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Thread – Die eierlegende Wollmilchsau in Sachen Smart Home?

Hier erfährst du alles über die neue Art der Smart-Home-Kommunikation

Thread? Was ist das eigentlich? Thread soll die neue moderne Kommunikationsart der Smart-Home-Welt sein. Dieser neue Standard wird seit einigen Jahren von einer gemeinnützigen Organisation – der Thread Group – für die heutigen Smart-Home-Produkte entwickelt. Zu dieser zählen Branchengrößen wie Apple, Amazon und Google.

Dank der Produktion von Nanoleaf und Eve und dem HomePod mini von Apple kamen die ersten Produkte Mitte 2020 auf dem Markt. 

Im Allgemeinen bietet Thread viele Vorteile mit seiner vereinfachten Kommunikationsweise gegenüber den aktuell verbreiteten Protokollen wie Bluetooth oder WiFi. Dies funktioniert über eine IP-basierte Smart-Home-Standard-Übertragung, wie z.B. Z-Wave oder Zigbee.

Thread – Wie funktioniert das Ganze?

Jedes einzelne Gerät in diesem dezentralen Netzwerk ist sozusagen autark und benötigt keine Bridge und keinen Hub. Eine Basisstation ist hierfür nicht unbedingt erforderlich. Dies hat den großen Vorteil, dass die Kommunikation weiter funktioniert, falls ein Gerät im Netzwerk ausfällt. Jedes Gerät kann sich mit jedem anderen Gerät in Reichweite verbinden und Daten austauschen. Die Verbindung mit- und untereinander funktioniert völlig automatisch, sobald die nötige Reichweite vorhanden ist. Sozusagen sind alle Teilnehmer nicht abhängig mehr von einem Hauptgerät. 

Falls ein Thread-Gerät defekt oder die Batterie leer ist (wenn keine dauerhafte Stromversorgung vorhanden ist), stellt dies auch kein großes Problem dar. Die Verbindung zum derzeitigen Kommunikationspunkt bricht zwar ab, die anderen Teilnehmer suchen sich aber sofort den nächsten möglichen Kommunikationspartner und verbinden sich mit diesem. 

Schwieriger wird es, sobald es um die Internetkommunikation geht. Es gibt zahlreiche Produkte auf dem Markt. Diese haben natürlich auch Unterschiede. Manche kommunizieren direkt mit dem Internet über z.B. einen Router, andere wiederum nicht. Um dies einheitlich zu gestalten muss dafür eine sogenannte Basisstation zum Thread-Netzwerk hinzugefügt werden, welche über den Router eine Verbindung zum Internet Aufbauen kann. Andernfalls ist eine Steuerung von außerhalb über das allgemeine Netzwerk/Internet nicht möglich. Weiterhin wird diese Station benötigt, um eine eigene Automation zu erstellen und ausführen zu können. Sie dient als zentraler Datenpunkt und Steuerung.

Hierfür wäre der neue HomePod mini geeignet um alle Geräte von der Ferne aus zu steuern. Allerdings ist ein Zusatzgerät, das NUR die Übersetzung zwischen Router und Geräten als Funktion hat, nicht von Nöten.

Bei anderen internen dezentralen Netzwerken, wie z.B. des weltbekannten Herstellers Apple, ist meist das iPad oder das Apple TV das zentrale Geräte im Netz, das mehr Priorität/Aufmerksamkeit bekommt als alle anderen. Wie oben schon beschrieben, ist das neueste der HomePod mini – der die Threadfunktion unterstützt.

Ein weiterer Vorteil für die Smart-Home-Nutzer, die bereits einen Apple HomePod besitzen ist, dass solche Geräte in naher Zukunft ebenfalls Thread kompatibel gemacht werden können, beispielsweise durch ein Softwareupdate. Auch bei anderen Apple Produkten wie Apple TV oder das oft genutzte iPad sieht die Chance auf Thread-Kompatibilität momentan ganz gut aus. 

 

Thread Standard Thread-Geräte bei Amazon
Mesh-Technik Ja
Frequenzband 2,4 GHz
Übertragungsprotokoll IEEE 802.15.4 MAC/PHY
Anzahl unterstützter Geräte mehr als 250
IP-Protokoll IPv6-basiert
Datendurchsatz 250 Kbps
Reichweite 10 bis ca. 100 Meter

 


Welchen Vorteil hat Thread gegenüber anderen Netzwerken?

Je weiter Thread ausgebaut wird in der Gesellschaft umso größere Vielfalt bietet es. Zum einen könnten in Zukunft Geräte von verschiedenen Herstellern miteinander kommunizieren. Des Weiteren ist die Reaktionszeit viel schneller (40 bis 120 Millisekunden), als z.B. bei Bluetooth-Geräte (100 bis 800 Millisekunden). Die Ausfallsicherheit ist um einiges höher, wie im Absatz oberhalb beschrieben und es ist nicht unbedingt eine Basisstation nötig.

Wie schon beschrieben, benötigt Thread nicht unbedingt eine Basisstation, denn die Teilnehmer kommunizieren auch untereinander. Bis zu 250 Geräte können in einem hinzugefügt werden!

Laut momentanen Informationen soll das Thread-Netzwerk auch stromschonender agieren und die Lebenszeit von Sensoren erhöhen.

Thread – Kompatibilität

Bisher haben unter anderem folgende Firmen Thread-Kompatible Produkte.

  1. EVE: Smarte Steckdosen sowie Tür- und Fenstersensoren
  2. Google: Nest Wifi Router und der Nest Hub Max
  3. Nanoleaf: Diverse Beleuchtungssysteme.
  4. Siemens: Heizkörperthermostat

Zu der gemeinnützigen Organisation, die an diesem Netzwerk arbeiten und unterstützen, gehören weitaus mehr Firmen dazu, als viele vermuten. Darunter findet man vor allem auch große und einflussreiche Namen, wo vermuten lässt, dass bald noch viel mehr Produkte mit Thread auf den Markt kommen werden.

Eine Möglichkeit zur zukünftigen Kommunikation und Übertragung mit Zigbee könnte auch in Aussicht sein.

Folgende Firmen arbeiten mit Thread für eine bessere Zukunft:

  • Amazon
  • Apple
  • Busch-Jäger
  • Cisco
  • EVE
  • Gardena
  • Google
  • Ikea
  • Osram
  • LG
  • Nanoleaf
  • Samsung
  • Siemens
  • Signify
  • Somfy
  • Velux 

Was ist der Unterschied zwischen Thread und Connected Home Over IP?

Der Unterschied zwischen Thread und Connected Home over IP liegt in der Architektur des Funkprotokolls. Die Architektur lässt sich wie eine Pyramide vorstellen. Das Fundament bilden Einzelfunkstandards wie Bluetooth Low Energy (BLE), WLAN, Ethernet oder DSL. Diese wiederum können das Internetprotokoll IPv6 nutzen, um Daten zu übertragen. IPv6 wird damit zu einer Art Universalsprache für die Übermittlung von Datenpaketen.

Thread Aufbau
Aufbau des Connected Home over IP Smart Home Funkstandards (Anhand der Zigbee Alliance)

Die nächste Stufe bilden das TCP und UDP Protokoll. UDP wird z. B. für Audio- und Video-Streaming verwendet, TCP für die Kommunikation zwischen Computern, wie zwischen Browser und Web-Servern. An der Spitze der Pyramide soll letztendlich Connected Home over IP stehen, das damit alle Bereiche umfasst, von Entertainment bis Gerätesteuerung.

Grob vereinfacht: Thread ist ein Basis-Funkstandard zur IoT-Gerätekommunikation. Ein Smart Home Gerät, welches das Thread Funkprotokoll nutzt, kann mit anderen Thread Geräten kommunizieren. Ein Connected Home over IP kompatibles Smart Home Gerät sollte den WLAN-, BLE- oder Thread Funkstandard nutzen können und wird damit zu einer Art „Lingua Franca“ fürs Smart Home.


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Ralf

Im Jahre 2018 habe ich ein Haus gebaut und versuche, nach und nach smarte Produkte ins Haus zu integrieren. Ich freue mich, Euch die Smart Home Welt näherzubringen und gemeinsam mit Euch zu lernen.

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