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Intelligentes Zuhause 101

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Intelligentes Zuhause 101
Abbildung: © IoT für alle

Kann die tägliche Arbeit für Menschen einfacher sein? Die kurze Antwort ist ja, sie können. Tatsächlich werden sie jedes Jahr einfacher.

Bereits 1975 wurde die Smart-Home-Technologie zum ersten Mal implementiert. Seitdem ist sie zu einem gängigen Instrument in Millionen von Haushalten auf der ganzen Welt geworden. In den USA bspw. 48.4 Prozent der Haushalte wird bis 2025 automatisiert sein. Wie kann sie unser Leben verändern und welche Trends sind zu erwarten? 

Heute werden wir das herausfinden.

Was genau verstehen wir unter „Smart Home“? Unter dem Dach von Smart Home gibt es miteinander verbundene Geräte (IoT) und zugehörige Dienste für die Heimautomatisierung. 

Hier sind einige Statistiken, die die Entwicklung der Branche und das, was vor uns liegt, demonstrieren (Statista):

  • Im Jahr 2022 wird erwartet, dass der prognostizierte Marktumsatz erreicht wird 115,7 Mrd. USD.
  • Die Nische wächst stetig an eine CAGR von 13.3 Prozent von 2022 bis 2026. Daraus ergibt sich in vier Jahren ein Marktvolumen von 207,809 Mrd. USD.
  • Ein solches Marktwachstum bewirkt die Ausweitung der Haushaltsdurchdringung. Im Jahr 2022 wird die Smart Home-Durchdringung bei rund 14 Prozent liegen, bis Ende 25 kann sie 2026 Prozent erreichen.
  • Auf globaler Ebene hat der US-Markt mit einer Marktgröße von 33,659 Millionen USD das größte Potenzial für die Nische.

Was ist das Geheimnis der Popularität von Smart Home?

IoT ist nicht nur ein schicker Trend. Mehrere Faktoren wirken sich gleichermaßen auf die wachsende Popularität intelligenter Haushaltsgeräte aus. Hier sind die wichtigsten.

  1. Schnelle technologische Entwicklung. Hardware- und Softwarepotenziale entwickeln sich jedes Jahr weiter. Die aktuellen Fortschritte unterscheiden sich von denen, die wir bisher kannten, was sich zwangsläufig auf die Kundenerwartungen und Marktveränderungen auswirkt.
  2. Neue Cloud-Computing-Möglichkeiten. Die Cloud-Infrastruktur, die für IoT-Lösungen unerlässlich ist, ist zugänglicher denn je. Smart-Home-Anbieter können von den flexiblen Serviceoptionen beliebter Cloud-Plattformen wie AWS, Microsoft Azure, Google Cloud usw. profitieren.
  3. Verbindliche Umweltstandards. Mehrere entwickelte Länder beziehen Smart-Home-Lösungen in ihre Umweltschutzmaßnahmen ein, zum Beispiel Großbritannien (Smart Meter). Es ist zu einem wesentlichen Bestandteil des nationalen Programms geworden.

Arten von Smart-Home-Apps

Der Markt für Smart-Home-Produkte ist vielfältig und berührt viele Aspekte unseres täglichen Lebens. Dies sind die Hauptkategorien:

  • Energiemanagement: Lüfter, Pumpen, Klappen etc.
  • HVAC/R (Heizung, Lüftung, Klimatisierung und Kühlung): Boiler, Klimaanlagen verschiedener Art, Thermostate usw.
  • Beleuchtung: Funkschalter
  • Sicherheit: Schlösser, Überwachungskameras, Türklingeln usw.
  • Haushaltsgeräte und -möbel: Staubsauger, Kaffeemaschinen, Uhren, Garagengeräte usw.
  • Roboter und virtuelle Assistenten: Astro von Amazon, Vector 2.0, AIBO von Sony und andere
  • Gesundheit und Wohlbefinden: Fitnessspiegel und -tracker, Waagen, Herzfrequenzmessgeräte, vernetzte Inhalatoren, Kontaktlinsen usw

Die meisten dieser Geräte sind mit mobilen Apps verbunden, um sie so handlich wie möglich zu machen und eine kontinuierliche Steuerung und Überwachung zu ermöglichen. Je nach Ziel und Komplexität können IoT-Apps ein oder mehrere miteinander verbundene Geräte verwalten:

  • Eine App für ein Gerät. Dies ist eine gute Option, wenn Sie nur ein Produkt herstellen (z. B. einen virtuellen Assistenten) und das Sortiment nicht erweitern möchten.
  • Eine App für mehrere Geräte, entwickelt von einer Marke. Das Erstellen einer App für eine Reihe von Geräten verbessert die Kundenzufriedenheit und reduziert Ihre Entwicklungs-/Verbesserungskosten (statt mehrerer Apps müssen Sie eine optimieren).
  • Eine Lösung für kategorieübergreifende Geräte, die von mehreren Marken entwickelt wurden. Dies sind komplexe Plattformen zur Steuerung und Automatisierung aller Geräte im Haus.

Was sind die Schlüsselelemente einer Smart-Home-Lösung?

Jedes Smart-Home-System enthält drei Elemente für einen reibungslosen Betrieb: Hubs, Sensoren und Aktoren. Untersuchen wir sie genauer.

1. Ein Hub oder eine mobile App

Dabei handelt es sich um eine Steuerzentrale, die verfügbare Smart Devices in einem Haus überwacht und deren Daten verarbeitet. Ein Hub ist wie das Gehirn jeder Smart-Home-Infrastruktur. Es hat einen leistungsstarken Backend-Teil (Serverseite), um alle Geräte zu verbinden, und einen Frontend-Teil (Clientseite), normalerweise in Form einer mobilen App. 

Über Hubs verwalten Benutzer ein Smart-Home-Ökosystem, entweder manuell oder indem sie automatische Reaktionen auf verschiedene Umstände einrichten (z. B. die Anpassung der Klimaanlage an das Wetter draußen).

In den letzten Jahren haben mobile Apps nach und nach Smart Home Hubs auf dem Markt verdrängt und bieten einen einfachen und unkomplizierten Workflow.

2. Sensoren

Diese Geräte sammeln Informationen über die Umgebung: Temperatur, Bewegungen, Feuchtigkeit und andere, um sie direkt an den Hub zu übertragen. Sensoren sind wie die Augen und Ohren eines IoT-Ökosystems. 

Nach dem Empfang von Daten von Sensoren reagieren Hubs entsprechend. Sie senden entweder Benachrichtigungen an den Benutzer oder reagieren automatisch auf sich ändernde Bedingungen.

3. Aktuatoren

Dieser Begriff bezieht sich auf unzählige auf dem Markt erhältliche IoT-Geräte wie Smartwatches, Fernseher, Thermostate, Kühlschränke usw. Aktoren erhalten Befehle vom Hub und ändern ihren Status oder ihre Parameter.

So verbinden sich Smart Home-Elemente

Jede IoT-Infrastruktur benötigt eine Konnektivitätsmethode für die nahtlose Kommunikation zwischen einem Hub, Sensoren und Aktoren. Es stehen vier Konnektivitätstypen zur Auswahl:

  • Wi-Fi gilt als das beliebteste Kommunikationsprotokoll für IoT-Geräte. Gleichzeitig verbraucht es am meisten Energie, weshalb Geräte regelmäßig aufgeladen werden sollten.
  • Bluetooth ist seltener als Wi-Fi, aber gleichzeitig sind Bluetooth-Geräte billiger und verbrauchen weniger Energie. Ihr größter Nachteil ist die geringe Konnektivität. Alle IoT-Elemente sollten näher beieinander liegen, und Benutzer können ihr IoT-System nicht außerhalb des Hauses steuern.
  • Z-Wave ist ein Low-Power-Mesh-Netzwerk*, das eine hohe Konnektivität bietet und das Hinzufügen einer beliebigen Anzahl von Geräten zum Netzwerk ermöglicht. Gleichzeitig erreicht das Z-Wave-Signal maximal 100 Meter, sodass Benutzer ihr Zuhause nicht aus der Ferne steuern können.
  • Zigbee ist ein weiteres erschwingliches Low-Power-Mesh-Netzwerk zum Verbinden von Smart-Home-Geräten. Zigbee bietet eine sichere Datenübertragung mit kryptografischen 128-Bit-Schlüsseln und steuert Geräte innerhalb von 10-100 m in Innenräumen. Die Zigbee Alliance umfasst jetzt mehr als 600 Unternehmen (wie Siemens, Philips, Bosch und andere), was bedeutet, dass es Tausende von ZigBee-freundlichen Geräten gibt, und ihre Zahl wächst jedes Jahr.

* Mesh-Netzwerk ist ein Netzwerk von Geräten (Knoten), die miteinander verbunden sind, um Daten auszutauschen. Jedes Gerät kann ein Signal übertragen, indem es sich mit dem lokalen Internet verbindet.

HomeKit: Apples Smart-Home-Plattform

HomeKit, das erstmals 8 im Rahmen des iOS 2014-Updates angekündigt wurde, verbindet Smart-Home-Gadgets und alle Arten von Apple-Geräten (iPhones, iPads usw.).

Smart-Home-Hersteller müssen bestimmte Anforderungen erfüllen, um eine HomeKit-Zertifizierung zu erhalten. Eine besondere Herausforderung damals, als Apple einen Hardware-Sicherheitschip in jedem Gerät forderte. Aber 2017 machte eine neue softwarebasierte Lösung die Dinge einfacher und öffnete Türen zu mehr Smart-Home-Tools im HomeKit-Ökosystem.

Die Idee hinter HomeKit ist es, Benutzern zu ermöglichen, ihr Zuhause zu steuern . Apple-Infrastruktur mit der vorinstallierten Home-App. Natürlich sind mittlerweile nicht alle Geräte mit HomeKit kompatibel, sodass man sich für solche Produkte eine separate App herunterladen muss.

Die Home-App

Das Startseite wurde zwei Jahre nach HomeKit mit dem iOS 10-Update veröffentlicht. Es ermöglicht Benutzern, ihr Zuhause zu steuern und die Dinge auf verschiedene Arten in Ordnung zu halten: manuell, durch Einrichten automatischer Aktionen für bestimmte Geräte oder durch das Erstellen von „Szenen“ für mehrere Geräte gleichzeitig. Insbesondere die Szenenfunktion ist einer der größten Vorteile von Home.

Beispielsweise kann die Szene „Gute Nacht“ das Verriegeln von Türen, das Ausschalten des Lichts oder das Einschalten des Nachtlichts beinhalten, wenn eine Bewegung erkannt wird. All dies geschieht automatisch ohne zusätzlichen menschlichen Eingriff. Ebenso können Benutzer Szenen für den Morgen erstellen, wenn sie nach Hause kommen oder das Haus verlassen usw.

Außerdem können intelligente Geräte in „Räumen“ gruppiert werden. Benutzer markieren, welche Geräte zu welchen Räumen gehören, um Standorte separat zu verwalten und zu überwachen.

Weitere Beispiele für HomeKit-integrierte Apps sind:

Smart-Home-Plattformen für Android-Nutzer

Gibt es eine Home-Alternative für Android-Benutzer? Nicht genau. Aber es gibt ähnliche Smart-Home-Optionen, mit und ohne Hub. 

Google-Startseite

Google-Startseite ist die erste App, die einem im Zusammenhang mit Android Home Automation in den Sinn kommt. Es hilft Benutzern, von Google erstellte Geräte (wie Nest und Home) sowie zahlreiches Zubehör anderer Hersteller zu verwalten.

Allerdings sind nicht alle Geräte kompatibel mit Assistentin werden von Google Home unterstützt. 

Merkmale:

  • Ein Blick auf ein Smart-Home-System,
  • Einfache Anpassung jedes Smart Devices innerhalb der App,
  • Routinen sich wiederholende Aktionen zu integrieren,
  • Schlafzimmer um alle Geräte zu steuern, die sich an einem bestimmten Ort befinden.

Samsung SmartThings

Obwohl SmartThings von Samsung erstellt wurde, ist die Liste der unterstützten Geräte nicht nur auf diese Marke beschränkt, aber dennoch kürzer als die von Google Home.

Merkmale:

  • Steuerung und Anpassung jedes Smart-Geräts separat,
  • Automatisierung typischer Smart-Home-Aufgaben (z. B. Licht zu einer bestimmten Zeit ausschalten),
  • Voreingestellte Szenen Gerätegruppen zu automatisieren,
  • Favoriten um schnell auf die am häufigsten verwendeten Geräte und Szenen zuzugreifen.

Alexa-Smarthome

Alexa-Smarthome ist ein beeindruckendes Ökosystem, das von Amazon mit der Echo-Gerät und Alexa-Assistent in seinem Herzen. Echo ist ein intelligenter Lautsprecher, der Sprachbefehle mit Alexas Hilfe verarbeitet. Die Anwendung von Echo ist optional, da Kunden nur eine mobile App verwenden können, um ihr Zuhause zu verwalten.

Merkmale:

  • Routinen für sich wiederholende Aktionen,
  • Bewachen die Alarmbenachrichtigungen vom Echo-Gerät sendet,
  • Ahnungen Alexa ermöglichen, Benutzern etwas vorzuschlagen oder daran zu erinnern (z. B. eine Tür zu schließen, wenn ein Benutzer abwesend ist),
  • Drucken von Dokumenten über Sprachbefehle.

Hubitat-Mobile

Diese App ist eine Ergänzung zur komplexeren Hubitat Elevation Platform, die Smart-Home-Hubs bereitstellt. Es ist für diejenigen, die erweiterte Funktionen und Sicherheit suchen. 

Merkmale:

  • Fortgeschrittener Armaturenbretter um Geräte zu verwalten,
  • Geräteorganisation nach Schlafzimmer,
  • Geofencing um Warnungen an das System zu senden, wenn sich ein Benutzer in der Nähe des Hauses (oder nicht zu Hause) befindet, nachdem er einen definierten „Zaun“ betreten (oder verlassen) hat,
  • Sicherer Zugriff auf das System, auch ohne verfügbare Internetverbindung.

Was sind die Hauptvorteile von Smart Home Hubs?

Warum sollten Benutzer Smart-Home-Hubs gegenüber einfacheren mobilen Lösungen wählen? Die Antwort liegt in diesen Vorteilen.

1. Zusätzliche Sicherheitsebene 

Hubs dienen als Konnektoren für alle Smart-Home-Geräte und bieten gleichzeitig erweiterte Sicherheit, was besonders für Büroräume von Vorteil ist. Moderne Hubs sind in der Regel mit einer Zwei-Faktor-Authentifizierung ausgestattet, um den Zugriff auf das System zu beschränken.

2. Unterstützung mehrerer Konnektivitätsmethoden 

Smart-Home-Hubs unterstützen im Gegensatz zu mobilen Apps alle Verbindungsmethoden, einschließlich Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee und Z-Wave. 

3. Eine breitere Palette verbundener Geräte 

Benutzer können anspruchsvollere Szenen und Routinen erstellen, wenn sie jedes Gadget mit einem System verbinden. Hubs unterstützen alle Kommunikationsprotokolle und sind wesentliche Werkzeuge für den Aufbau komplexer Smart-Home-Ökosysteme mit Zubehör von mehreren Anbietern.

Zusammenfassung

Moderne Häuser sind intelligent genug, um Sie bei der Verwaltung Ihres Tagesablaufs zu unterstützen und die Sicherheit des Haushalts mit Ihrem Smartphone zu überwachen. Wie weit führen uns Innovationen? Bald werden wir es herausfinden. Das wissen wir bisher:

  • Es wird erwartet, dass die Smart-Home-Nische von 13.3 bis 2022 mit einer CAGR von 2026 Prozent stetig wächst.
  • Es gibt drei Hauptfaktoren für das Wachstum der Nische: technologische Innovationen, neue Cloud-Computing-Fähigkeiten und aktualisierte Umweltstandards.
  • Zu den wichtigsten Smart-Home-Produktkategorien gehören Energiemanagement, HVAC/R, Beleuchtung, Sicherheit, Haushaltsgeräte und -möbel, Roboter und virtuelle Assistenten sowie Gesundheit und Wohlbefinden.
  • Jedes Smart-Home-System besteht aus Sensoren, Aktoren und einem Hub (oder einer mobilen App)..
  • Benutzer können ihr Smart Home mit ihrem Android- oder iOS-Gerät verwalten. Apple-Benutzer können eine Standard-App namens Home verwenden, um HomeKit-unterstützte Geräte zu verwalten.
  • Spezielle Hubs sind eine gute Option für reichhaltige Smart-Home-Ökosysteme, die mehrere Verbindungsmethoden erfordern.
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