Smart Home

Technischer Fortschritt Apr. 17, 2020

Ein Schülerblog von Lukas Fink.

1. Was ist ein Smart Home

Als „Smart Home“ werden Haushalte bezeichnet, in denen unterschiedliche Multimediageräte untereinander interagieren und ferngesteuert werden können. Unter den Begriff fällt auch die Vernetzung von Haustechnik und Haushaltsgeräten (z.b. Lichtquellen, Heizung, Kühlschränke und Waschmaschinen). Man spricht von Smart Home, wenn mehrere Geräte untereinander vernetzt sind und ebenfalls Daten speichern und verschicken. Um Smart Home verwenden zu können, braucht man einen kleinen Server zu Hause, damit alle vernetzten Dinge untereinander kommunizieren können und man alles vom Handy aus steuern kann. Damit man beispielsweise von unterwegs die Heizung aufdrehen kann, muss dieser Server auch mit dem Internet verbunden sein.

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Quelle: [1]

2. Geschichte

Erst zur Jahrtausendwende kamen erste Smart Homes zur Öffentlichkeit. Im Rahmen eines Architekturwettbewerbs wurde im April 2001 das erste Smart Home Haus erbaut. Sie nannten es „Das Haus der Gegenwart“. Das Haus war durch seine Vernetzung und flexiblen Steuerung eine Weiterentwicklung des Einfamilienhauses.  Alle Vorgänge im Haus ließen sich steuern, was war eine Sensation war, da es so etwas zuvor noch nie gab. 2011 wurde das Haus geschlossen, da die Eigentümer es wieder in einem Münchner Vorort aufbauen möchten. Von März 2005 bis Juli 2006 bot T-Mobile ein vollvernetztes Haus der interessierten Öffentlichkeit an. Sie tauften es auf den Namen „T-Com“. Es stand die Möglichkeit alle Geräte von unterwegs zu steuern dabei im Vordergrund. Heutzutage kann man Smart Home Produkte überall kaufen, da es immer mehr interessierten Menschen gibt, die ihren Lebensstandard vereinfachen wollen.

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Quelle: [1]

3. Arten

3.1 Zutritt

Mit einem elektronischen Schlüssel, der eine unverwechselbare Seriennummer bekommt, kann man sein Haus sowohl verschließen als auch öffnen. Dabei muss man einfach den Schlüssel an das Schloss halten und die Türe entsperrt sich.

Abbildung 1: Smart Lock

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Quelle: [1][2]

3.2 Beleuchtung

Um jederzeit das richtige Lichtdesign zu haben, gibt es sogenannte Lichtsteuerungen, welche über die Funktionen eines Smart Homes mit den Lampen eines Hauses sowie jeglichen anderen Arten von Lichtquellen kommunizieren können. Damit dies funktioniert, werden diese elektronischen Geräte miteinander verbunden, beispielsweise über Bluetooth, und können so von einem zentralen Gerät gesteuert werden. Ist dieses Gerät auch noch mit dem Internet verbunden, kann man sogar bequem von außerhalb des Hauses die Beleuchtung abdrehen.

Abbildung 2: Beleuchtung

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Quelle: [1][2]

3.3 Multimedia

Smart Home spielt auch eine zentrale Rolle bei Multimedia-Geräten. Möchte man etwa mehrere Multiroom Audio Systeme, also mehrere untereinander verbundene Audio Systeme, miteinander vernetzen, um in jedem Bereich seines Hauses den optimalen Klang zu erlangen, müssen diese Gerätschaften mit den Methoden eines Smart Homes vernetzt werden, um folglich einfach und zentral kontrolliert zu werden. Diese Art des Smart Homes ist sehr beliebt und kommt oft zum Einsatz.

Quelle: [1][2]

3.4 Überwachung

Auch in der Überwachung spielt das Thema Smart Home eine große Rolle. Durch die intelligente Vernetzung verschiedener Überwachungsgeräte zu einem Überwachungssystem lassen sich Räume und Häuser besser bewachen, wodurch sie sicherer werden.

Abbildung 3: Überwachungskamera

So kann man etwa mehrere Überwachungskameras sowie Alarmanlagen und Präsenzmelder untereinander verknüpfen und damit einen höheren Grad an Sicherheit erreichen. Dies wird vor Allem bei größeren Wohnanlagen verwendet, aber es lassen sich auch einzelne kleinere Räume untereinander vernetzen.

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Quelle: [1][2]

4. Übertragungsmethoden

Die am häufigsten vorkommenden Übertragungsmethoden sind:

4.1 Bluetooth

Bluetooth ist ein in den 1990er Jahren entwickelter Industriestandard für Datenübertragung per Funktechnik. Der Name „Bluetooth“ kommt vom dänischen König Harald Blauzahn, welcher Teile von Norwegen und Dänemark vereinte. Das Logo ist ein Monogramm der zwei altnordischen Runen Hagalaz und Berkano.

Abbildung 4: Bluetooth

Bluetooth-Geräte senden als sogenannte „Short Range Devices“ (also ein Funkgerät mit geringer Reichweite) zwischen 2,402 GHZ und 2,480 GHZ. Um Bluetooth verwenden zu dürfen bedarf es keinerlei Lizenz.

Störungen bei der Verbindung können unter anderem durch WLANs oder Mikrowellenherde, die im selben Frequenzbereich arbeiten, verursacht werden.

Eingesetzt wird Bluetooth in sehr vielen verschiedenen Geräten, beispielsweise in PCs, wobei hier zumeist eine spezielle Hardware erforderlich ist, Freisprechanlagen, Spielgeräten, Kommunikationsgeräten und Haustechnikgeräten.

Die aktuellste Version von Bluetooth ist „Bluetooth 5“, ältere Standards wie „Bluetooth 3.0“ sind immer noch vertreten. Glücklicherweise ist die letzte Version von auch abwärtskompatibel, das heißt, dass ein Gerät mit Bluetooth 5 auch mit einem anderen Gerät mit einer älteren Version von Bluetooth kommunizieren kann. Dies ist sehr wichtig, da man dadurch seine älteren Gerätschaften nicht ständig austauschen muss.

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Quelle: [3]

4.2 WLAN

Wlan (Wireless Local Area Network) ist ein drahtloses Verbinden von Netzen. In Gegensatz zu WPAN (Wireless Personal Area Network) hat es eine höhere Bandbreite und Datenübertragung. Es gibt zwei Funkfrequenzen im WLAN. Eimmal 2,4 GHz, indem hat man eine niedrigere Datenübertragung als im 5GHz Netz. Du zulässige Strahlungsleistung im 2,4 GHz Netz beträgt 100mW und im 5GHz Netz 500mW.

Abbildung 5: WLAN

Handelsübliche Endgeräte lassen sich mit diesem Netz auf 30-100 Meter verbinden. Diese hohe Leistung wird für Handmasten verwendet. Im Smart Home wird meistens WLAN benutzt und über dieses kann man das ganze Haus steuern. Ein Gerät, dass man über das WLAN steuern kann, ist eine WLAN Steckdose. Die verbinden man mit dem Modem zuhause und in einer APP kann man den Strom der Steckdose aufdrehen oder abdrehen. Man kann ebenfalls eine Zeitschaltung einstellen, dass sich die Dose zum Beispiel um 00:00 abdreht.

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Quelle: [4]

Quellenverzeichnis

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Smart_Home, abgerufen am 1.1.2020

[2] https://smarthome360.at/integration/integrationsmoeglichkeiten-ueberblick/?gclid=CjwKCAjwiN_mBRBBEiwA9N-e_kMGRP1jcq6sZkheD2-tXp8WdNKuc5DskiMuZnz_Wli0dNSusVv3LRoC3AYQAvD_BwE, abgerufen am 1.1.2020

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lockitron_smart_lock_keypad_bridge.jpg, abgerufen am 1.1.2020

https://cdn.pixabay.com/photo/2014/12/21/23/41/light-575848_960_720.png, abgerufen am 1.1.2020

https://cdn.pixabay.com/photo/2018/04/07/00/31/cctv-3297493_960_720.png, abgerufen am 2.1.2020

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/da/Bluetooth.svg/315px-Bluetooth.svg.png, abgerufen am 2.1.2020

[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Bluetooth, abgerufen am 2.1.2020

[4] https://de.wikipedia.org/wiki/Wireless_Local_Area_Network#Reichweite_und_Antennen, abgerufen am 3.1.2020

https://conradconnect.de/de/blog/wlan-steckdosen-der-einfache-weg-zum-smart-home, abgerufen am 3.1.2020

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lockitron_smart_lock_keypad_bridge.jpg, abgerufen am 1.1.2020

Abbildung 2: https://cdn.pixabay.com/photo/2014/12/21/23/41/light-575848_960_720.png, abgerufen am 1.1.2020

Abbildung 3: https://cdn.pixabay.com/photo/2018/04/07/00/31/cctv-3297493_960_720.png, abgerufen am 2.1.2020

Abbildung 4: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/da/Bluetooth.svg/315px-Bluetooth.svg.png, abgerufen am 2.1.2020

Abbildung 5: https://die-besten-100.de/bilder/images/7353.jpg, abgerufen am 3.1.2020

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