Amerikaanse koelkasten hebben een behoorlijk energieverbruik, maar dat is bij dit model te overzien. De GSXE90EVDD vereist ongeveer 276 kilowattuur stroom per jaar. Met een opgegeven geluidsniveau van slechts 35 decibel is deze koelkast zéér stil. Nuttig voor wie het apparaat vlak bij de woonkamer of keukentafel positioneert. Dankzij een koppeling met het draadloze thuisnetwerk volg je de apparaatstatus in een smartphone-app. Is er onverhoopt een storing, dan kun je hiermee wellicht het probleem oplossen.

Op zoek naar (last-minute) inspiratie voor de feestdagen? We hebben 17 gadgets en techcadeaus voor je gespot waarmee je iedereen blij maakt. Uiteraard denken we ook aan je portemonnee: we hebben gekeken naar cadeaus van maximaal ongeveer 200 euro. Fijne feestdagen!