Zigbee vs Matter: Was sind die Unterschiede

Im vergangenen Dezember wurde ein bahnbrechendes Smart-Home-Protokoll veröffentlicht, das die Möglichkeiten der Heimautomatisierung revolutioniert. Mit Matter, einer von der Connectivity Standards Alliance (CSA) unterstützten Technologie, wird eine nahtlose Kommunikation zwischen führenden Herstellern wie Google, Amazon und Samsung ermöglicht. Trotz der Einführung von Matter bleibt der Markt vielfältig, und unter den zahlreichen Smart-Home-Protokollen sticht Zigbee besonders hervor.

In diesem Artikel werden wir Matter und Zigbee gründlich vergleichen, um Ihnen zu helfen, die besten Entscheidungen für Ihr intelligentes Zuhause zu treffen.

Was sind Matter und Zigbee?

Einige Benutzer bevorzugen Matter gegenüber Zigbee. Um eine fundierte Entscheidung zu treffen, sollten Sie zunächst einen Blick auf das Grundkonzept werfen, damit Sie verstehen, worum es bei Matter und Zigbee geht.

Matter

Matter lässt sich mit einer gemeinsamen Sprache für Smart Homes und IoT-Geräte vergleichen. Es handelt sich um einen Open-Source-Standard, der darauf abzielt, dass diese Geräte besser zusammenarbeiten. Durch die Verwendung des Internetprotokolls (IP) verbessert Matter die Kompatibilität und Sicherheit. Matter macht mehrere Hubs verschiedener Unternehmen überflüssig—ein kompatibler Router genügt. Es handelt sich um eine intelligente Methode, um Ihre Geräte zu verbinden und zu schützen.

Zigbee

Zigbee ist ein drahtloses Kommunikationsprotokoll, das speziell für kleinere Projekte wie die Heimautomatisierung entwickelt wurde. Dabei handelt es sich um eine einfache und kostengünstige Lösung für die Verbindung von Geräten mit geringem Stromverbrauch mithilfe kleiner digitaler Funkgeräte. Zigbee wird häufig in Smart Homes eingesetzt, da es zuverlässig ist und keine teure Ausrüstung wie Bluetooth oder Wi-Fi erfordert. Es hat sich zum Standardprotokoll für viele Smart-Home-Einrichtungen entwickelt.

Matter vs Zigbee: Ein kurzer Vergleich

Matter und Zigbee unterscheiden sich hauptsächlich in den OSI-Schichten, die Aspekte wie Interoperabilität, Skalierbarkeit und Authentifizierung regeln. Das Matter-Protokoll arbeitet auf höheren Schichten, wie Schicht 3 oder 4, um die Kommunikation zwischen Geräten zu erleichtern, während Zigbee auf niedrigeren Schichten, wie Schicht 1 oder 2, arbeitet, um effiziente drahtlose Verbindungen herzustellen.

Hier ist eine Übersicht über ihre Funktionsunterschiede:

Zigbee vs Matter: Hauptunterschiede

Wie Sie sehen können, weisen Matter und Zigbee erhebliche Unterschiede in ihren Betriebsprotokollen auf. In diesem Abschnitt werden wir detailliert vergleichen, wie jedes System funktioniert.

Betriebene OSI-Schichten

Matter und Zigbee operieren in verschiedenen Schichten des OSI-Modells und weisen dabei einzigartige Merkmale in der Smart-Home-Kommunikation auf.

Smart-Home-Protokolle ermöglichen die Interaktion zwischen Heimautomatisierungsgeräten, und um die Unterschiede zwischen Matter und Zigbee zu verstehen, ist ein Blick auf das Open Systems Interconnection (OSI)-Modell hilfreich.

Matter konzentriert sich auf die höheren Schichten, insbesondere die Netzwerkschicht (Layer 3, IPv6), die Transportschicht (Layer 4, UDP) und die Anwendungsschicht (Layer 7). Diese Fokussierung ermöglicht eine nahtlose Kommunikation und umfassende Kompatibilität zwischen Geräten.

Zigbee hingegen ist in den unteren Schichten des OSI-Modells verankert, wobei seine Stärken in der physischen Schicht (Layer 1), der Datenverbindungsschicht (Layer 2) und der Netzwerkschicht (Layer 3) liegen. Dadurch bietet Zigbee effiziente drahtlose Verbindungen für Smart-Home-Geräte, die sich auf grundlegende, energieeffiziente Kommunikation konzentrieren.

Während Matter sich auf die höheren Schichten des OSI-Modells konzentriert, arbeitet Zigbee in den unteren Schichten, die jeweils unterschiedliche Aspekte der Smart-Home-Kommunikation abdecken.

Interoperabilität

Den meisten Benutzern ist die Interoperabilität verschiedener Geräte in ihren Smart-Home-Systemen wichtiger, da sie Produkte von verschiedenen Herstellern kaufen können. Matter ist in dieser Hinsicht die flexiblere Option, da es ein hohes Maß an Interoperabilität zwischen verschiedenen Geräten und Plattformen bietet.

Matter basiert auf der IP-Technologie (Internetprotokoll) und verwendet Standard-Kommunikationsprotokolle wie WLAN, Bluetooth und Thread, um die Interoperabilität zwischen Geräten zu erreichen, die über eines dieser Protokolle verfügen. So kann beispielsweise ein Smartphone oder Tablet während der Installation über Bluetooth den ersten drahtlosen Kontakt mit einem Matter-Gerät herstellen.

Zigbee hingegen bietet nur Interoperabilität mit anderen Zigbee-Geräten, was bedeutet, dass Benutzer beim Aufbau ihres Smart-Home-Systems nur Zigbee-kompatible Geräte auswählen können.

Die Gesamtinteroperabilität von Matter ist höher als die von Zigbee, da Matter fast universell mit verschiedenen Gerätemarken funktioniert.

Topologie

Mit Topologie meinen wir, wie diese beiden Protokolle in verschiedenen Netzwerktypen funktionieren. Matter ist vielseitiger, wenn es um Netzwerke geht. Es kann mit verschiedenen Technologien wie Ethernet-LAN, WLAN-LAN, Thread und Bluetooth Low Energy arbeiten. Diese verschiedenen Netzwerke, die Matter unterstützt, ermöglichen es verschiedenen Smart-Home-Geräten, sich einfach mit dem Matter-System zu verbinden.

Bei Zigbee hingegen liegt der Schwerpunkt auf Mesh-Netzwerken. Ein Mesh-Netzwerk ermöglicht es jedem Gerät im Netzwerk, als Signalverstärker zu fungieren und das Signal an ein anderes Gerät weiterzuleiten, wodurch Mesh-Netzwerke vielseitiger werden.

In einem Mesh-Netzwerk sind alle Infrastrukturknoten wie Brücken, Switches und andere Geräte direkt mit einem zentralen Hub verbunden. Diese Geräte, auch Mesh-Punkte genannt, können größere Entfernungen überbrücken und sogar Hindernisse umgehen, sodass Sie in jedem Raum einen zuverlässigen Internetzugang haben. Eine solche Netzwerkkonfiguration bietet eine hervorragende Abdeckung und Zuverlässigkeit, was für Smart-Home-Geräte, die auf eine stabile Internetverbindung angewiesen sind, besonders wichtig ist.

Matter verfügt über ein vielseitigeres Netzwerksystem und obwohl Zigbee einige Geräte wie Thread-Geräte nicht unterstützt, ist das Netzwerk, auf dem es läuft, stabiler und zuverlässiger.

Skalierbarkeit

Matter zeichnet sich durch Flexibilität und Anpassungsfähigkeit aus, unabhängig davon, ob Sie ein kleines oder großes Netzwerk haben. Mit intelligenten Systemen, die nach dem Matter-Standard arbeiten, brauchen Sie sich keine Gedanken über die Reichweite der Internetabdeckung zu machen. Selbst wenn Ihr Heim-Internet ausfällt, können Sie Ihre Geräte weiterhin lokal über den Matter-Controller verwalten, ohne auf die Internetverbindung angewiesen zu sein.

Dagegen eignet sich Zigbee besser für kleinere bis mittelgroße Netzwerke. Zigbee kann Daten über große Entfernungen übertragen. In Innenräumen haben Zigbee-Geräte eine beeindruckende Reichweite, sodass sie über Entfernungen von 10 bis 100 Metern zuverlässig kommunizieren können. Bei Verwendung im Freien kann Zigbee seine Reichweite sogar noch weiter ausbauen, mit Verbindungsentfernungen von bis zu 300 Metern.

Die Reichweite von Zigbee kann jedoch durch verschiedene Faktoren wie die Ausgangsleistung der Geräte, Störungen durch andere drahtlose Geräte und Hindernisse in der Umgebung beeinflusst werden. Mit zunehmender Entfernung kann die Signalstärke nach experimentellen Beobachtungen schwächer werden. Während Matter in seiner Skalierbarkeit flexibler ist, funktioniert Zigbee besser mit kleinen bis mittelgroßen Netzwerken.

Authentifizierung

Matter implementiert robuste Authentifizierungsmechanismen, um den Benutzern einen hohen Schutz zu gewährleisten. Es nutzt fortschrittliche Technologien wie Public-Key-Kryptographie und digitale Zertifikate. Diese Verfahren garantieren, dass nur autorisierte Geräte miteinander kommunizieren können, wodurch unbefugter Zugriff verhindert und die Integrität Ihres Smart-Home-Netzwerks sichergestellt wird. Mit Matter können Sie darauf vertrauen, dass Ihre Daten und Ihre Privatsphäre umfassend geschützt sind.

Zigbee verfolgt hingegen einen anderen Ansatz bei der Authentifizierung. Es setzt auf Zugriffskontrollmechanismen, Pre-Shared Keys und gerätespezifische Schlüssel. Diese Methoden bieten ebenfalls einen gewissen Schutz für Ihre Daten und Privatsphäre, unterscheiden sich jedoch grundlegend von Matters kryptografischem Ansatz. Die Authentifizierungsmethoden von Zigbee sind bewährt und haben sich über längere Testphasen als zuverlässig erwiesen, was den Smart-Home-Nutzern ein gewisses Vertrauen vermittelt.

Obwohl Matter und Zigbee unterschiedliche Wege zur Sicherung der Benutzerprivatsphäre verfolgen, bieten beide starke Authentifizierungsmechanismen, die den Schutz Ihrer Daten und Ihrer Privatsphäre gewährleisten.

Lizenzgebühr und Mitgliedschaft

Sowohl Matter als auch Zigbee erfordern keine Lizenzgebühr. Aber der Vorstand dieser beiden Protokolle besteht aus unterschiedlichen Marken und Herstellern. Wie Zigbee bereits früher bekannt gab, umfasst der Mitgliederrat der Zigbee Alliance bis zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Artikels mehr als 300 prominente Halbleiterhersteller, Technologiefirmen, OEMs und Dienstleistungsunternehmen aus verschiedenen Branchen.

Sechs Monate nach seiner Einführung hat der Matter-Standard insgesamt 29 Förderer und 281 Teilnehmer. Mit seiner Universalisierung werden sich mehr und mehr Hersteller und Marken anschließen.

Zigbee oder Matter, was ist besser?

Sind Sie immer noch hin- und hergerissen zwischen diesen beiden Protokollen? Lassen Sie uns einen Blick auf die Vor- und Nachteile werfen, damit Sie die richtige Wahl für Ihre Bedürfnisse treffen können.

Vergleichstabelle

Matter: Vor- und Nachteile

Vorteile:

• Einfach zu erwerben und zu verwenden: Mit der Veröffentlichung der ersten Version in der ersten Hälfte des Jahres 2023 haben bekannte Unternehmen und Marken wie Apple, Google, Amazon und Samsung angekündigt, dass ihre wichtigsten Smart Home-Produkte bereits jetzt Matter-kompatibel sind, was den Matter-Standard für Besitzer von Smart Home-Geräten leicht zugänglich macht.
• Multi-Admin-Fähigkeit: Matter ermöglicht es Benutzern, Geräte über mehrere Smart Home-Systeme gleichzeitig zu steuern. So können Sie zum Beispiel Ihre Lampen über die SmartThings App über ein Samsung Smartphone einschalten und dann über die Apple Home App auf einem iPad ausschalten.
• Lokale Kontrolle über Geräte: Dank des Matter-Standards können Sie Ihre Geräte lokal und nicht über das Internet steuern. Matter-Geräte funktionieren auch dann noch, wenn ihre Hersteller den Betrieb einstellen oder plötzlich beschließen, ihre Server abzuschalten, was sie zu einer zukunftssicheren Wahl macht.

Nachteile:

• Eingeschränkte Unterstützung von Geräten: Mehrere Kategorien von Smart Home-Geräten werden in der Matter-Version 1.0 nicht unterstützt, z. B. Überwachungskameras, intelligente Türklingeln und Haushaltsgeräte. Diese Produkte sind in Smart-Home-Systemen weit verbreitet. Derzeit können Kunden ihre intelligenten Geräte möglicherweise nicht in vollem Umfang nutzen. Wir müssen abwarten, ob Matter in der Lage sein wird, diese Geräte in zukünftigen Versionen in sein System zu integrieren.
• Basisfunktionen von Geräten: Einige Smart Home Produktkategorien bieten nur Basisfunktionen. Matter unterstützt zum Beispiel keine Energieüberwachung von angeschlossenen Steckdosen. Daher müssen Sie möglicherweise eine App installieren, um mehr als nur Basisfunktionen und Einstellungen vorzunehmen.
• Nicht genügend Zeit zum Testen: Der Matter Standard steckt noch in den Kinderschuhen. Bis er alle seine Eigenschaften und Funktionen erfüllen kann, dauert es noch eine Weile. Wir warten darauf, ob Matter wie versprochen echte plattformübergreifende Interoperabilität bieten kann.

Zigbee: Vor- und Nachteile

Vorteile:

• Hohe Knotenunterstützung: Zigbee kann Tausende von Knoten zusammen unterstützen, einschließlich 65000 Knoten in einem einzigen Netzwerk. Dies hilft bei der Erweiterung der Übertragungsreichweite.
• Niedriger Bandbreitenverbrauch: Die Zigbee-Technologie ist für Geräte mit geringem Stromverbrauch geeignet. Da sie keine große Bandbreite benötigt, sind kleine intelligente Geräte, die mit Batterien betrieben werden, Objektanhänger, Sensoren usw. für diese Technologie geeignet. Sie dient auch als Alternative zu Wi-Fi- und Bluetooth-Technologien.
• Einfache Installation und Steuerung: Zigbee lässt sich einfach und kostengünstig installieren. Sie können das Zigbee-System auch über verschiedene Geräte steuern und so Ihr Zuhause intelligenter machen.

Nachteile:

• Niedrige Übertragungsrate: Die Übertragungsrate von Zigbee ist im Vergleich zu Bluetooth und Wi-Fi niedriger. Sie ist auch nicht für die Übertragung von Daten mit hoher Geschwindigkeit geeignet.
• Potenzielle Sicherheitsbedrohungen: Die Zigbee-Technologie birgt viele Sicherheitsbedrohungen. Da sie anfällig für Störungen ist, können absichtliche Störungen zum Verlust der vom Netzwerk bereitgestellten Dienste, zum Diebstahl von Daten von einem Knoten oder zum Diebstahl eines ganzen Knotens führen.
• Höhere Kosten: Die Installation eines Zigbee-Systems kann teuer werden. Die Größe des Netzwerks und die Reichweite des Netzwerks bestimmen die Kosten der Implementierung. Auch die Verfügbarkeit kompatibler Produkte und Geräte und der Grad der Komplexität der Technologie können die Kosten beeinflussen.

Zusätzliche Tipps: Liste der für die Verwendung von Zigbee und Matter erforderlichen Geräte

Matter und Zigbee sind zwei unterschiedliche Protokolle, die jeweils eine Reihe von Geräten benötigen, um zu funktionieren.

Liste der für Matter erforderlichen Geräte

• Matter Controller: Der Matter Controller ist das Gehirn Ihres intelligenten Hauses. Er bindet alle Matter-Geräte in Ihr Heimnetzwerk ein, steuert sie und verwaltet die Kommunikation und Automatisierung. Matter-Controller sind markenunabhängig, zum Beispiel können Apple HomePod Mini, Amazon Echo, Google Nest Hub und Samsung SmartThings Hubs alle als Matter-Controller verwendet werden.
• Thread-Border-Router: Dieser Router wird für Thread-Geräte verwendet und kann die Reichweite Ihres Heim-Mesh-Netzwerks erweitern. Manchmal sind Matter-Controller auch Thread-Border-Router.
• Smart Home Apps: Um Geräte hinzuzufügen und die Automatisierung und Routine für Räume einzurichten, benötigt Matter verschiedene Smart Home Apps. Manche Überwachungs- und Steuerungsgeräte können auch über verschiedene Smart Home-Apps funktionieren.

Liste der für Zigbee erforderlichen Geräte

• Zigbee-Koordinator: Der Zigbee-Koordinator ist das "Gehirn" des Netzwerks und ist in der Regel mit einem Computer oder einem Gateway-Gerät verbunden. Er initiiert den Netzwerkbildungsprozess und ermöglicht anderen Zigbee-Geräten, dem Netzwerk beizutreten. Sobald das Netzwerk aufgebaut ist, koordiniert der Koordinator die Kommunikation zwischen den Geräten, indem er den Austausch von Nachrichten erleichtert.
• Zigbee-Endgeräte: Zigbee-Endgeräte leiten keinen Datenverkehr an andere Knoten weiter und eignen sich daher für mobile und batteriebetriebene Geräte. Diese Geräte befinden sich in der Regel die meiste Zeit im Ruhezustand und bieten nur Basisfunktionen. Da sie nicht direkt mit anderen Geräten senden oder empfangen können, handelt es sich bei typischen ZigBee-Endgeräten um einfache Peripheriegeräte wie Bewegungssensoren, Schalter, Dämpfungsglieder usw.
• Zigbee-Router: Der Router ist das Hauptgerät für die Stromversorgung von Zigbee-Systemen. Normalerweise verwenden sie intelligente Stecker, senden Sensorinformationen an den Koordinator und leiten Daten von Zigbee-Endgeräten an den Koordinator weiter.

Häufig gestellte Fragen

Wird Matter Zigbee ersetzen?

Da Matter derzeit noch kein vollständig anerkannter Standard ist, wird es Zigbee nicht vollständig ersetzen. Matter hat jedoch das ehrgeizige Ziel, die Kommunikation zwischen Geräten über das IP-Netzwerkprotokoll (Internet Protocol) zu ermöglichen. Es wird erwartet, dass die erste Spezifikation von Matter auf den Netzwerkschichten WiFi und Thread arbeitet, während Bluetooth Low Energy für den Inbetriebnahmeprozess verwendet wird.

Die Verfügbarkeit von Matter-kompatiblen Geräten ist im Vergleich zur weit verbreiteten Verwendung des Zigbee-Protokolls derzeit noch relativ begrenzt. Viele bekannte Smart Home-Marken bieten nach wie vor hauptsächlich Zigbee-kompatible Geräte an, sodass Zigbee die erste Wahl auf dem Markt ist.

Ist Zigbee mit Matter kompatibel?

Derzeit ist eine direkte Kompatibilität zwischen Z-Wave- und Zigbee-Geräten mit Matter nicht möglich. Sie können jedoch Z-Wave- und Zigbee-Geräte über eine Bridge oder ein Gateway-Gerät mit einem Matter-System verbinden. Dadurch können diese Geräte in das Matter-Ökosystem integriert werden und mit diesem kommunizieren.

Auf der anderen Seite können Geräte, die speziell für die Kompatibilität mit Matter entwickelt wurden, nahtlos mit dem Zigbee-Protokoll arbeiten, ohne dass zusätzliche Geräte oder Brücken erforderlich sind.

Wo kann ich Matter-Geräte kaufen?

Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Artikels werden die folgenden Gerätekategorien von Matter unterstützt: Glühbirnen und Lichtschalter, Steckdosen, Schlösser, Thermostate und andere Klimaregler, Jalousien und Rollläden, Sensoren, Fernseher und Streaming-Videoplayer, drahtlose Zugangspunkte und Brücken.

Die vier großen Plattformen - Amazon Alexa, Google Home, Apple Home und Samsung SmartThings - unterstützen alle Matter, d.h. Sie können jede ihrer Apps, intelligenten Lautsprecher, Hubs und intelligenten Sprachassistenten verwenden, um Ihre Matter-Geräte zu verwalten. Schauen Sie einfach in die Online-Shops und suchen Sie nach Produkten, die mit Matter kompatibel sind.

Was sind die Unterschiede zwischen Zigbee und Z-Wave?

Der Unterschied zwischen Zigbee und Z-Wave besteht in vielen Aspekten wie Frequenz, Geschwindigkeit, Smart Home-Interferenzen, Kompatibilität usw. Zigbee verwendet eine Frequenz, die Daten viel schneller zu und von Ihrem Gerät überträgt als Z-Wave. Außerdem kann es sich mit mehr Geräten verbinden. Allerdings stört es Geräte, die Wi-Fi verwenden, und es verbraucht mehr Strom.

Fazit

Sowohl Zigbee als auch Matter zielen darauf ab, Menschen dabei zu helfen, ihr Zuhause intelligenter zu machen. Der Matter-Standard, der Ende 2022 veröffentlicht wurde, benötigt mehr Zeit, um seine Fähigkeiten zu testen, die Schichten zwischen verschiedenen Protokollen und Marken aufzubrechen. Nach mehr als 10 Jahren der Entwicklung ist das Zigbee-Protokoll zu einer der beliebtesten Lösungen für die intelligente Heimautomatisierung geworden. Die Unterschiede zwischen den beiden Protokollen liegen hauptsächlich in den OSI-Schichten, der Interoperabilität, der Netzwerktopologie und der Skalierbarkeit.

Sowohl Matter als auch Zigbee haben ihre Vor- und Nachteile. Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen die Informationen liefert, die Sie benötigen, um zu entscheiden, welches System für Sie am besten geeignet ist. Haben Sie bereits ein Smart Home System in Ihrem Haus? Haben Sie Tipps und Ideen, wie das System optimal funktionieren kann? Teilen Sie diesen Artikel mit Ihren Freunden und hinterlassen Sie unten einen Kommentar!