Definition Was ist Zigbee?

Von Brainrockers 2 min Lesedauer

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Zigbee ist ein auf dem IEEE-802.15.4-Standard (im 2,4-GHz-Bereich) basierendes Funkprotokoll. Etabliert hat sich dieser Funkstandard insbesondere für die zuverlässige Vernetzung von Geräten in Smart-Home-Systemen.

Grundlagenwissen zum IT-Business(Bild:  © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)
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Zigbee ist ein sogenanntes Low-Energy-Funkprotokoll, das die Interaktion zwischen vernetzten Geräten erleichtert. Es unterscheidet sich in Aspekten wie Frequenz, Netzwerkstruktur und Übertragungsweise von anderen Standards wie zum Beispiel Bluetooth oder WLAN. Sein Hauptmerkmal ist die energieeffiziente Kommunikation über kurze Distanzen. In freiem Gelände kann es Signale bis zu 100 Meter weit übertragen. Innerhalb von Wohnhäusern beträgt die typische Reichweite zwischen 10 und 20 Metern. Dadurch eignet sich das Funkprotokoll besonders gut für den Einsatz in Smart Home-Anwendungen.

Für die Entwicklung des Standards ist das Industriekonsortium Connectivity Standards Alliance (CSA) verantwortlich, welches aus der vormaligen Zigbee Alliance hervorging. Aktuell überwacht die CSA die parallele Entwicklung der Standards Matter und Zigbee.

Funktionsweise von Zigbee

Zigbee nutzt für die Kommunikation das IEEE-802.15.4-Protokoll im 2,4-GHz-Bereich. Das ermöglicht Nutzern die Vernetzung von Geräten über größere Distanzen. Im Zentrum steht jeweils eine sogenannte Bridge, die je nach Hersteller auch Hub oder Gateway genannt wird. Diese zentrale Steuereinheit koordiniert die Kommunikation zwischen der Smartphone-App des Nutzers oder der Cloud und den einzelnen Komponenten des Zigbee-Netzwerks.

Ein beliebtes Beispiel für solch eine Schaltzentrale ist die Hue-Bridge von Philips. Die mit dem Hub verbundenen Geräte (z. B. Glühbirnen) bilden untereinander ein Mesh-Netzwerk und fungieren als Repeater. Das heißt, sie kommunizieren nicht nur mit der Bridge, sondern können das Signal auch an andere kompatible Geräte in ihrer Umgebung weiterleiten und so die Reichweite und Stabilität Netzwerks erhöhen. Die Bridge bzw. der Hub lässt sich über einen Router mit dem Internet verbinden. So ist es möglich, die verbundenen Smart-Home-Geräte von extern via Smartphone oder Tablet und Apps wie Apple HomeKit oder Google Home sowie Sprachassistenten wie Amazon Alexa zu steuern. Alternativ lässt sich das Netzwerk auch offline betreiben.

Vorteile von Zigbee

Zigbee bietet zahlreiche Vorteile gegenüber anderen drahtlosen Kommunikationsstandards. Dazu gehören:

  • Geringer Stromverbrauch: Ideal für Geräte, die mit Batterien betrieben werden (z. B. Sensoren oder Tür-/Fensterkontakte).
  • Hohe Sicherheit: Das Funkprotokoll bietet mehrere Sicherheitsebenen, einschließlich AES-128-Verschlüsselung.
  • Hohe Zuverlässigkeit: Das Mesh-Netzwerkdesign gewährleistet jederzeit eine stabile Kommunikation.
  • Kosteneffizienz: Durch den offenen Standard ist Zigbee oft preiswerter als proprietäre Lösungen.
  • Skalierbarkeit: Bei Bedarf unterstützt das Funkprotokoll Tausende von Knoten in einem Netzwerk.

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