Smarthome für Starter (Teil 1)

Was ist ein Smarthome und welche Unterschiede gibt es?

Zuerst sollte der grundsätzliche Aufbau eines Smarthome geklärt werden.
Jedes Smarthome muss zwangsläufig aus 3 Komponenten (mindestens) bestehen.

1. Heimautomatisierungssystem – Dieses dient zumeist zum Verknüpfen mehrerer Geräte
2. Aktoren – Aktoren verrichten am Ende “Arbeit”
3. Sensoren – Sensoren nehmen die Umgebung war und lassen das Smarthome auf diese veränderungen reagieren.

1. Heimautomatisierungssysteme

Heimautomatisierungssysteme bilden die Basis eines Smarthome. Sie unterscheiden sich mittlerweile lediglich durch den endgültigen Anbieter, dem Funktionsumfang und des Hosting Typs.
Von hinten angefangen sehen wir den Hauptunterschied, welcher sich während der Benutzung am meisten bemerkbar machen kann. Der Hosting Typ muss zwangsläufig von vornherein klargestellt werden.
Der Hostingtyp kann am Ende 2 Typen annehmen:

1. On Premise
2. Cloud

Ob das Smarthomesystem in der Cloud arbeitet oder Lokal (On-Prem), ist während der normalen Benutzung zumeist egal (Erlebnistechnisch). Beide Systeme funktionieren und können mehrheitlich auch die selben funktionen bieten.
Jedoch sollten die jeweiligen Vor- und Nachteile der Systeme betrachtet werden, auf die ich im folgenden eingehen werde.

1.1 Lokale Heimautomatisierung

Lokale Heimautomatisierung bedeutet nichts weiter, als das die gesamte Logik, welche zur Steuerung des Systems erforderlich ist, auf einem System innerhalb des selbst verwalteten Netzwerks steht (zumeist im eigenen LAN (am Router angeschlossen)).
Für die Verwendung von Grundfunktionalitäten ist somit kein Internet nötig. Um dies zu erreichen, wird zumeist eine kleine Box oder ein Server innerhalb der Wohnung / des Hauses aufgestellt, welche eine Steuerungssoftware laufen lässt (z.B. Home Assistant, Open HAB, Domoticz und andere. Es gibt aber auch Anbieter, die direkt alles liefern z.B. Loxone, GIRA oder wibutler).

Die Vorteile und Nachteile müssen dabei immer persönlich betrachtet werden. Hier gibt es keine allgemeine Lösung, die für jeden passt.

Vorteile

• Daten sind lokal verfügbar (auch bei einem Internet Ausfall, können Automatisierungen laufen und das System kann die Geräte erreichen und steuern
• Keine Abhängigkeit von Herstellern (wenn eine komplett losgelöste Steuerungssoftware wie Home Assistant eingesetzt wird)
• Die Leistung kann Individuell den Bedürfnissen angepasst werden
• Aufgrund der kurzen Kommunikationswege ist die Latenz geringer
• Zumeist gibt es mehr Möglichkeiten 3rd Party Systeme einzubinden
• Je nach Konfiguration ist das System komplett vom Internet abgeschottet, was unbefugtes Eindringen erschwert
• Je nach Steuerungssoftware kann eine riesige Produktpalette verwendet werden (keine Herstellerbindung)

Nachteile

• Die Wartung muss man selbst übernehmen (Updates, Systempflege, Reparaturen, etc.)
• Es muss eine ordentliche Backup Strategie vorhanden sein, um bei Schäden die Dienste wiederherstellen zu können
• Es wird zumeist ein wenig Wissen vorausgesetzt. Einarbeitung inkl. steiler Lernkurve zwangsläufig vorhanden
• Zeitaufwand relativ groß
• Kosten für Hardware und Strom müssen mit einkalkuliert werden

Die obigen Nachteile sind in jedem Fall erstmal schwer zu verdauen, gerade wenn es um Backups geht, sind die wenigsten sonderlich interessiert. Weiterhin erfordert ein lokales System deutlich mehr Arbeit, als eine Cloud Lösung. Auch Folgeschäden durch Updates müssen berücksichtigt werden. Wie schnell ist es geschehen, dass nach einem Update Systeme nicht mehr funktionieren, weil die andere Software kein Update erhalten hat und man selbst diese Information nicht kannte…
Diese Liste bezog sich jedoch auf reine Softwarelösungen.
Wenn man ein Smarthome System einkauft, z.B. Loxone, dann fallen Nachteile wie Updateunsicherheiten, Backups usw. natürlich großteilig weg. Die jeweiligen Hersteller haben dafür eigene Systeme, die sich jedoch in dem erhöhten Preis wiederspiegeln.

Da ich dieses Thema jetzt angeschnitten habe, tauchen wir auch hier noch kurz ein: Was ist der Unterschied zwischen einem Software Smarthome, welches nur die Steuerungszentrale bietet (z.B. Home Assistant) und einem eingekauften Smarthome Komplettpaket (z.B. Loxone).

Zuerst sollte man natürlich ganz klar den Preis betrachten. Wenn wir jetzt nur von der reinen Steuerzentrale ohne jegliches Zubehör wie Lampen, Schalter usw. ausgehen, dann können wir eine Software wie Homeassistant problemlos auf einem Raspberry PI 4 betreiben, bei den derzeitig explodierenden Preisen (Stand 2022), können wir von ca. 100€ ausgehen. Dafür ist jedoch auch ein günstiger Mini PC mit mehr Leistung drin. Alternativ kann auch ein Notebook oder ähnliches verwendet werden. Sobald wir die Hardware haben, sind wir fertig und können alles machen, von Licht, über Sicherheitstechnik, bishin zu Multimedia Steuerung.
Im Vergleich zu Loxone, starten wir bei 495€ – 620€ für den Miniserver (Compact), welcher für die Grundsteuerung unerlässlich ist. Dazu kommen noch eventuelle Erweiterungen für Relais usw. welche deutlich teurer sind, als zum Beispiel ein I2C Modul für ein Raspberry Pi.

Preislich ist daher eine eingekaufte Komplettlösung deutlich teurer. Jedoch sollte man hier erwähnen, dass es sich dafür auch um eine komplett Lösung handelt. Bei Loxone ist es möglich, alles von einem Hersteller zu erhalten und auch machen zu lassen. Die Komponenten sind entwickelt worden um miteinander zu funktionieren. Es gibt professionelle Einsatzteams, welche alles anbauen und konfigurieren. Einen technischen Support, an den man sich wenden kann und grundsätzlich alle Annehmlichkeiten, welche eine AllFromOne Lösung so mit sich bringt.
Der Nachteil ist natürlich ganz klar, der Hersteller Zwang. Loxone hat zwar Schnittstellen zu anderen Systemen, jedoch sind diese vom Hersteller ausgewählt und wenn es das gewünschte Produkt nicht mit der passenden Schnittstelle gibt, muss entweder teuer beim Hersteller eingekauft werden, oder im schlechtesten Fall auf eine Funktionalität verzichtet werden.

Was einem am Ende besser gefällt ist Geschmackssache und definiert sich natürlich auch über den Willen, wie viel Geld in ein solches System gesteckt werden soll. Systeme wie Loxone machen alles für den Benutzer inkl. Einbau und Programmierung. Man kann grundsätzlich auch selber Anpassungen vornehmen, jedoch ist dies nur mit Herstellerbezogener Software möglich und auch die Community ist zumeist kleiner, es gibt aber natürlich einen Kundenservice der ggf. helfen kann. Ein System wie Home Assistant hat eine riesige Community, hier gibt es aber keinerlei garantierten Support. Man kann in Foren fragen bzw. hier und da gibt es Dienstleister, dies steht aber nicht in Relation zu einem Unternehmen, was die eigene Lösung entwickelt und vertreibt und dementsprechend gut kennt.

1.2 Cloud Systeme

Die mit Abstand günstigesten Produkte auf dem Markt sind sog. Cloud Steuerzentralen. Hier wird sich ein kleines Gerät an den Router geklemmt (z.B. SilverCrest Bridge, Tuya Bridge, uva.). Diese steuern die lokalen Geräte zum Beispiel auf Basis von ZigBee und senden die Daten an den jeweiligen Hersteller oder Plattformbetreiber. Hier muss jedoch gesagt werden, dass dies nicht immer so sein muss. Es gibt auch Cloud Geräte, welche nach der Registrierung komplett lokal arbeiten können. Es gibt andersherum auch Geräte (z.B. Smarte Überwachungskameras), welche zumeist auf Internet angewiesen sind und nicht ordentlich funktionieren, wenn die Internetverbindung wegbricht…
Die Systemart “Cloud” ist jedoch mit Abstand am einfachsten und gleichzeitig günstigsten. Der Hersteller liefert alles vom Produkt bis zur Plattform und diese wird für den Benutzer administriert.
Einzig die Einrichtung muss der Käufer selber übernehmen, wobei es auch dafür Dienstleister gibt…

Vorteile

• Sehr günstige Hardware
• Unendlich viele Produkte verfügbar (ggf. aber nicht miteinander kompatibel)
• Einfache Bedienung und Einrichtung

Nachteile

• Keine Datengewalt – was mit den Daten passiert kann nie mit Sicherheit gesagt werden. (Siehe Bsp. Eufy)
• Diese Systeme sind zumeist günstig gebaut und sind daher nicht besonders gut abgesichert (siehe IoT Botnets)

Fazit

Ein Smarthome zu haben, mag sich nach einer schönen und einfachen Sache anhören, aber bereits ganz zu Anfang müssen wichtige Entscheidungen getroffen werden, welche sowohl die späteren Kosten, den Eigenaufwand und die Implementierung beeinflussen.
On Premise Systeme sind meine persönliche Wahl, da ich meine Daten bei mir haben möchte. Hier kann man sich noch entscheiden, ob man auf eine “All in One” Lösung setzen möchte und dementsprechend auch bereit ist, die genannten Nachteile inkauf zu nehmen und auf den Hersteller ggf. angewiesen zu sein. Dafür hat man aber natürlich auch die ganzen Komfortvorzüge. Alternativ kann man auf z.B. Home Assistant setzen und kann auf eine riesige Community schauen, mit vielen talentierten Menschen, die einem helfen und täglich neue Plugins, welche man ggf. auch selber schreiben kann. Für diese Freiheit tauscht man aber auch viel Zeit ein. Ob es das einem selber Wert ist muss man für sich entscheiden.
Zuletzt gibt es noch die Cloud Lösungen, welche für mich aber keine wirkliche Lösung darstellen. Zum Nachrüsten für die RGB Lampe im Wohnzimmer mag das wohl nett und komfortabel sein. Mein derzeitiges Smart Home als Beispiel mit 93 angebundenen Geräten, würde ich aber nicht mit einer solchen Lösung betreiben wollen. Davon abgesehen würde dies aber auch nicht funktionieren. Eine Bridge von z.B. Tuya kann 50 ZigBee Geräte steuern. Derzeit habe ich 65 und bräuchte dafür also 2 Stück. Dazu kommen eigene Erweiterungen zu meinen Virtualisierern und NAS Systemen. Dies wäre mit einer solchen Lösung nicht möglich. Der Einstieg ist mit einer solchen Cloud Lösung aber super gemacht und für sowas auch klar zu empfehlen, wenn man nur ein wenig reinschnuppern möchte.

In den folgenden Teilen werde ich mich weiter mit dem Thema Smarthome Komponenten beschäftigen. Nach und nach wird dadurch ein großes Kapitel abgehandelt. Alles in einen Beitrag zu pressen, würde werder beim Lesen Spaß bringen, noch Informativ sein.