Smart Home Hub
Smart Home Hubs, die entweder lokal oder mit der Cloud verbunden sind, sind für IoT-Geräte (Internet of Things) nützlich, die ZigBee-, Z-Wave-Protokolle oder Bluetooth anstelle von Wi-Fi verwenden. Manchmal auch als Smart Home Bridge bezeichnet, sammelt und übersetzt ein Smart Home Hub die Kommunikation verschiedener Protokolle von Smart-Home-Geräten. Wenn beispielsweise ein Smartphone, das ZigBee nicht zum Kommunizieren verwendet, mit einem Smart Lock „sprechen“ möchte, dieser aber nur Zigbee und nicht das im Smartphone installierte Wi-Fi oder Bluetooth nutzt, arbeitet der Smart Home Hub als Übersetzer zwischen den beiden. So fungiert ein Smart Home Hub als Herzstück eines Smart Home-Netzwerks, das verschiedene Geräte und Systeme in einer zentralen Plattform zusammenführt.
Dies vereinfacht auch das Netzwerk für den Benutzer und stellt ihm eine einzige Smart-Home-Anwendung zur Verfügung, um alle verschiedenen Systeme und Anwendungen zu steuern. Wenn nun ein Benutzer den Befehl einrichten möchte, dass, wenn sich das Smartphone dem Haus des Besitzers nähert, das Garagentor öffnet, das Wohnzimmerlicht angeht und das Radio auf einen klassischen Musiksender schaltet, kann er dies über den Smart Home Hub ausführen. Als Master-Hausautomations-Controller kann ein Smart Home Hub auch den Traffic von Wi-Fi oder Bluetooth ableiten und so die Netzüberlastung verringern. Mit allen Smart-Home-Geräten, die zu Hause angeschlossen sind, können die Benutzer auch mit ihrer Smart-Home-App auf die verschiedenen Systeme zugreifen und diese fernsteuern, während sie nicht zu Hause sind.
Wie funktioniert ein Smart Home Hub?
Hubs sind im Allgemeinen Netzwerkgeräte, die als Konvergenzorte für Daten von einem oder mehreren Geräten verwendet werden und die Daten dann in eine oder mehrere andere Richtungen weiterleiten.
Ein Smart Home Hub verfügt normalerweise über einen integrierten Switch. Er verwaltet die Informationen, die erforderlich sind, um zu bestimmen, wie und wo Daten weitergeleitet werden. Geräte können auch Rechenressourcen enthalten, um einige Verarbeitungsaufgaben auszuführen, bevor Daten weitergeleitet werden.Die zugehörige Smart-Home-App fungiert als „Universal-Fernbedienung“ für alle Smart-Home-Geräte, so dass der Anwender Elemente des Smart-Home-Netzwerks überwachen und Aufgaben automatisieren, planen und steuern kann.Smart Home Hubs sind in der Lage, viele Smart Home- und IoT-fähige Geräte und Systeme zu steuern, einschließlich intelligenter Sensoren von Thermostaten, Glühbirnen, Steckdosen und Schaltern, Türschlössern und -sensoren, Türklingeln, Garagentoröffnern, Energiemonitoren und Fensterbedienelementen sowie Abdeckungen und weitere Sensoren. Sie können auch Bewegungssensoren, Überflutungs- und Lecksensoren, intelligente Radios und Lautsprecher, Sicherheitssysteme und Kameras, Rauch- und Kohlenmonoxiddetektoren, Bewässerungssteuerungen und Ventilatoren, Warmwasserbereiter und andere Haushaltsgeräte steuern.
Viele Smart-Home-Geräte verfügen über ihre eigenen proprietären Hubs. Jedoch können diese Systeme oft nicht in andere Smart-Home-Systeme integriert werden. Dadurch können Geräte nicht kommunizieren – wenn beispielsweise ein Rauchmelder Alarm schlägt, kann er die Smart Locks eventuell nicht erkennen, um die Tür für einen schnellen Fluchtweg oder den Feuerwehrzugang zu öffnen. In diesem Fall kann ein dedizierter Smart Home Hub einen einzigen Kontrollpunkt bieten. Ebenso, wenn ein Hausbesitzer intelligente Glühbirnen von verschiedenen Herstellern verwendet, kann jeder seinen eigenen Hub mit seiner eigenen App haben. Ein dedizierter Smart Home Hub kann die Verwendung verschiedener Hubs kombinieren und vereinfachen. Obwohl ein dedizierter Smart Home Hub eine zentrale Kommandozentrale zur Verfügung stellt, bedeutet dies nicht, dass proprietäre Hubs verworfen werden können. Ein dedizierter Smart Home Hub ersetzt Hubs nicht, sondern verbindet sie alle an einem zentralen Ort. Werden proprietäre Hubs entfernt, kann das die Funktionalität des Geräts oder Systems reduzieren.
Entwicklung des Smart Home Hubs
Ältere Smart-Home-Geräte verwendeten häufig Wi-Fi und/oder Bluetooth, um zu kommunizieren. Da diese Spezifikationen jedoch die Batterieleistung schnell belasten können, kamen neue Protokolle auf den Markt. ZigBee und Z-Wave, zwei der bekanntesten Protokolle in der Hausautomation, reduzieren Stromausfälle und ermöglichen kostengünstige drahtlose Verbindungen zu Smart-Home-Geräten. Der erste Smart Home Hub auf dem Markt war SmartThings. Das Unternehmen startete 2012 eine Kickstarter-Kampagne und sammelte 1,2 Millionen Dollar ein. 2014 wurde das System von Samsung übernommen. Ursprünglich nur ein Hardware-Gerät, sind seit kurzem Software-Smart-Home-Hubs verfügbar. Software-basierte Smart Home Hubs vereinheitlichen die verschiedenen Smart-Home-Geräte auf einem Smartphone und machen es somit überflüssig eine weitere Box ins Regal zu stellen. Beispiele für softwarebasierte Home Automation Hubs sind Eve, Stringify und Yonomi.
Beliebte Smart Home Hubs
Der Samsung SmartThings Hub unterstützt ZigBee, Z-Wave, Bluetooth und Wi-Fi. Er ist mit dem Home-Router verbunden und bietet ein Batterie-Backup. Der Hub ist mit mehr als 200 Geräten und Diensten von Drittanbietern kompatibel, darunter Amazon Alexa, Google Assistant, Philips Hue, Ring-Video-Türklingeln, ADT-Sicherheit, Schlage-Schlösser und Honeywell-Thermostate. Er ist mit Android und iOS kompatibel. Samsungs WLAN-Router Connect Home Mesh bietet integrierte SmartThings-Integration.
Der Wink Hub unterstützt Zigbee, Z-Wave, Bluetooth und Wi-Fi. Im Gegensatz zu vielen anderen Home Automation Hubs kommuniziert er intern mit dem zu Hause, anstatt sich auf Cloud-Konnektivität zu verlassen. Er ist Android- und iOS-kompatibel und bietet zahlreiche Integrationsmöglichkeiten, wie Kwikset-Schlösser, Nest Thermostate, GE Smart Lightbulbs und Google Assistant. Weitere Smart-Home-Hub-Optionen sind Insteon Hub von Insteon, Harmony von Logitech, Almond von Securifi und VeraLite von Vera.
Überlegungen zu Smart Home Hubs
Beim Kauf eines Smart Home Hubs sollten Sie Folgendes beachten:
- Sprachsteuerung:Wenn Sie Ihr Smart-Home-System über Sprache steuern möchten, prüfen Sie, ob das Gerät in Ihren Smart-Lautsprecher integriert werden kann (zum Beispiel Amazon Alexa oder Google Home.
- Integrationen:Einige Smart Home Hubs bieten mehr Integrationsmöglichkeiten als andere. Auch die Anzahl der verfügbaren anschließbaren Geräte kann durch den Hub begrenzt sein. Zum Beispiel verbindet Harmony von Logitech nur bis zu acht Smart-Home-Geräte.
- Betriebssystemkompatibilität:Die meisten Systeme sind mit iOS und Android kompatibel. Sie sollten dies aber unbedingt vor dem Kauf prüfen. Beispielsweise sind einige Smart Home Hubs mit Windows-Telefonen nicht kompatibel.
- Verbindung:Einige Smart Home Hubs erfordern eine direkte Verbindung mit Ihrem Router, zum Beispiel der SmartThings-Hub, während andere eine Verbindung über WLAN herstellen.
- Kompatibilität:Wissen Sie, welche Standards (ZigBee, Z-Wave, Bluetooth, Wi-Fi) Ihre Smart Home-Geräte verwenden? Stellen Sie sicher, dass auch der Hub diese unterstützt.
- Smart Home App:Die meisten Smart Home Hubs werden über eine Smartphone App aufgerufen. Es gibt auch einige Optionen für PC oder Mac.
Smart-Home-Hub-Sicherheit
Da Smart-Home-Geräte eine Verbindung zum Internet herstellen und drahtlos kommunizieren, sind sie einem Angriffsrisiko ausgesetzt. In der jüngeren Vergangenheit gab es mehrere bemerkenswerte Smart-Home-Hub-Sicherheitsvorkommnisse, darunter: Im Mai 2018 fanden Forscher von Pen Test Partners einen fünf Jahre alten Softwarefehler im Z-Wave-Protokoll namens Z-Shave, der schätzungsweise 100 Millionen Chips in Smart-Home-Geräten betrifft, die von mehr als 2.400 Anbietern verkauft werden. Wenn sie angegriffen werden, könnten Hacker intelligente Schloss-Schlüssel abfangen und Haustüren aufschließen. Im Februar 2018 fanden Forscher von Kaspersky Lab Schwachstellen in einem unbenannten Smart Home Hub, die es Angreifern von der Ferne ermöglichen, auf den Server zuzugreifen und Benutzerdaten zu extrahieren, was zu einer möglichen Übernahme des gesamten Smart-Home-Systems führen könnte. Im Jahr 2017 fanden Rapid7-Forscher Klartext-Anmeldeinformationen, die in Konfigurationsdateien in den Android-Anwendungen gespeichert waren, die zur Steuerung von Wink Hub 2 und Insteon Hubs verwendet wurden. Sofern das Telefon nicht über eine starke Authentifizierung, vollständige Telefonverschlüsselung oder die in Android integrierten sicheren Keystores verfügt, können Benutzerdaten aus der App entfernt werden.
Im Jahr 2016 entdeckte ein Cognosec-Forscher einen Fehler im SmartThings-Hub, der es einem Hacker ermöglichen könnte, durch das Öffnen von Smart Locks und Jamming-Bewegungssensoren in ein Smart Home einzubrechen.
Um Sicherheitsprobleme in einem Smart Home Hub und dem gesamten Smart-Home-Netzwerk zu vermeiden, wird empfohlen, die Multifaktor-Authentifizierung zu verwenden, Standardbenutzernamen oder Passwörter zu ändern, Software und Firmware zu aktualisieren und keine Seriennummern, IP-Adressen oder andere vertrauliche Netzwerkinformationen zu teilen. Die Benutzung von Antimalware und die Vermeidung von öffentlichem Wi-Fi werden ebenfalls empfohlen. Auch die Segmentierung von IoT-Verkehr in ein Gastnetzwerk ist möglich.
Smart Home Hub oder nicht?
Ein Streitpunkt ist, dass nicht jedes Smart-Home-Netzwerk einen Smart-Home-Hub benötigt. Viele intelligente Lautsprecher, darunter Amazon Echo und Google Home, können wie ein dedizierten Smart Home Hub arbeiten und als Kommandozentrale für ein Smart-Home-System fungieren. Sie bieten hubähnliche Funktionen über ihre Apps und Sprachschnittstellen wie Alexa oder Siri. Dedizierte Hubs bieten keine nativen Sprachsteuerungsoptionen, obwohl Integrationen verfügbar sind.
Genauso ist es, wenn alle angeschlossenen Geräte eines Heims über WLAN laufen, ist kein Smart-Home-Hub erforderlich.
Ein Problem bei der Verwendung eines intelligenten Lautsprechers mit einem Smart Home Hub besteht jedoch darin, dass die Lautsprecher möglicherweise nicht die vollständige Kompatibilität mit allen Protokollen und Standards bieten. Zum Beispiel unterstützt Amazon Echo Plus ZigBee, aber nicht Z-Wave. Es bietet jedoch Alexa-Fähigkeiten, die Smart-Home-Geräte mit Alexa kombinieren können, bietet zahlreiche der gleichen Kontrollmöglichkeiten, so dass die Benutzer keinen Unterschied merken werden. Wie bei dedizierten Hubs benötigt der Echo Plus proprietäre Hubs, um die volle Funktionalität des Geräts zu gewährleisten. Zum Beispiel können sich Hue-Geräte mit einem Echo ohne die Hue-Bridge verbinden, aber die Funktionalität der intelligenten Glühbirnen ist auf Ein/Aus und dem Dimmen der Lichthelligkeit beschränkt.
Weitere intelligente Lautsprecher und Geräte, die als Smart Home Hubs verwendet werden können, sind Apple HomePod, Apple TV 4K und Google Home.
