Smarthome | 26. März 2023
HomeKit & Fritzbox: Probleme
HomeKit ist eine von Apple entwickelte Plattform für das Smart Home. Es ermöglicht Entwicklern, Smart-Home-Produkte zu erstellen, die nahtlos mit Apple-Geräten wie dem iPhone, iPad oder der Apple Watch zusammenarbeiten. Mit HomeKit können Benutzer verschiedene Geräte von unterschiedlichen Herstellern in ihrem Zuhause über eine einzige App steuern und automatisieren.
Zu den unterstützten Geräten gehören unter anderem Lichter, Steckdosen, Thermostate, Türschlösser, Kameras und Sensoren. HomeKit bietet auch die Möglichkeit, Szenen zu erstellen, die mehrere Geräte gleichzeitig steuern und automatisieren können, wie z.B. eine „Gute Nacht“-Szene, die das Licht ausschaltet, die Tür abschließt und den Thermostat senkt.
Apples Homekit ist eine Alternative zu Amazon Alexa und Google Home.
Apple bietet zusätzlich seine HomePod Lautsprecher an. Diese können nicht nur Musik wiedergeben, sondern können auch mit Zubehör interagieren, beispielsweise können Sie das Klingeln an der Tür wiedergeben, sodass man es im ganzen Haus hören kann. Außerdem können die HomePods über Siri Befehle entgegennehmen, beispielsweise „Siri, öffne die Jalousien“. Siri hat eine sogenannte Room-Awereness, sodass Befehle, wie „Schalte die Lichter aus“ an dem HomePod im Wohnzimmer, auch nur die Lichter im Wohnzimmer ausschalten. Möchte man andere Räume steuern, würde man „Schalte die Lichter in der Küche aus“ sagen. HomePods diesen auch als Thread-Zentrale, sodass mehrere HomePods im Haus das Thread-Netzwerk erweitern und stabilisieren.
Leider gab es mit den iOS 16.3X Updates von Apple bei einigen Nutzern Probleme, vor allem in Kombination mit der neuen HomeKit Architektur. Wir zeigen hier einige Dinge auf, die man auf der Fritz!Box (und anderen Routern) anpassen kann, um die Erreichbarkeit wieder stabilisieren können.
WLAN b/g/n/ac/ax Funkstandards
WLAN b/g/n sind verschiedene Standards für drahtlose Netzwerke, die für die Übertragung von Daten über kurze Entfernungen entwickelt wurden.
- WLAN b: Ist der älteste der Standards und wurde im Jahr 1999 veröffentlicht. Es verwendet das 2,4-GHz-Frequenzband und bietet eine maximale Datenübertragungsrate von 11 Mbit/s.
- WLAN g: Wurde im Jahr 2003 veröffentlicht und ist eine Weiterentwicklung des b-Standards. Es verwendet ebenfalls das 2,4-GHz-Frequenzband, bietet jedoch eine höhere Datenübertragungsrate von bis zu 54 Mbit/s.
- WLAN n: Wurde im Jahr 2009 veröffentlicht und ist die neueste und schnellste der drei Standards. Es verwendet sowohl das 2,4-GHz- als auch das 5-GHz-Frequenzband und bietet eine maximale Datenübertragungsrate von bis zu 600 Mbit/s.
- WLAN ac: Wurde im Jahr 2013 veröffentlicht und ist eine Weiterentwicklung des WLAN-Standards n. Es arbeitet sowohl auf dem 2,4-GHz- als auch auf dem 5-GHz-Frequenzband und bietet eine höhere Datenübertragungsrate von bis zu 1,3 Gbit/s.
- WLAN ax: Auch bekannt als Wi-Fi 6, ist der neueste Standard und wurde im Jahr 2019 veröffentlicht. Es arbeitet ebenfalls auf dem 2,4-GHz- und 5-GHz-Frequenzband und bietet eine maximale Datenübertragungsrate von bis zu 9,6 Gbit/s. WLAN ax ist auch effizienter bei der Übertragung von Daten an mehrere Geräte gleichzeitig und bietet eine bessere Leistung bei hoher Dichte von Geräten in einem Netzwerk.
Die Geschwindigkeit und Reichweite eines WLAN-Netzwerks hängen von vielen Faktoren ab, einschließlich der Anzahl der Geräte, der Entfernung zwischen den Geräten und dem Router, der Anzahl der Hindernisse und der Interferenzen von anderen elektronischen Geräten in der Umgebung.
WLAN ac und ax bieten eine höhere Datenübertragungsrate und eine bessere Leistung als ältere WLAN-Standards wie b/g/n. Allerdings benötigen sie auch entsprechende Geräte, die mit diesen Standards kompatibel sind, um die Vorteile dieser Technologien nutzen zu können.
Es lohnt sich, zumindest den Standard b zu deaktivieren, da heutige Geräte diesen nicht mehr nutzen und es unnötig wäre, vom Router aus trotzdem auf diesem Standard zu senden. Auch ax kann man in der Regel deaktivieren, da die meisten Nutzer keine Endgeräte verwenden, die Wifi6 unterstützen.
WLAN Frequenzbänder
Es gibt zwei gängige Frequenzbänder, die von WLAN-Netzwerken genutzt werden: 2,4 GHz und 5 GHz.
- 2,4 GHz: Dieses Frequenzband wird von älteren WLAN-Standards wie 802.11b/g/n verwendet. Es bietet eine größere Reichweite als das 5-GHz-Frequenzband und kann auch besser durch Wände und Hindernisse hindurch dringen. Allerdings ist es auch anfälliger für Störungen von anderen elektronischen Geräten, die im selben Frequenzband arbeiten, wie zum Beispiel Mikrowellenöfen, Bluetooth-Geräte und drahtlose Telefone.
- 5 GHz: Dieses Frequenzband wird von neueren WLAN-Standards wie 802.11ac und 802.11ax verwendet. Es bietet eine höhere Geschwindigkeit und weniger Störungen als das 2,4-GHz-Frequenzband, da es weniger Geräte gibt, die im selben Frequenzband arbeiten. Allerdings hat es auch eine geringere Reichweite und kann von Wänden und Hindernissen leichter blockiert werden.
In der Regel bieten WLAN-Router und Access Points sowohl das 2,4-GHz- als auch das 5-GHz-Frequenzband an. Um das beste Ergebnis zu erzielen, sollte das Frequenzband ausgewählt werden, das am besten zu den Anforderungen passt. Wenn man beispielsweise ein größeres Haus hat und WLAN in allen Ecken benötigen, könnte das 2,4-GHz-Frequenzband besser geeignet sein. Wenn man jedoch eine hohe Geschwindigkeit benötigt und mit mehrere Accesspoints arbeitet, kann das 5-GHz-Frequenzband die bessere Wahl sein.
Moderne Fritz!Boxen können auf beiden Frequenzbändern senden. Dabei ist es wichtig, dass die beiden Netzwerke den gleichen Namen und das gleiche Kennwort verwenden. So können moderne Geräte, die beide Frequenzbänder unterstützen, zwischen ihnen hin und her wechseln und immer die optimale Variante nutzen.
Viele Smarthome Geräte nutzen lediglich das 2.4-GHz Frequenzband und sie können dann eben dieses verwenden. Neuere Notebooks verwenden das 5-GHz-Frequenzband und haben dann höhere Geschwindigkeiten.
WLAN Kanäle
WLAN-Kanäle sind spezifische Frequenzbänder innerhalb des 2,4-GHz- oder 5-GHz-Frequenzbereichs, die für die Übertragung von Daten in einem WLAN-Netzwerk reserviert sind. Jeder Kanal hat eine bestimmte Bandbreite und ist für eine bestimmte Anzahl von Geräten vorgesehen.
Im 2,4-GHz-Frequenzbereich gibt es 14 Kanäle, die jedoch nicht alle in jedem Land verfügbar sind. In den meisten Ländern stehen nur 11 Kanäle zur Verfügung, und es gibt auch Überlappungen zwischen den Kanälen. Dies bedeutet, dass, wenn ein Kanal belegt ist (WLAN von den Nachbarn), andere Kanäle in der Nähe davon gestört werden können.
Im 5-GHz-Frequenzbereich gibt es mehrere Kanäle, die für die Übertragung von WLAN-Daten reserviert sind. Diese Kanäle haben normalerweise eine höhere Bandbreite und können daher höhere Datenübertragungsraten unterstützen. Es gibt jedoch auch Einschränkungen für die Nutzung dieser Kanäle, da sie oft von anderen Anwendungen oder Geräten genutzt werden, wie beispielsweise Radar- und Satellitenkommunikation.
Die Wahl des besten Kanals hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Anzahl der Geräte in einem Netzwerk, der Entfernung zwischen den Geräten und dem Router, der Anzahl der Wände und Hindernisse und der Interferenzen von anderen elektronischen Geräten in der Umgebung. In der Regel ist es ratsam, einen Kanal zu wählen, der so wenig wie möglich von anderen WLAN-Netzwerken und anderen störenden Signalen beeinträchtigt wird, um eine höhere Stabilität und Geschwindigkeit zu erreichen. Dies kann man in der Fritz!Box überprüfen.
Es empfiehlt sich, einen auf jedem Frequenzband einen festen Kanal zu nutzen, der nicht von den Nachbarn genutzt wird. Dann gibt es keine Störungen und weniger Ausfälle im eigenen Netzwerk.
Weitere Fritzbox Einstellungen
Speziell in der Fritz!Box, aber auch in anderen Routern, gibt es noch einige Einstellungen, die man prüfen sollte:
Wechsel wischen den 2,4- und 5-GHz Frequenzbändern
Unter „WLAN“ -> „Funkkanal“ gibt es eine Checkbox, die aktiviert sein sollte: der automatisch Wechsel wischen den 2,4- und 5-GHz Frequenzbändern. Das ermöglicht es, Endgeräten zwischen dem 2.4GHz und dem 5GHz Netzwerken zu wechseln – je nachdem, welche Verbindung gerade besser geeignet ist. Moderne Handys unterstützen die Funktion und dadurch erreicht man eine viel bessere Abdeckung und Geschwindigkeit innerhalb des eigenen Netzwerkes.
WLAN-Koexistenz
Ebenfalls unter „WLAN“ -> „Funkkanal“ gibt es die WLAN-Koexistenz Checkbox. Diese sollte ebenfalls aktiviert sein. Dadurch kann in Bereichen mit vielen WLAN-Geräten (egal ob eigene oder Geräte von den Nachbarn) eine geringere Bandbreite genutzt werden, die die Stabilität des Netzwerkes erhöht.
Fest IP Adressen
Es kann sich lohnen, Geräten, die fest im Netzwerk integriert sind, wie z.B. Kameras, HomePods, Türklingeln, Jalousien oder auch den Bridges von Zigbee-Netzwerken eine feste IP zuzuweisen, um die Stabilität und Schnelligkeit des Netzwerkes zu verbessern.
Accesspoints
Um die Abdeckung des eigenen Netzwerkes zu verbessern, verwendet man Accesspoints. Diese sollten dann als Messe-Netzwerk konfiguriert werden.
Ein Mesh-Netzwerk ist ein drahtlose Netzwerk, das auf der Technologie von Ad-hoc-Netzwerken basiert. Mesh-Netzwerke nutzen eine Topologie, bei der jeder Accesspoint im Netzwerk als Knoten fungiert, der Daten empfangen und weiterleiten kann. Die Knoten sind in der Regel gleichberechtigt, was bedeutet, dass sie alle dieselben Funktionen ausführen können.
Im Gegensatz zu herkömmlichen drahtlosen Netzwerken, bei denen Geräte direkt mit einem zentralen Router verbunden sind, können Mesh-Netzwerke die Daten auf verschiedenen Wegen zwischen den Knoten weiterleiten, um die Reichweite und Zuverlässigkeit des Netzwerks zu erhöhen. Wenn ein Knoten keine direkte Verbindung zum Router hat, kann er die Daten an einen anderen Knoten weiterleiten, der näher am Router ist.
Mesh-Netzwerke werden oft in Umgebungen eingesetzt, in denen eine zuverlässige und stabile drahtlose Netzwerkverbindung benötigt wird, wie z.B. in Smart-Home-Systemen, IoT-Anwendungen, drahtlosen Sensornetzwerken und drahtlosen Überwachungssystemen. Sie können auch nützlich sein, um die Reichweite von vorhandenen WLAN-Netzwerken zu erhöhen oder um Bereiche ohne WLAN-Abdeckung zu erreichen.
Als Accesspoint von AVM bietet sich aktuell der FRITZ!Repeater 1200 AX mit Wifi6 an.
Positionierung & Anzahl
Auch zu viele Accesspoints können ein Problem darstellen, da sie, wenn sie z.B. zu nah angeordnet sind, sich auf den Funknetzen gegenseitig in die Quere kommen. Die Positionierung von Accesspoints sollte man daher testen und optimieren. Manchmal hilft es, einen Accespoint aus dem Netzwerk zu entfernen und die Positionierung der anderen Accespoints zu verändern.
Dabei sollte man immer die Verbindungsgeschwindkeiten der einzelnen Accesspoints im Auge behalten, sodass man ein gutes Mittelmaß an Entfernung und Geschwindigkeit erreicht.
Probleme mit Thread
Das Thread-Netzwerk / Thread-Protokoll ist ein kabelloses Netzwerkprotokoll, das für das Internet der Dinge (IoT) und Smart-Home-Anwendungen entwickelt wurde. Es ist eine offene und standardisierte Technologie, die von der Thread Group entwickelt wurde, einer Industriegruppe, die von Unternehmen wie Google, Samsung, ARM und anderen gegründet wurde.
Das Thread-Netzwerk basiert auf dem IPv6-Protokoll und arbeitet auf dem 2,4-GHz-Band, das auch von anderen kabellosen Protokollen wie WLAN und Bluetooth genutzt wird. Es zeichnet sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit aus, da es eine verschlüsselte End-to-End-Kommunikation bietet und auch ein selbstheilendes Mesh-Netzwerk aufbauen kann, das die Daten über mehrere Knotenpunkte hinweg weiterleitet, um eine stabile und kontinuierliche Verbindung sicherzustellen. Zusätzlich können Thread-Geräte auch über Bluetooth eingebunden werden.
Thread-Netzwerke können für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, wie z.B. Smart-Home-Geräte, Beleuchtungssysteme, Überwachungskameras, Sensoren und sogar für die industrielle Automatisierung. Es bietet eine einfache Integration mit anderen Smart-Home-Plattformen wie Apple HomeKit oder Google Assistant und kann auch über eine mobile App gesteuert werden. Thread benötigt keinen Hub oder Ähnliches, da beispielsweise der HomePod Thread von Haus aus unterstützt. Somit können HomePods als Thread-Router dienen.
Es gibt mittlerweile Leuchtmittel auf Thread-Basis von z.B. Nanoleaf. Viele Eve Produkte sind ebenfalls Thread kompatibel, zum Beispiel die Steckdosen von Eve.
Es gibt leider bisher noch keine Möglichkeit, sein Threadnetzwerk zu prüfen. Die beste bekannte Methode ist es, wenn man die Eve App nutzt. Sobald man eine Eve Steckdose nutzt, kann das Thread-Netzwerk mit allen Teilnehmern (auch von anderen Herstellern) dargestellt werden. Hier erkennt man dann, welches Gerät über welchen Knotenpunkt verbunden ist und ob die Geräte über Thread oder über Bluetooth verbunden sind.
Die Reaktionszeit von Thread ist unter iOS 16.3x leider sehr schlecht. Selbst in der iOS 16.4 Beta ist das Threadnetzwerk sehr viel stabiler und reaktionsschneller.
Das Thread-Netzwerk optimiert sich stetig selbst. Sind zu Beginn vielleicht alle Geräte nur über Bluetooth verbunden, ist das Netzwerk nach 24 Stunden automatisch besser geworden und alle Geräte nutzen auch tatsächlich das Thread-Protokoll. Manchmal hilft es, zu warten.
Thread & Zigbee
Zigbee ist ebenfalls ein drahtloses Netzwerkprotokoll, das für das Internet der Dinge (IoT) und Smart-Home-Anwendungen entwickelt wurde. Es ist eine offene und standardisierte Technologie, die von der Zigbee Alliance entwickelt wurde, einer Industriegruppe, die aus über 400 Unternehmen besteht.
Zigbee ist ein Mesh-Netzwerkprotokoll, das eine hohe Zuverlässigkeit und Flexibilität bietet. Es arbeitet im 2,4-GHz-Band und bietet eine verschlüsselte End-to-End-Kommunikation, um die Sicherheit und den Datenschutz der übertragenen Daten zu gewährleisten. Zigbee bietet auch eine lange Batterielebensdauer für angeschlossene Geräte und kann Hunderte von Geräten in einem Netzwerk unterstützen. Für Zigbee Geräte benötigt man in der Regel jedoch Hubs oder Bridges, beispielsweise die Hue Bridge von Philips für die Philips Hue Leuchtmittel.
Um das Thread-Netzwerk zu optimieren, kann man testen, ob ein Wechsel der Zigbee-Kanäle eine Verbesserung mit sich bringt. Dies geht in der Philips Hue App z.B. unter „Einstellungen“ -> „Bridge Einstellungen“ -> „Zigbee-Kanal“.
