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WLAN Hausautomation

WLAN Hausautomation

Veröffentlicht am 24.12.2019 in ,

Hausautomation über WLAN, ist das ein gute Idee und was sind die Nachteile?

In meinem Beitrag Hausautomation selber machen habe ich geschrieben man sollte immer die passende Technologie verwenden und dass WLAN nicht die beste Technology für Hausautomation ist. Warum?

Wie funktioniert WLAN?

Hier eine kurze Erläuterung wie WLAN funktioniert, wer es genaue wissen will kann sich z.B: hier informieren Wie funktioniert WLAN?

WLAN kann immer nur von einem Gerät zur gleichen Zeit genutzt werden und da WLAN ein Protokoll ist das sehr auf Gleichberechtigung setzt, darf jeder Teilnehmer, sobald er eine Verbindung hat, gleich viele Datenpakete übertragen. Das klingt gut, hat aber einen großen Nachteil. Wenn sich Geräte im WLAN befinden die sehr langsam sind, oder einen schlechten Empfang haben, dann bremsen sie schnellere Geräte aus da diese warten müssen bis das langsame Gerät fertig ist.

Beispiel mit falschen Zahlen (die aber einfacher zum Rechnen sind):

Unser Netzwerk hat 2 Geräte. Das erste Gerät benötigt 0.1 Sekunde um 10 Pakete a 1kB zu übertragen, das zweite Gerät benötigen nur 0.01 Sekunde um die 10 Pakete (10kB) zu übertragen.

Wollen beide Geräte 1MB übertragen und die Geräte immer abwechselnd senden benötigen wir für dieses MB 200x0.11 Sekunden also 22 Sekunden.

Wären beide Geräte "schnelle Geräte" würden sie für die selbe Datenmenge nur 200x0.01 Sekunden, also nur 2 Sekunden benötigen.

Bevor ich gelyncht werde 🙂 ich weiss, man kann das so nicht rechnen, da es niemals eine genaue 50:50 Verteilung geben wird und auch nicht beide Geräte zur selben Zeit die selbe Datenmenge übertragen werden, aber zum veranschaulichen des Problems genügt es, meiner Meinung nach.

"Bessere" Access Points lösen dieses Problem zum Beispiel mit Airtime Fairness, hier dürfen die unterschiedlichen Geräte nicht die gleiche Anzahl Pakete schicken, sondern bekommen einen gleich großen Timeslot um die Daten zu senden. Hier ein Artikel von TP Link "Was ist Airtime Fairness" in dem das genauer erklärt wird. In dem Beispiel von TP Link wird dabei der Durchsatz um den Faktor 3 erhöht.

Jedoch habe ich Airtime Fairness noch bei keinem Consumer Gerät gesehen.

Was hat das mit Hausautomation zu tun?

Grundsätzlich bietet es sich an WLAN für die Hausautomation zu nutzen, da ja meist ein WLAN vorhanden ist das genutzt werden könnte.

Jetzt habe ich bei mir mal zusammen gerechnet. Ich habe ca. 30 Smart Geräte im Einsatz (Lampen, Schalter, Thermostate, Steckdosen,...) und dann kommen noch etwa 20 WLAN Geräte hinzu (3 Personen, Handy, Laptops, Fernseher, Smartwatch, Kindle, WLAN Lautsprecher, Drucker,...)

Das heißt, ich hätte anschliessend etwa 50 Geräte in meinem WLAN die um die Bandbreite kämpfen. Und nachdem nur jeweils ein Gerät zur selben Zeit den Kanal belegen kann, könnt ihr euch das Gerangel um diesen freien Kanal vorstellen. Stichwort CSMA/CA in dem ober verlinkten Artikel "Wie funktioniert WLAN"

Hinzu kommt, das eine WLAN Steckdose mit eingebauter Antenne die hinter der Waschmaschine platziert ist einen eher nicht so guten Empfang hat und das Netzwerk dadurch ausbremst.

Und mein letztes Argument gegen WLAN in der Hausautomation ist der Stromverbrauch. Ich kann mir Lampen und smarte Steckdosen vorstellen, aber wenn es um Batteriebetriebene Geräte wie Schalter, Thermostate, Türsensoren, usw geht denke ich nicht, dass das mit dem heutigen WLAN Standard umgesetzt werden kann.

WLAN 6 ist die Lösung?

Jetzt kommt ja gerade das neue WLAN 6 und löst alle Probleme 😉 Das was ich bisher gesehen habe sieht noch nicht sehr vielversprechend aus. Aber ich denke, es wird auch noch einige Zeit dauern bis WLAN 6 flächendeckend verfügbar ist.

Aber die dicken Drei...

Amazon, Google und Apple haben sich gerade zusammengesetzt um einen neuen Standard für die Hausautomation zu definieren der auf WLAN und Bluetooth basieren soll. Siehe hier "Amazon, Apple  und Google arbeiten an gemeinsamem Smarthome-Standard"

Nun ja, 2020 wird mal angefangen zu definieren, dann muss es noch Geräte dazu geben was wohl noch ein paar Jahre dauern wird. Das Gute daran ist, dass auch ZigBee, Z-Wave und andere bei diesen Gesprächen dabei sind und diese Protokolle auch zukünftig unterstützt werden sollen.

Was denkt ihr über Hausautomation über WLAN? Nutzt ihr es und was sind eure Erfahrungen damit?

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One comment on “WLAN Hausautomation”

  1. Interessanter Artikel, jetzt verstehe ich auch, warum mein W-Lan so langsam ist. Wir sind 5 Leute und haben ungefähr 40 W-Lan Geräte. Um die Reichweite zu verbessern habe ich auch noch einen Repeater eingebaut der das aber nach deiner Logik wohl eher verschlechtert hat.

    Grüße Thomas

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