ZigBee vs Z-Wave: Funkstandards im Vergleich

Die Smart-Home-Funkstandards ZigBee und Z-Wave werden oft im selben Atemzug genannt. Wir haben sie uns genauer angeschaut und miteinander verglichen.

Im Smart-Home-Bereich kommt jede Menge Funktechnologie zum Einsatz. Die Vorteile gegenüber Kabelverbindungen sind Flexibilität, schnelle Nachrüstbarkeit und ein Ende des Kabelsalats am Smart-Home-Hub. Fünf etablierte Funkstandards kommen am häufigsten bei der intelligenten Vernetzung zum Einsatz: WLAN, Bluetooth, EnOcean, ZigBee und Z-Wave. Die beiden letztgenannten werden oft gemeinsam genannt, da sie sich in vielen Punkten ähnlich sind. Dennoch gibt es Unterschiede.

Mit ZigBee 3.0 auf der Überholspur

Den ZigBee Funkstandard gibt es seit 2002. Der Begriff umfasste ehemals mehrere Funk-Profile. Diese nutzten zwar alle die selben Frequenzbänder, aber wegen unterschiedlicher Einsatzbereiche waren sie untereinander inkompatibel. Mit ZigBee 3.0 kam es 2016 endlich zur Generalüberholung. Die Profile wurden zusammengefasst, sodass herstellerübergreifende Kompatibilität heute die Realität ist. Außerdem ist der neue Standard nun noch energieeffizienter, da er mittlerweile EnOceans „energy harvesting“-Prinzip nutzt. Die für die Datenübertragung nötige Energie wird dabei aus der Umgebung beispielsweise aus dem Drücken eines Schalters gewonnen. So ist eine lange Laufzeit für batteriebetriebene Geräte garantiert. In ein ZigBee-System können beliebig viele Geräte integriert werden, indem die Reichweite über zusätzliche Hubs erhöht wird.

Das Funkprotokoll hat eine Reichweite von 10 bis 75 Metern und funkt auf 2,4 GHz. Diese Frequenz kommt auch beim weit verbreiteten Wi-Fi zum Einsatz und ist für Hersteller einfach zu implementieren. Aus diesem Grund sind ZigBee-Geräte vergleichsweise günstig in der Entwicklung. Allerdings ist das Signal anfälliger für Störungen als andere im Smart-Home-Bereich; Regentropfen beispielsweise dämpfen die Funkwellen. Die Übertragungsgeschwindigkeit ist mit 40 bis 250 Kbit/s vergleichsweise hoch in der intelligenten Haus-Vernetzung. Dank Mesh-Netzwerk sind die Verbindungen sehr stabil, da die Komponenten nicht nur mit der Zentrale, sondern auch untereinander kommunizieren. Große und populäre Smart-Home-Systeme wie Philips Hue, Osram Lightify oder Telekom Magenta SmartHome nutzen die Funktechnologie, die aktuell bei fast 400 Herstellern in circa 2500 Produkten zum Einsatz kommt.

Z-Wave bietet großes Portfolio

ZigBees Dauerrivale Z-Wave existiert seit 2001. Im Gegensatz zum ZigBee-Protokoll wurde Z-Wave speziell für die Hausautomation entwickelt. Dank der Frequenzbänder um 900 MHz beträgt die Reichweite der aktuellen 700er Serie fast 100 Meter und ist im Vergleich weniger störungsanfällig. Das liegt unter anderem daran, dass es nicht zu Überschneidungen mit der vielgenutzten Wi-Fi-Frequenz kommt. Allerdings liegt die Übertragungsgeschwindigkeit mit 9,6 bis 100 Kbit/s deutlich unter der des Konkurrenten.

Z-Wave-Nutzer haben zwar eine etwas kleinere Produktauswahl, dafür ist die Vielfalt der Hersteller deutlich größer als bei ZigBee. Fast 700 Unternehmen sind Teil der Z-Wave-Allianz, die beinahe 2400 Produkte im Portfolio aufweist. Der Standard garantiert als aktuell einziger auf dem Markt uneingeschränkte Interoperabilität für alle teilnehmenden Geräte:„Wenn etwas von Z-Wave-zertifiziert ist, funktioniert es mit jedem anderen Z-Wave-Produkt in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft.“ (Ben Garcia, Applications Engineer bei Sigma Designs, die den Z-Wave-Standard zertifizieren) Devolo und Honeywell greifen ebenso auf das Protokoll zurück wie Logitech und LG. Außerdem kommt die Mesh-Netzwerk-Technologie auch bei diesem Funkstandard zum Einsatz, der so ebenfalls eine hohe Stabilität sicherstellt.

ZigBee oder Z-Wave, das ist hier die Frage

Beide Funkstandards weisen eine Reihe von Gemeinsamkeiten auf. Sie verwenden zum Beispiel dasselbe Sicherheitsprofil (AES-128-Verschlüsselung) und nutzen ein Mesh-Netzwerk. Außerdem handelt es sich in beiden Fällen um herstellerübergreifend Standards. Damit Du weißt, welche Technologie besser zu Deinem Smart Home passt, erläutern wir noch einmal die Unterschiede.

ZigBee ist im direkten Vergleich energieeffizienter und arbeitet wegen der höheren Übertragungsrate schneller. Das System kann dank unbegrenzter Hub-Anzahl beliebig erweitert werden. In der Summe sind zwar weniger Unternehmen Teil der ZigBee-Allianz, das wird allerdings vom größeren Produkt-Portfolio der Hersteller ausgeglichen. Das 2,4-GHz-Frequenzband sorgt zwar für günstigere Preise, dafür sind die Verbindungen tendenziell störungsanfälliger. ZigBee-Produkte eignen sich besonders für den Einsatz in der smarten Beleuchtung. Gründungsmitglied Philips beispielsweise nutzt ZigBee für sein Licht-System Hue.

Z-Wave verfügt demgegenüber über die größere Reichweite und liefert auch bei komplexen räumlichen Verhältnissen ein stabiles Signal. Die geringere Übertragungsrate fällt im privaten Smart Home aufgrund der simplen Befehlsstruktur nicht gravierend ins Gewicht. Allerdings ist die Anzahl der einbindbaren Hubs auf vier limitiert: Das reicht für Privatnutzer in der Regel aus. Aufgrund der Unternehmensvielfalt in der Z-Wave-Allianz kannst du auf fast genau so viele Produkte zurückgreifen wie bei ZigBee. Vorteil: Im Gegensatz zum Konkurrenten sind auch Geräte mit älteren Z-Wave-Versionen mit neuen Produkten kompatibel. Für den Z-Wave-Nutzer gibt es smarte Komponenten für jeden Bereich: Licht, Sicherheit, Heizung und Steuerelemente wie Hubs und Sensoren.

Wenn Du auf der Suche nach einem besonders energiesparenden System bist, das mit vielen Produkten funktioniert und unbegrenzt erweiterbar ist, dann bist Du mit ZigBee an der richtigen Adresse. Die vielfältigere Auswahl in Sachen Hersteller hast Du hingegen bei Z-Wave, auch bei Reichweite und Stabilität punktet das Funkprotokoll, da das Signal weniger anfällig für Störungen ist. Wenn Du schon smarte Geräte besitzt, die mit einem der Funkprotokolle arbeiten, ist es am einfachsten, bei dieser Technik zu bleiben. Du kannst aber auch mit Systemen arbeiten, die beide Standards mit einbeziehen. Beispiele hierfür sind Samsungs SmartThings Hub und die Home Base von QIVICON.

Info zum Datenschutz: TÜV Rheinland wies unlängst auf die Probleme offener Systeme mit den Datenschutzbestimmungen hin.

Z-Wave-Nutzer haben zwar eine etwas kleinere Produktauswahl, dafür ist die Vielfalt der Hersteller deutlich größer als bei ZigBee. Fast 700 Unternehmen sind Teil der Z-Wave-Allianz, die beinahe 2400 Produkte im Portfolio aufweist. Der Standard garantiert als aktuell einziger auf dem Markt uneingeschränkte Interoperabilität für alle teilnehmenden Geräte.

„Wenn etwas von Z-Wave-zertifiziert ist, funktioniert es mit jedem anderen Z-Wave-Produkt in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft (…)“

so Ben Garcia, Applications Engineer bei Sigma Designs, die den Z-Wave-Standard zertifizieren. Devolo und Honeywell greifen ebenso auf das Protokoll zurück wie Logitech und LG. Außerdem kommt die Mesh-Netzwerk-Technologie auch bei diesem Funkstandard zum Einsatz, der so ebenfalls eine hohe Stabilität sicherstellt.

ZigBee oder Z-Wave, das ist hier die Frage

Beide Funkstandards weisen eine Reihe von Gemeinsamkeiten auf. Sie verwenden zum Beispiel dasselbe Sicherheitsprofil (AES-128-Verschlüsselung) und nutzen ein Mesh-Netzwerk. Außerdem handelt es sich in beiden Fällen um herstellerübergreifende Standards. Damit Du weißt, welche Technologie besser zu Deinem Smart Home passt, erläutern wir noch einmal die Unterschiede.

Die wichtigsten Merkmale von ZigBee und Z-Wave auf einen Blick:

ZigBee ist im direkten Vergleich energieeffizienter und arbeitet wegen der höheren Übertragungsrate schneller. Das System kann dank unbegrenzter Hub-Anzahl beliebig erweitert werden. In der Summe sind zwar weniger Unternehmen Teil der ZigBee-Allianz, das wird allerdings vom größeren Produkt-Portfolio der Hersteller ausgeglichen. Das 2,4-GHz-Frequenzband sorgt zwar für günstigere Preise, dafür sind die Verbindungen tendenziell störungsanfälliger. ZigBee-Produkte eignen sich besonders für den Einsatz in der smarten Beleuchtung. Gründungsmitglied Philips beispielsweise nutzt ZigBee für sein Licht-System Hue.

Z-Wave verfügt demgegenüber über die größere Reichweite und liefert auch bei komplexen räumlichen Verhältnissen ein stabiles Signal. Die geringere Übertragungsrate fällt im privaten Smart Home aufgrund der simplen Befehlsstruktur nicht gravierend ins Gewicht. Allerdings ist die Anzahl der einbindbaren Hubs auf vier limitiert: Das reicht für Privatnutzer in der Regel aus. Aufgrund der Unternehmensvielfalt in der Z-Wave-Allianz kannst du auf fast genau so viele Produkte zurückgreifen wie bei ZigBee. Vorteil: Im Gegensatz zum Konkurrenten sind auch Geräte mit älteren Z-Wave-Versionen mit neuen Produkten kompatibel. Für den Z-Wave-Nutzer gibt es smarte Komponenten für jeden Bereich: Licht, Sicherheit, Heizung und Steuerelemente wie Hubs und Sensoren.

Wenn Du auf der Suche nach einem besonders energiesparenden System bist, das mit vielen Produkten funktioniert und unbegrenzt erweitert werden kann, dann bist Du mit ZigBee an der richtigen Adresse. Die vielfältigere Auswahl in Sachen Hersteller hast Du hingegen bei Z-Wave, auch bei Reichweite und Stabilität punktet das Funkprotokoll, da das Signal weniger anfällig für Störungen ist. Wenn Du schon smarte Geräte besitzt, die mit einem der Funkprotokolle arbeiten, ist es am einfachsten, bei dieser Technik zu bleiben. Du kannst aber auch mit Systemen arbeiten, die beide Standards mit einbeziehen. Beispiele hierfür sind Samsungs SmartThings Hub und die Home Base von QIVICON.

Info zum Datenschutz: TÜV Rheinland wies unlängst auf die Probleme offener Systeme mit den Datenschutzbestimmungen hin.