Funkwellen und ihre Durchdringung sind nicht immer zu verstehen. Grund genug, Euch meine Erfahrungen mit der Reichweite in einem Z-Wave Netzwerk zu beschreiben.
In einem einfach strukturierten Funknetzwerk kommunizieren alle Teilnehmer direkt miteinander. Die Basis bildet das Gateway, welches alle Signale von Sensoren oder Aktoren verarbeitet. Zum Beispiel sendet ein Fensterkontakt an das Gateway, das Signal wird verarbeitet und es folgt eine Handlung. Beim Aufbau eines zuverlässigen und stabilen Z-Wave Netzwerkes solltet Ihr auch andere Z-Wave Eigenschaften beachten.
- Ein portabler Controller (Aktor/Sensor) wird von einer Batterie mit Strom versorgt und kann innerhalb des Z-Wave Funknetzes vom Standort verändert werden.
- Ein statischer Controller (Aktor/Sensor) wird über das Stromnetz gespeist, ist ortsunveränderlich und dient als Repeater innerhalb des Z-Wave Netzwerkes. Bsp. Lichtschalter (Switch)
- Bauart bedingte Gegebenheiten der Wohnung oder des Gebäudes dämpfen das Z-Wave Signal und reduzieren deutlich die Zuverlässigkeit. Bsp. Eisenarmierter Beton (Wände, Decken) oder Gipskarton
Mesh-Netzwerk – Routing im Funknetz
Zur Vergrößerung der Reichweite des Z-Wave Netzwerkes sollten statische Controller zum Einsatz kommen. Eine ausgewogene Platzierung führt zu einer flächendeckend guten Signalqualität. Die portablen Controller können über statische Controller den Weg zum Gateway herstellen. Gibt es verschiedene Wege zum Gateway über unterschiedliche statische Controller, dann spricht man von Routen. Technisch sind Routen ein vermaschtes Netz oder meshed network. Das Z-Wave Signal kann maximal 4x über einen statischen Controller geroutet werden. Mehr ist auch nicht empfehlenswert, treten so bei langen Übertragungswegen gewisse Verzögerungen auf. Nachvollziehbar sind solche Verzögerungen, wenn Ihr einen Lichtschalter betätigt und nicht sofort das Licht angeht. Die Latenz ist dann so hoch, dass wir das als Mensch wahrnehmen.
Warum werden statische Controller eingesetzt?
Bewegt man einen der beiden Kommunikationspartner soweit auseinander, dass sie nicht mehr in der Funkreichweite liegen, schlägt die Kommunikation und die Datenübertragung fehl. Wenn sich Sender und Empfänger nicht mehr erreichen, sollten statische Controller (Repeater) verwendet werden.
Eine Einschränkung der Reichweite des Z-Wave Signals hängt auch von Faktoren wie der Bausubstanz (Wände) oder anderen (Stör-) Signalen der Frequenz ab. Eine Überlagerung von Frequenzen bewirkt eine Dämpfung des Signals und dadurch eine Reduzierung der Reichweite.
Tipps zur Planung eines Z-Wave Netzwerkes
Bevor der Startschuss bei Euch fällt, alle Aktoren und Sensoren ins Z-Wave Netzwerk zu inkludieren, solltet Ihr Euch Zeit für eine gut durchdachte Planung nehmen.
- Einen Grundriss oder eine Skizze anfertigen, optional kann auch ein 3D-Grundriss genutzt werden, Unterteilung nach statischen und portablen Controller vornehmen.
- Statische Controller so anordnen, dass diese über die gesamte Wohnung gleichmäßig verteilt sind.
Als Richtwert zu empfehlen ist: Jeder Raum hat einen stromgeführten Aktor oder Sensor. - Die Platzierung der Basisstation/des Gateways erfolgt idealerweise zentral. Das ermöglicht eine homogene Verteilung des Z-Wave Signals rund um das Gateway.
- Das Inkludieren der Komponenten erfolgt von der Basis weg. Begonnen wird mit den stromführenden Controllern, die dann ein vermaschtes Netz aufbauen. Nachgelagert werden, wieder beginnend an der Basis, die batteriebetriebenen Komponenten angelernt.
Meine 3 Mythen und die Realität dahinter
Wie so oft ist die Theorie das Eine und die Praxis das Andere. Nachfolgend 3 Mythen, die ich für mich getroffen habe und grundlegend nicht für jeden zutreffen müssen.
Mythos 1: Jedes Z-Wave Gerät verstärkt gleich!
Anfangs habe ich geglaubt, dass jeder Sensor oder Aktor, der dauerhaft mit Strom versorgt wird, in etwa gleich stark verstärkt. Schaltsteckdosen von Everspring und NodOn zeigten mir aber das Gegenteil. Der Punkt geht an die Franzosen in Sachen Signalverstärkung.
Mythos 2: Das Inkludieren neuer Komponenten erfolgt direkt neben der Basisstation!
Batteriebetriebene Sensoren direkt neben der Basis anzulernen macht nur Sinn, wenn kein statischer Controller zur Übertragung des Z-Wave Signals notwendig wird. Andernfalls kann der Sensor nicht den Weg zur Basis finden. Daher empfehle ich, das Gerät immer so nah wie möglich an dem Ort zu inkludieren, wo es zum Einsatz kommt.
Mythos 3: Der Mesh-Aufbau von der Basisstation erfolgt immer gleich!
Der Gedanke, dass jede Basisstation nach einem ähnlichen Prinzip arbeitet, wie ein Mesh-Netzwerk aufgebaut, aktualisiert und reorganisiert wird, der irrt. Die Hersteller unterscheiden sich hier durch gar keinen Einblick bis hin zu einer Visualisierung des Mesh-Netzwerks. Mein homee-Gateway zeigt mir keinerlei Informationen, welcher Sensor/Aktor (batteriebetrieben) mit welchem statischen Controller vermascht ist. Ebenso gibt es keinen Einblick, wann bzw. ob das Z-Wave Netzwerk reorganisiert wurde.
Ich hoffe, ich kann Euch mit dem Beitrag unterstützen, die Z-Wave Reichweite innerhalb Eures Netzwerkes zu stabilisieren oder zu erweitern. 😉
Im nächsten Beitrag geht es dann um die Neuigkeiten von der IFA 2019 in Berlin.