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Sechs Smart-Home-Trends für 2020

| Autor / Redakteur: Johan Pedersen* / Michael Eckstein

Smart Home ist mehr als eine windige Bedienung einzelner Geräte per App: In Zukunft kommt es vor allem auf intelligente Interoperabilität, Sicherheit und herstellerunabhängige Integration an.

Eine für alles: Trotz unterschiedlicher Funkprotokolle sollen Smart-Home-Geräte in Zukunft immer besser intelligent zusammen arbeiten.
Eine für alles: Trotz unterschiedlicher Funkprotokolle sollen Smart-Home-Geräte in Zukunft immer besser intelligent zusammen arbeiten.
(Bild: Silicon Labs)

Noch vor nicht allzu langer Zeit waren „Smart Home“-Produkte eine lose Sammlung einzelner vernetzter Geräte bzw. Systeme, etwa intelligente LED-Leuchten, HLK-Steuerungen (Heizung, Lüftung, Klima) oder auch Überwachungskameras und Alarmanlagen. „Smart“ bedeutete, dass die Nutzer sie von ihren Smartphones aus per App steuern konnten. In der Regel einzeln, weil die verwendeten Techniken zueinander inkompatibel waren. Mittlerweile sind die unterschiedlichen Ökosysteme besser verzahnt.

Aktuelle Smart-Home-Geräte sind in der Lage, Umgebungsinformationen zu erfassen, diese auszutauschen, Aktionen daraus abzuleiten sowie Vorlieben der Nutzer umzusetzen. Ein wesentlicher Grund, warum Kunden diese Art von Technik immer mehr schätzen, sind benutzerfreundlichen Sprachschnittstellen sogenannter „intelligenter Lautsprecher“ (Smart-Speaker) wie Amazon Echo, Apple HomePod oder Google Home.

Laut einer aktuellen Studie von Navigant Research wird der weltweite Jahresumsatz mit Smart-Home-Plattformen voraussichtlich von 3,2 Mrd. US-Dollar im Jahr 2019 auf 14,3 Mrd. US-Dollar im Jahr 2028 steigen und so ein durchschnittliches jährliches Wachstum (CAGR) von 18,1% erreichen. Dabei zeichnen sich für das Jahr 2020 folgende sechs Trends ab:

Trend 1: Der Übergang von „smart“ auf „intelligent“

„Smart“ bedeutet traditionell, dass sich Beleuchtung mit einem Sprachbefehl einstellen oder die Heizung vom Smartphone aus einschalten lässt, wenn man sich z.B. von der Arbeit auf dem Weg nach Hause befindet. Dieser Grad an Intelligenz ist sehr beliebt – aber nur der erste Schritt hin zu weiteren Errungenschaften.

IoT-Geräte werden immer leistungsfähiger und intelligenter. Die Formfaktoren werden kleiner, verbesserte Kommunikationsprotokolle sorgen für mehr Reichweite und Energieeffizienz. Und die Verbraucher statten ihre Häuser und Wohnungen mit immer mehr vernetzten Geräten aus. Damit steigen die Möglichkeiten und Erwartungen, von mehr Komfort und Fortschritt zu profitieren, da verschiedene Geräte nahtlos und intelligent zusammenarbeiten können.

Ein einfaches Beispiel wäre, wenn man Zeit mit der Familie oder mit Freunden verbringt, um einen Film anzusehen. Mit einem einzigen Sprachbefehl ließe sich der Fernseher und die Set-Top-Box einschalten und der Film abspielen. Zudem werden die Jalousien heruntergefahren und die Lichter gedimmt, um die gewünschte Kinoatmosphäre zu schaffen. Es ist zu erwarten, dass in Zukunft noch mehr dieser integrierten Erfahrungen unseren Alltag bereichern werden.

Trend 2: Omnipräsente Multiprotokoll-Anbindung

Wenn es um Smart-Home-Vernetzung geht, dominiert nicht ein einziges Protokoll. Dafür gibt es gute Gründe: Bluetooth, WLAN, ZigBee, Z-Wave, Thread und proprietäre Netzwerke weisen unterschiedliche Merkmale auf – und jedes spielt eine Rolle bei der IoT-Anbindung.

Gerätehersteller werden sich auch weiterhin für Funktechnik entscheiden, die auf Faktoren wie Reichweite, Anzahl der vernetzten Geräte, Beschränkungen hinsichtlich der Leistungsaufnahme und den Protokollen basiert, die von den Smart-Home-Ökosystemen verwendet werden, in die sie integriert werden sollen.

Der Ansatz, die beste Funktechnik zu verwenden, macht eine Multiprotokoll-Vernetzung erforderlich. Einige Hersteller wie Silicon Labs bieten dafür funkbasierte IoT-Lösungen mit dynamischer Multiprotokoll-Anbindung, die ZigBee, Bluetooth und andere Protokolle unterstützen. Jedes Protokoll hat seine eigenen Anforderungen an Latenz und Bandbreite, und die effektive Planung der Kommunikation ist entscheidend für eine erfolgreiche dynamische Multiprotokoll-Anbindung. Designs mit einem einzigen Multiprotokoll-SoC (System-on-Chip) können die Stückliste (BOM) des Funk-Subsystems um bis zu 40% verringern, das Design der Leiterplatte (PCB) vereinfachen und mögliche Störungen zwischen mehreren Funkgeräten durch HF-Koexistenzmethoden vermeiden.

Die daraus resultierenden Multiprotokoll-Smart-Home-Produkte sind für Verbraucher interessant, die nicht mehr über Spezifikationen nachdenken und sichergehen wollen, dass sich das System einfach einrichten lässt. In Zukunft werden Endprodukte für das Smart Home diese Multiprotokoll-Anbindung unterstützen. Verbraucher müssen sich dann beim Kauf neuer Produkte keine Gedanken mehr darüber machen, welches Protokoll-Logo auf der Verpackung ist. Es wird im Idealfall einfach funktionieren.

Trend 3: Verbesserte Benutzererfahrung

Selbst wenn ein Gerät das leistungsfähigste Smart-Home-Produkt am Markt wäre, ist es unwahrscheinlich, dass es sich durchsetzt, wenn die Erfahrungen mit der Installation und Nutzung schlecht sind. Marktteilnehmer, die viel investieren, um das Einrichten und den Betrieb von Smart-Home-Geräten so einfach wie möglich zu gestalten, haben deutliche Vorteile. Ein Beispiel ist die SmartStart-Inbetriebnahme Z-Wave-basierter Geräte, mit der sich neue Geräte mittels Scannen eines QR-Codes einfach zum Netzwerk hinzufügen lassen.

Trend 4: Verstärkter Einsatz künstlicher Intelligenz (KI)

Durch die immer größere Rechenleistung können Hersteller von Smart-Home-Geräten die Möglichkeiten des maschinellen Lernens (ML) näher am Gerät und nicht nur in Cloud nutzen.

Diese Verlagerung der Intelligenz an den Rand (Edge Computing) hat den Vorteil, dass sich die Latenz verringert, was schnellere und intelligentere Systeme schafft. Es bieten sich auch mehr Möglichkeiten rund um die Sicherheit und den Datenschutz an, da die Menge und Art der Daten, die außerhalb des Hauses ausgetauscht werden, begrenzt wird.

Trend 5: Anbieter helfen Geräteherstellern, sich stärker zu differenzieren

Anbieter von Smart-Home-Geräten wollen mithilfe modernster Technik unsere Lebensweise positiv verändern. Daher wenden sie mehr Zeit für Innovationen und Differenzierung auf, als sich mit der Integration von Komponenten, der Funk-Zertifizierung und dergleichen zu beschäftigen.

Die Hersteller von Smart-Home-Geräten suchen daher zunehmend nach Halbleiter- und Software-Lieferanten, die Entwicklungstools anbieten, um das Design über mehrere Kommunikationsprotokolle hinweg zu standardisieren. Diese Tools erleichtern Entwicklern die Arbeit, da sie das Erstellen von Energieprofilen, das Konfigurieren und Optimieren der Anbindung bzw. Vernetzung übernehmen. Damit bleibt mehr Zeit für Innovationen, und eine schnellere Markteinführung wird möglich.

Trend 6: Robustere und weniger störanfällige Sicherheit

Es gibt heute keine Diskussion über Smart-Tech-Trends und das IoT, ohne sich mit dem Thema Sicherheit zu befassen. Das Sicherheitsbedürfnis – vom Gerät bis zur Cloud – steigt von Tag zu Tag, da immer mehr vernetzte Geräte mehr Daten sammeln, Hacker immer raffiniertere Angriffe starten und technisch versierte Verbraucher sich dieser Angriffe und der damit verbundenen Risiken im vernetzten Haus bewusster werden.

Die Herausforderung besteht darin, Sicherheit ohne nachteilige Auswirkungen auf die Batterielebensdauer, Bandbreite, CPU-Auslastung und Systemkosten zu garantieren. Die Sicherung des IoT erfordert einen umfassenden, gemeinsamen Ansatz, an dem das gesamte Ökosystem von Halbleiter- und Software-Lieferanten, Special Interest Groups (SIGs) für Funkprotokolle, Gerätehersteller, IoT-Dienstleister und Cloud-Unternehmen beteiligt ist.

So sorgt beispielsweise die Z-Wave-Security-S2-Technologie von Silicon Labs für einen neuen Sicherheitsansatz bei der Z-Wave-Übertragung und schafft einen Goldstandard für Smart-Home-Netzwerke. Die Technik basiert auf der Diffie-Hellman-Verschlüsselung mit elliptischen Kurven und asymmetrischem Schlüsselaustausch. Entscheidend ist, dass der Speicherbedarf/Footprint des Codes im Gerät gering ist und den Herstellern Raum bietet, die von ihnen gewünschten Funktionen hinzuzufügen. S2 ergänzt andere optimierte Mechanismen für IP-Domänen, womit Z-Wave durchgehende Sicherheit gewährleisten kann.

Für Entwickler und Hersteller von Smart-Home-Produkte bedeuten die zunehmende Netzwerkprotokoll-Interoperabilität und neue Tools, mit denen sich Designs optimieren und die Nutzererfahrung verbessern lassen, kürzere Markteinführungszeiten besserer Produkte. Verbraucher profitieren von einem höheren Innovationstempo, mehr Auswahl an benutzerfreundlicheren Produkten und im Idealfall von echter Interoperabilität der Ökosysteme.

* Johan Pedersen ist Smart Home Product Marketing Manager bei Silicon Labs.

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