ID.nl logo
Dit moet je weten over draadloze domoticaprotocollen
© PXimport
Huis

Dit moet je weten over draadloze domoticaprotocollen

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

Het nadeel van draadloze netwerken is dat ze verstoord kunnen worden door andere draadloze signalen. Zowel Zigbee als Bluetooth Mesh en Thread werkt op frequenties rond 2,4 GHz, een van de frequenties van wifi. Als een wifi-netwerk zich op hetzelfde kanaal bevindt als een Zigbee-netwerk, is er doorgaans te veel interferentie om Zigbee nog te laten werken. Zo overlapt Zigbee-kanaal 18 (2440 MHz) met wifi-kanaal 6 (2437 MHz) en Zigbee-kanaal 25 (2475 MHz) met wifi-kanaal 11 (2462 MHz). Heb je nog een drukbezet 2,4GHz-wifi-netwerk, dan is een goede planning van de kanalen belangrijk. Gebruik bijvoorbeeld niet het wifi-kanaal 6 op je accesspoint, zodat Zigbee-kanaal 18 zonder interferentie te gebruiken is. Bekijk uiteraard ook welke wifi-kanalen je buren gebruiken. Voor Thread geldt hetzelfde, omdat die technologie dezelfde kanalen gebruikt als Zigbee. Bluetooth Mesh werkt doorgaans beter samen met 2,4 GHz wifi, en Z-Wave werkt op een andere frequentie.

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

Zigbee, Z-Wave, Bluetooth Mesh en Thread zijn maar vier van de vele domoticaprotocollen. Die zijn allemaal niet compatibel met elkaar. Daarom hebben Amazon, Apple, Google en de Zigbee Alliance de handen ineengeslagen voor de ontwikkeling van één protocol voor alle domotica-apparaten: Project Connected Home over IP. Dit protocol, wat ook wel eens afgekort wordt tot Project CHIP, werkt over wifi, Thread en nog andere netwerktechnologieën. Als Project CHIP doorbreekt, zal de communicatie tussen apparaten van diverse fabrikanten eenvoudiger worden.

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

▼ Volgende artikel
POCO introduceert nieuwe F7 smartphone-serie met krachtige prestaties
Huis

POCO introduceert nieuwe F7 smartphone-serie met krachtige prestaties

POCO heeft twee nieuwe smartphones uitgebracht: de F7 Ultra en F7 Pro. Deze toestellen richten zich op gebruikers die veel waarde hechten aan snelheid en efficiëntie, zonder daarvoor de hoofdprijs te betalen.

De F7 Ultra is voorzien van de Snapdragon 8 Elite processor, die zorgt voor betere prestaties en minder energieverbruik dan voorgaande modellen. Het toestel heeft ook een speciale grafische chip die de beeldkwaliteit verbetert bij games en video's. De F7 Pro werkt met de Snapdragon 8 Gen 3 processor en draait op Xiaomi HyperOS 2. Beide telefoons hebben een goed koelsysteem waardoor ze niet snel oververhit raken, zelfs bij intensief gebruik.

©POCO

Qua batterijduur biedt de F7 Ultra een 5.300mAh batterij die in 34 minuten volledig opgeladen kan worden met de snellaadtechnologie. Je kunt deze telefoon ook draadloos opladen. De F7 Pro heeft een nog grotere batterij van 6.000mAh. Door speciale technologie behouden de batterijen van beide toestellen lang hun capaciteit, zelfs na veelvuldig opladen.

Fotografie en heldere schermen

Voor fotografie heeft de F7 Ultra drie camera's, waaronder een 50 megapixel hoofdcamera, een telelens en een 32 megapixel groothoeklens. De F7 Pro heeft een 50 megapixel hoofdcamera en een 8 megapixel groothoeklens. Beide telefoons maken gebruik van slimme beeldverwerking voor betere foto's.

De schermen van beide smartphones zijn erg helder (tot 3200 nits) en hebben technologie die zorgt voor minder vermoeidheid van de ogen. Ze zijn ook water- en stofbestendig volgens de IP68-norm en voorzien van krasbestendig glas.

©POCO

Prijzen en verkrijgbaarheid

De POCO F7 Ultra is te koop in geel en zwart in twee varianten: 12GB+256GB voor 779,90 euro en 16GB+512GB voor 849,90 euro.

De POCO F7 Pro is verkrijgbaar in zwart, zilver en blauw, eveneens in twee versies: 12GB+256GB voor 599,90 euro en 12GB+512GB voor 649,90 euro.

▼ Volgende artikel
Samsung komt met nieuwe koelkastlijn voorzien van schermen en verbeterde AI-functies
Huis

Samsung komt met nieuwe koelkastlijn voorzien van schermen en verbeterde AI-functies

Samsung Electronics heeft de wereldwijde uitrol aangekondigd van zijn nieuwste lijn slimme koelkasten, waarmee het bedrijf de 'Screens Everywhere'-visie versterkt die op de CES 2025 werd geïntroduceerd. Onder meer een 9 inch AI Home-scherm op de 4-deurs-koelkasten is één van de vernieuwingen die het bedrijf heeft laten zien.

Verder gaat Samsung een nieuwe versie van de Family Hub uitbrengen op een aantal modellen. Verder is op een aantal 4-deurs en 4-deurs French Door-modellen een verbeterde AI Vision Inside-functie geïntegreerd. Deze heeft een verbeterde voedselherkenning en stroomlijnt maaltijdplanning.

 "Door een breed assortiment koelkastopties aan te bieden, zowel qua type als schermformaten, vergroten we de keuzemogelijkheden om aan verschillende huishoudelijke behoeften te voldoen," zegt Jeong Seung Moon, EVP en hoofd van het R&D-team voor Digital Appliances Business bij Samsung Electronics. 

Slimmere manieren voor huishoudmanagement

De nieuwe koelkasten van Samsung bevatten een 9-inch AI Home-scherm en 32-inch of 21,5-inch Family Hub-schermen, die zijn ontworpen om vier gebieden van het dagelijks leven te verbeteren: voedsel, woning, familiecommunicatie en entertainment. 

De verbeterde AI Vision Inside kan nu in totaal 37 soorten voedsel herkennen, inclusief verwerkte voedingsmiddelen. Koelkasten die deze functie hebben, kunnen gebruikers adviseren om verwerkte voedingsmiddelen op te slaan die meerdere keren in de koelkast zijn gezet, met een maximumcapaciteit van 50 items met toegewezen namen. Het scherm biedt op basis hiervan op maat gemaakte receptsuggesties en maaltijdplanning.

©Samsung

Naast voedselbeheer verbeteren de schermen ook de slimme huisverbinding. De nieuwste ontwikkelingen bieden diepere integratie in het slimme huisecosysteem, waardoor de koelkast een centrale hub wordt die verbonden apparaten in het hele huis kan bedienen.

Met de integratie van Map View kunnen gebruikers Samsung-apparaten en zelfs slimme apparaten van derden zoals verlichting en slimme stekkers monitoren en bedienen. Er is ook SmartThings Energy, dat gebruikers helpt hun energieverbruik bij te houden en te optimaliseren.

De nieuwe Daily Board-functie houdt iedereen geïnformeerd en verbonden. Het koelkastscherm levert real-time updates gedurende de dag, of het nu gaat om het ochtendweer en -schema voordat men naar het werk gaat, of dagelijkse energieverbruiksrapporten in de avond. 

De volgende generatie koeling

De 4-deurs koelkast is ontworpen om aan de behoeften van moderne huishoudens te voldoen. Modellen die Hybrid Cooling-technologie bevatten, houden producten langer vers en bieden extra ruimte door een compact koelelement te gebruiken. Door de conventionele compressor en de Peltier-module samen te gebruiken, kan AI Hybrid Cooling extra koeling bieden wanneer nodig, bijvoorbeeld wanneer de interne temperatuur stijgt.

De 4-deurs French Door-koelkast, die vooralsnog alleen  in Noord-Amerika wordt gelanceerd, is verkrijgbaar in verschillende configuraties, waaronder een 32-inch Family Hub en een 9-inch AI Home. De Auto Open Door-functie zorgt voor een probleemloze toegankelijkheid door de deur zacht aan te raken. Er is verder ook een drankcentrum met een waterdispenser geïtegreerd, en een 1,4 liter automatisch vullende waterkan die vaatwasserbestendig is. 

Bekijk hier de andere Samsung-koelkasten op Kieskeurig.nl:

De Side-by-Side-koelkast biedt ook meerdere schermopties, waaronder de 21,5-inch Family Hub en 9-inch AI Home. Het model, met een Auto Open Door die wijd opent, maakt het eenvoudiger om opgeslagen items te bereiken. Een aantal Europese modellen zijn uitgerust met Hybrid Cooling-technologie om versheid te behouden door temperatuurschommelingen te voorkomen.

Alle drie de typen koelkasten beschikken over de AI Energy Mode-functie, waarmee gebruikers het energieverbruik met nog eens 10 procent kunnen verminderen. Gebruikers kunnen ervoor kiezen om de modus altijd te activeren of wanneer de elektriciteitsrekeningen naar verwachting het vooraf ingestelde doel zullen overschrijden.

Met deze nieuwste innovatieve oplossingen blijft Samsung de grenzen van de verbonden keuken verleggen en transformeert het de koelkast tot een intelligente hub die voedselbeheer, slimme huisintegratie en entertainment verbetert.