Smarthome ganz einfach

Der heimische Smarthome-Dschungel steckt voller Tücken: Jedes Gerät bringt eigene Apps und Funktionen mit, die nicht mit Geräten von anderen Anbietern kommunizieren. Mit Smarthome-Hubs von Apple, Google oder freien Lösungen wie Home Assistant lässt sich die smarte Hardware nur ansatzweise unter einen Hut bringen. Viele Geräte nutzen proprietäre Funktechniken, sodass sich neben dem WLAN-Router mehrere Funkzentralen versammeln. Die beiden Standards «Matter» und «Thread» sollen dieses Chaos beseitigen. Das Ziel besteht darin, dass Sie sich über die Funk- und Kommunikationswege keinerlei Gedanken mehr machen müssen: Es ist vollkommen egal, von welchen Herstellern die Geräte stammen. Sie können eine einzige Steuerplattform nehmen und dort alles reinwerfen, was mit Matter kompatibel ist. Zudem arbeitet das Ganze cloudfrei. Das beseitigt ein leidiges Problem: Wenn ein Hersteller irgendwann seine Server abschaltet, funktioniert das dazugehörige Gerät nicht mehr.

Was ist Matter?

Matter ist ein herstellerübergreifender Verbindungsstandard, der sicherstellt, dass Geräte von Amazon, Apple, Google, Samsung und anderen Herstellern problemlos miteinander kommunizieren können. Sie benötigen eine Schaltzentrale, auch Matter-Controller genannt, um kompatible Geräte steuern zu können. Dessen Aufgabe ist nicht an einen bestimmten Gerätetyp gebunden. Er kann etwa in stationäre Smarthome-Hubs oder vernetzte Schalter integriert sein. Viele Smarthome-Zentralen, die früher schon Kontrollfunktionen hatten, arbeiten mittlerweile auch als Matter-Controller, Bild 1.

Die Matter-Geräte verbinden sich direkt miteinander und erfordern keine herstellereigene Hardware. Fällt ein Gerät im Netzwerk aus, suchen sich die Daten automatisch einen neuen Weg. Da die Geräte mit Matter und Thread weniger Strom verbrauchen, halten batteriebetriebene Sensoren deutlich länger. Das System funktioniert lokal in Ihrem Zuhause, benötigt keine Cloud zur Steuerung und bietet somit auch mehr Datenschutz.

Was ist Thread?

Thread ist der Transportweg. Die Entwickler von Matter haben das Funkprotokoll Thread als dritte Verbindungstechnik neben Ethernet und WLAN vorgesehen. Im Gegensatz zu WLAN baut Thread ein eigenes, robustes Mesh-Netzwerk auf.

Jedes netzbetriebene Thread-Gerät dient dabei als Repeater und leitet Signale weiter. Es handelt sich bei Thread um ein energieeffizientes, drahtloses Netzwerkprotokoll, das vom WLAN unabhängig ist. In der Smarthome-Welt ist Ihnen vielleicht die Funktechnik ZigBee begegnet. Thread ist gewissermassen eine Weiterentwicklung davon.

Technisch gesehen ist Thread ein drahtloses Netzwerkprotokoll auf Basis von IPv6 (Internet Protocol Version 6) und speziell für smarte Geräte konzipiert. Es verwendet dasselbe Funkprotokoll wie ZigBee und bildet ein sicheres, skalierbares Mesh-Netzwerk, das sich perfekt für Smarthome-Anwendungen eignet. Für die Entwicklung ist die Thread Group zuständig. Das ist eine Kooperation grosser Tech-Konzerne wie Apple, Google und Samsung. Ziel war ein Protokoll, das die Schwächen älterer Standards behebt: mangelhafte Kompatibilität, geringe Sicherheit und schwankende Stabilität. Kurzum: Matter schafft die Rahmenbedingungen, Thread hält alles verbunden, Bild 2.

Thread Border Router

Damit Sie Matter-over-Thread-Geräte nutzen können, benötigen Sie in Ihrem Heimnetzwerk zwingend mindestens einen Thread Border Router. Dieser stellt die Verbindung zwischen Ihrem regulären WLAN und dem Thread-Netzwerk her. Das ist aber nicht zwingend ein separates Gerät. Viele moderne Smarthome-Zentralen haben diese Funktion bereits integriert. Beliebte Thread Border Router sind etwa der Apple HomePod mini, Bild 3, Googles Nest Hub, aber auch smarte Beleuchtungs-Hubs wie Eve, Bild 4.

Tipp: Achten Sie beim Kauf von Smarthome-Komponenten auf das Matter-Logo und die Spezifikation over Thread, um von allen Vorteilen profitieren zu können.

Prinzipiell kann jedes Produkt, das den Thread-Standard unterstützt, auch gleichzeitig ein Border Router sein. Es muss nur über eine konstante Stromversorgung verfügen und per WLAN oder LAN-Kabel den Kontakt zum heimischen Internetnetzwerk haben. Manche Geräte fungieren als Border Router und übernehmen zudem die Funktion einer Matter-Steuerzentrale.

Die Vorteile

Matter und Thread sind ergänzende Standards. Während Matter die Software-Ebene darstellt, die alles miteinander kompatibel macht, bildet Thread das Netzwerk, über das die Geräte kommunizieren. Die Technik bringt viele Vorteile mit sich.

Thread funkt lokal. Das bedeutet, dass alle Geräte auch ohne Internetverbindung weiter miteinander kommunizieren. So ist die Steuerung über eine Cloud, wie sie bei vielen Smarthome-Geräten üblich ist, nicht zwingend notwendig. Thread nutzt zudem eine integrierte Verschlüsselung und Authentifizierung, um Ihre Daten zu schützen und einen unbefugten Zugriff zu verhindern. Schicken Sie per App Steuerbefehle an Ihre Matter-Geräte, gelangen sie ohne Umweg über das Internet ans Ziel. Matter verbietet den Herstellern jedoch nicht, über das Regelwerk hinausgehende Zusatzfunktionen weiterhin über einen eigenen Cloud-Dienst anzubieten. Dazu gehören etwa Sprachkommandos. Aber auch hier ist denkbar, dass Alexa, Siri und Google Assistant in Zukunft einfache Anfragen direkt vor Ort verarbeiten.

Thread-Netzwerke sind widerstandsfähig gegenüber Ausfällen, da alle Geräte untereinander kommunizieren. Andere Standards wie ZigBee und Z-Wave arbeiten mit einem zentralen Koordinator. Fällt dieser aus, steht das gesamte Netz still. Bei Thread passiert das nicht. Fällt ein Border Router aus, übernimmt automatisch ein anderer.

Thread ist so konzipiert, dass nur geringe Datenmengen gesendet werden. Dadurch verbraucht ein Thread-Gerät wenig Energie, was sich vor allem bei batteriebetriebener Hardware positiv auswirkt. So kann Thread Sensordaten übertragen oder Geräte ansteuern und eignet sich etwa für Sensoren, Lampen oder smarte Türschlösser. Auf der anderen Seite eignet sich die Technik weniger für datenintensive Hardware wie IP-Kameras.

Matter und Thread vereinfachen die Einrichtung und Verwaltung von Smarthomes. Sie müssen sich keine Sorgen mehr über Kompatibilitätsprobleme zwischen verschiedenen Marken machen. Matter-Geräte lassen sich meist durch das Scannen eines QR-Codes einfach und schnell hinzufügen, Bild 5.

Sowohl Matter als auch Thread sind lizenzfrei. Das bedeutet, dass jeder Hersteller ohne zusätzliche Kosten Matter und Thread implementieren kann. Um alle Funktionen von Matter nutzen zu können und das Matter-Logo auf die Packung drucken zu dürfen, ist jedoch eine kostenpflichtige Zertifizierung erforderlich. Dennoch ist die Einstiegshürde relativ niedrig, was zur Zukunftssicherheit von Matter und Thread beiträgt. Google stellt sogar eine Open-Source-Variante des Thread-Protokolls zur Verfügung.

Tipp: Die Smarthome-Standards ZigBee und Z-Wave kommen weiterhin zum Einsatz, sind jedoch nicht Teil der Matter-Spezifikation. Starten Sie neu oder wollen Sie zukunftssicher planen, sind Sie mit den Standards Matter und Thread besser aufgestellt.

Einfacher Einstieg

Das alles klingt wesentlich komplizierter, als es ist. Um Matter nutzen zu können, brauchen Sie zunächst ein Gerät, das als Matter-Controller fungiert. Die meisten Smarthome-Geräte von Apple, Amazon und Google können das. Mit diesem Matter-Controller lassen sich anschliessend WLAN-fähige Matter-Geräte direkt nutzen.

Damit Sie auch Thread-Geräte einsetzen können, sollten Sie darauf achten, einen Controller zu nutzen, der zugleich ein Thread Border Router ist. Jeder Thread Border Router ist gleichzeitig ein Matter-Controller und hat den gleichen Funktionsumfang, nur eben mit der zusätzlichen Thread-Funktion.

Vor dem Kauf eines Thread-Geräts prüfen Sie, ob Sie bereits einen Border Router besitzen. Schauen Sie sich in Ihrem Wohnzimmer um. Steht dort ein Apple HomePod mini, Amazon Echo Hub, Google Nest Hub oder Apple TV 4K, besitzen Sie bereits einen Border Router. Aktualisieren Sie die Firmware auf die neueste Version, um Thread-Support und Matter-Verbesserungen freizuschalten.

Im zweiten Schritt entscheiden Sie, mit welcher App Sie das Gerät hinzufügen wollen, etwa Amazon Alexa, Apple Home, Google Home oder Samsung SmartThings. Alle Geräte sollten Sie zuerst dort einfügen, weil die Systeme noch nicht reibungslos zusammenspielen. Ein Gerät, das Sie mit Alexa konfigurieren und später mit Apple Home teilen, kann unerreichbar sein oder sich bei Netzwerkproblemen nicht selbst heilen.

Um ein Gerät zu verbinden, tippen Sie einfach Gerät hinzufügen in der jeweiligen Plattform-App an und scannen den Code, Bild 6.

Matter 1.6 erlaubt ausserdem eine NFC-Koppelung. Ihre App fragt nun, welcher Matter-Controller das Netz verwalten soll. Wählen Sie denjenigen, der einen Thread Border Router enthält.

Einschränkungen

Nicht nur wegen inkompatiblen Geräten werden Sie weiterhin mehrere Apps benötigen. Denn der neue Standard regelt nur die Einrichtung und manuelle Bedienung, nicht aber Automatiken mit Regeln und den Zugriff von ausserhalb des Heimnetzes. Damit etwa Sensoren bei An- oder Abwesenheiten der Nutzer Geräte ein- und ausschalten, brauchen Sie mitunter ein bestimmtes Smarthome-System, das alle gewünschten Komponenten einbinden und sie logisch verknüpfen kann. Und wollen Sie aus der Ferne prüfen, ob ein Fenster offensteht, klappt das womöglich nur über die Cloud des App-Anbieters.

Amazon, Apple, Google und Samsung haben die Technik in ihre Smarthome-Systeme eingebaut. Das Nutzererlebnis, das die Tech-Giganten jeweils geschaffen haben, gestaltet sich aber kaum einheitlich, Matter eignet sich zudem noch nicht für alle Geräteklassen. Nur Matter gibt es nicht – ohne Funk-Hardware läuft nichts, Bild 7.

Die Hardware

Ein Matter-Controller steuert Ihr Smarthome, während ein Thread Border Router Matter-over-Thread-Geräte wie Sensoren und Thermostate über ein stromsparendes, robustes Mesh-Netzwerk verbindet. Manche Controller vereinen beide Funktionen in einem Gerät. Nachfolgend eine Auswahl:

• Der HomePod mini fungiert automatisch als Thread Border Router, sobald er in Apple Home eingebunden ist. Er benötigt dafür keine manuelle Konfiguration — die Border-Router-Funktion ist im Hintergrund aktiv.

• Im Google-Universum sind etwa Nest Hub ab der zweiten Generation, Nest Hub Max und Nest Wi-Fi Pro bereits mit Thread-Border-Routern ausgestattet.

• Amazon bringt die Funktion zum Beispiel in Amazon Echo ab Generation 4.

• Sowohl Homey Pro als auch Homey Pro mini fungieren ebenfalls als voll ausgestattete Thread Border Router, Bild 8.

• Von Aqara arbeiten etwa der Aqara Hub M3 und der kompakte USB-Stick Aqara Hub M100 als Border Router, um Thread-Geräte in Ihr lokales Smart Home einzubinden.

• Hersteller wie Philips, Eve und Nanoleaf verfügen ebenfalls über ein Matter-over-Thread-Portfolio, Bild 9.

• Mit Ikea ist zudem ein grosser Anbieter für den Massenmarkt auf den Zug aufgesprungen. Der Dirigera Hub fungiert als zentrale Steuereinheit für Ikea-Geräte über die Ikea-Home-smart-App, Bild 10. Mit einem Update fungiert er zudem als Matter-Controller und Border Router, wodurch verbundene Ikea‑Geräte mit Matter-Ökosystemen kompatibel werden.

Hilfe bei Problemen

Wenn Sie ein Matter-Gerät kaufen und in der App Ihres Vertrauens nach einem herstellerspezifischen Einrichtungsassistenten suchen, landen Sie in einer Sackgasse. Matter-Geräte lassen sich nicht über die Hersteller-App, sondern direkt über die Plattform-App einbinden.

Ein Thread-Gerät reagiert in der App erst, wenn der Border Router aktiv ist. Wenn Sie den HomePod mini oder Echo also nach dem Sensor einrichten, taucht das Gerät nicht auf. Die Reihenfolge ist wichtig: zuerst den Border Router einrichten, danach Thread-Geräte hinzufügen. Der Unterschied zwischen perfekt und ungenügend liegt oft an veralteter Firmware. Führen Sie regelmässig Updates des Border Routers und der Sensoren durch.

Sind Geräte unerreichbar, hilft meist ein kompletter Neustart des Thread-Netzwerks. Dazu trennen Sie alle Border Router und das betroffene Gerät vom Strom und stecken diese nach zwei Minuten wieder ein. Das Mesh-Netzwerk organisiert sich neu und knüpft dabei auch eine Verbindung zu den vorher verwaisten Knoten.

Ein guter Thread Border Router reicht für alle Thread-Geräte – egal ob sie von Eve, Nanoleaf oder sonst wem sind. Sie fügen sich alle in ein grosses, gemeinsames Thread-Netzwerk ein. Je mehr netzbetriebene Thread-Geräte Sie nutzen, desto robuster wird das Mesh.