Folge 004 – Datenübertragung in Smart Home Systemen

in dieser Folge stelle ich Dir die verschiedenen Möglichkeiten vor, wie die Komponenten eines Smart Home Systems miteinander kommunizieren. Dabei gebe ich Dir eine Übersicht über die Vor- und Nachteile der einzelnen Komponenten und wo sie am sinnvollsten genutzt werden.

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Links zur Folge

Die Mindmap zur Show um die Übersicht zu behalten

Mind Map Folge 004 - Datenübertragung in Smart Home Systemen
Mind Map Folge 004: Datenübertragung in Smart Home Systemen

Transkript der Folge

Warum finden Datenübertragungen in Smart Home Systemen überhaupt statt? Das hat mehrere Gründe.

Einerseits kommunizieren die Komponenten in Smart Home Systemen untereinander, andererseits findet aber auch eine Benutzerinteraktion mit dem Smart Hone System statt.

Beide Wege müssen bei der Planung eines Smart Home Systems berücksichtigt werden.

Die Komponenten tauschen mit ihrer Zentrale Informationen aus. Beispielsweise Sensoren, die ihre neuen Statusinformationen an die Zentrale senden. Eventuell hat sich die Lichtmenge geändert, weil z.B. mehr Sonneneinstrahlung vorhanden ist, die Temperatur hat sich im Raum geändert oder es ist eine Bewegung im Erfassungsbereich eines Bewegungsmelders erfolgt. Diese Informationen werden dann von den betreffenden Sensoren an die Smart Home Zentrale gegeben.

Die Smart Home Zentrale selbst sendet Informationen an ihre Aktoren, z.B. um Licht ein- oder auszuschalten, zu dimmen, Rollos herauf oder herunter zu fahren oder um die Temperatur zu regeln.

Du hast nun verstanden, warum Datenübertragungen in Smart Home Systemen eine so wichtige Rolle spielen.

Wie können nun die Daten im Smart Home Systemen übertragen werden?

Wir können eine erste grobe Unterteilung vornehmen: Da wäre die drahtlose oder die drahtgebundene Datenübertragung.

Ein Beispiel für die drahtlose Datenübertragung wäre das klassische WLAN (WiFi) oder die Datenübertragung über Bluetooth.

Eine dritte Variante wäre die Datenübertragung über eigene Funkprotokolle der Smart Home Anbieter. Hier ist z.b. HomeMatic oder das FS20 Protokoll zu nennen.

Für die drahtgebundene Datenübertragung kannst Du die Nutzung der vorhandenen Hausverteilung in Erwägung ziehen.

Diese könnte z. B. schon vorhanden sein für die eigene Netzwerk Leitung. Alternativ zu nutzen wäre das Stromnetz oder man plant eine eigene Verkabelung wie z. B. das KNX System – dort werden für die Datenübertragung zwischen Komponenten eigene Kabel verwendet und verlegt.

Eine weitere Unterteilungsmöglichkeit wäre:  IP-basierte Datenübertragung (also im normalen Netzwerkprotokoll entweder drahtlos oder drahtgebunden) oder nicht IP-basierte Datenübertragung. Hier hat man es dann hauptsächlich mit proprietären Protokollen von Herstellern zu tun, die eigene Standards verwenden.

Bei IP-basierter Datenübertragung kannst Du nun überlegen, ob Du die Komponenten alle in Deinem vorhandenem Netzwerk integrieren kannst oder ob Du vielleicht lieber ein eigenes Netzwerk für Deine speziellen Smart Home Komponenten aufbauen möchtest, um sie von Deinem bestehenden System komplett zu trennen. Beides hat natürlich Vor- und Nachteile und das solltest Du genau abwägen.

Bei der Integration in das vorhandene Netzwerk solltest Du überlegen, wie Du das Ganze in Deinem Sicherheitskonzept oder in Deine Sicherheitsstrategie einbinden kannst. Hier musst Du Dein Augenmerk darauf legen, ob Du Dir durch die neuen Komponenten in Deinem Netzwerk nicht zusätzliche Sicherheitsrisiken einfängst und Dein Netzwerk dadurch gegebenenfalls von außen angreifbarer wird.

Deswegen macht es manchmal Sinn, für ein Smart Hone System gegebenenfalls ein eigenes Netzwerk aufzubauen und es komplett unabhängig von deinem bestehenden Computernetzwerk zu betreiben.

Du kannst dann die Sicherheitsaspekte nur für dieses zweite Netzwerk berücksichtigen und betreibst Dein bestehendes Netzwerk komplett unabhängig davon.

Gibt es dafür existierende Beispiele? Bluetooth Devices machen es so, dass sie ein eigenes Netzwerk aufziehen, ohne dass das normale bestehende Netzwerk berücksichtigt wird. Dort besteht eine Ad hoc Verbindung zwischen den Geräten untereinander.

Als Anwender bekommst Du quasi gar nichts davon mit; es wird IP-basiert in einem eigenen Netzwerk Segment per Funk untereinander kommuniziert.

Bei nicht IP-basierter Datenübertragung kannst Du eine eigene Infrastruktur verwenden (wie beim KNX System). Das hätte den Vorteil, dass Angriffe, die auf Deine von außen erreichbaren Netze erfolgen, meist ohne Auswirkungen bleiben, da ja Deine Infrastruktur völlig autark funktioniert. Ein weiterer Vorteil ist, dass Dein Smart Home System weiter funktioniert, auch wenn Dein Netzwerk ausfallen sollte. Diese Aspekte solltest  Du bei der Planung Deines Smart Home Systems auf jeden Fall mit berücksichtigen.

Bei nicht IP basierten Komponenten hat man auch die Möglichkeit, ggf. auf vorhandene Netze – wie z. B. das Stromnetz – zurückzugreifen.

Das ist sehr einfach zu implementieren, da das Stromnetz normalerweise im Haushalt schon vorhanden ist und Du dann sehr einfach beispielsweise über das DLAN Protokoll Komponenten miteinander verbinden kannst.

Du siehst, es gibt hier eine Menge Möglichkeiten, aber auch vieles zu beachten. Deswegen ist eine sehr genaue und detaillierte Planung so wichtig. Damit kannst Du im Nachhinein eine Menge Geld sparen und so manche nachträgliche mühsame Verkabelung vermeiden.

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