ZigBee Home Automation Gerätetypen

ZHA (Zigbee Home Automation) verwendet eine Open-Source-Python-Bibliothek, die als zigpy bekannt ist und einen hardwareunabhängigen Zigbee-Stack implementiert. Alle Koordinatoren, die mit diesem Stack kompatibel sind, werden von ZHA unterstützt. Derzeit ermöglicht es Zigbee Home Assistant Geräte der folgenden Typen zu steuern:

Mit Hilfe der Gruppier-Funktion können Sie mehrere Lampen-, Schalter- oder Lufteinheiten einfach als Einzelgerät steuern. Um eine solche Gruppe zu erstellen sind mindestens zwei Entitäten notwendig. Andernfalls kann keine Gruppenentität gefunden werden. Außerdem bietet die Steuerungsanbindung eine Fernbedienung für z.B. eine Lampe oder eine Gruppe.

Infografik: Die ZigBee Mesh-Netzwerk-Topologie sowie die Rollen der Knoten im Netzwerk.

Was ist ZigBee Home Automation?

Die ZigBee-Home-Automation-Integration ist eine Implementierung eines Zigbee-Gateways, die den standardmäßigen Zigbee 3.0-Spezifikationen (und früheren Überarbeitungen) entspricht. Innerhalb eines Zigbee-Netzwerks gibt es drei verschiedene Arten von Geräten: Zigbee-Koordinator (ZC), Zigbee-Router (ZR) und Zigbee-Endgeräte (ZED). Ein Zigbee-Netzwerk besteht immer aus genau einem Zigbee-Koordinator, jedoch können mehrere Zigbee-Router und Zigbee-Endgeräte im Netzwerk vorhanden sein.

Der Zigbee-Koordinator

Ein Zigbee-Koordinator ist das zentrale Gerät in einem Zigbee-Netzwerk, das das Netzwerk verwaltet und steuert. Es fungiert als physische Schnittstelle für das drahtlose Zigbee-Protokoll und ist für die Aufrechterhaltung der Zigbee-Netzwerktopologie und die Gewährleistung einer sicheren und effizienten Kommunikation zwischen Zigbee-Geräten verantwortlich. Zigbee-Routergeräte sind netzbetrieben und fungieren als Zigbee-Signalverstärker innerhalb des Zigbee-Netzwerknetzes, um die Reichweite zu vergrößern und die Abdeckung zu verbessern, während Zigbee-Endgeräte normalerweise batteriebetriebene Sensoren sind, die nicht als Zigbee-Signalverstärker fungieren.

Der Zigbee-Koordinator bei ZHA ist entweder ein Funkadapter oder ein Hardwaremodul mit einem integrierten Mikrocontroller. Dieser Mikrocontroller ist verantwortlich für die Ausführung des Zigbee-Protokollstapels, den die ZHA-Integration verwendet, um ein Zigbee-Netzwerk und seine Geräte zu verwalten und mit ihnen zu kommunizieren.

Vor der Installation der ZHA-Integration ist es erforderlich, einen Zigbee-Coordinator-Funkadapter oder ein Hardwaremodul zu erwerben und mit dem Computer zu verbinden, auf dem die Home Assistant-Installation durchgeführt wird. Typischerweise handelt es sich um einen USB-Dongle, der direkt an den Computer angeschlossen wird. Es gibt verschiedene kompatible Zigbee-Coordinator-Adapter und Hardwaremodule, deren entsprechende Abschnitte unten gelesen werden sollten.

Nachdem die ZHA (Zigbee Home Automation) eingerichtet ist und der Funkadapter oder das Modul des Zigbee-Koordinators konfiguriert wurde, können Sie jedes beliebige Zigbee-Gerät, unabhängig von Hersteller oder Marke, direkt mit dem Zigbee-Netzwerk verbinden/koppeln. Es wird jedoch empfohlen, Zigbee 3.0-kompatible Geräte zu kaufen, da diese theoretisch eine größere Interoperabilität bieten sollten. Beachten Sie jedoch die Abschnitte zu den unterstützten Geräten und der Ausnahmebehandlung.

ZigBee Home Automation Kompatible Hardware

Die ZHA-Integration nutzt eine hardwareunabhängige Implementierung des Zigbee-Stacks mit einem modularen Design. Das bedeutet, dass sie mit zahlreichen Zigbee-Koordinator-Funkmodulen/Adaptern von verschiedenen Herstellern funktioniert, sofern diese Module/Adapter mit zigpy kompatibel sind.

Ob Zigpy Zigbee 3.0 unterstützt oder nicht, hängt in erster Linie von der Hardware und Firmware Ihres Zigbee-Koordinators ab. Es gibt einige Zigbee-Koordinatoren, die grundsätzlich in der Lage sind, Zigbee 3.0 zu unterstützen, jedoch mit einer älteren Firmware ausgestattet sind, die dies nicht ermöglicht. In einem solchen Fall besteht die Möglichkeit, die Firmware eigenständig zu aktualisieren.

Es ist möglich, dass einige andere Zigbee-Koordinatorhardware keine Firmware unterstützen, die Zigbee 3.0 kompatibel ist. Dennoch können sie trotzdem voll funktionsfähig sein und alle erforderlichen Funktionen für Ihre Anforderungen erfüllen. Dies ist häufig der Fall, da viele Zigbee-Geräte noch nicht auf Zigbee 3.0 aktualisiert wurden. Im Allgemeinen unterstützen neuere Zigbee-Koordinatorhardware-Versionen jedoch in der Regel die Zigbee 3.0-Firmware und es liegt in der Verantwortung des Herstellers, diese Firmware zur Verfügung zu stellen.