Die Entscheidung Zigbee vs WLAN im Smart Home, mit Z-Wave als drittem Kandidaten, bestimmt Batterielaufzeit, Zuverlässigkeit und wie viel Sie für Hubs ausgeben. Dieser Vergleich erklärt, wie sich jeder Funkstandard in einem echten Haus verhält, wo er passt und wie genau seine Geräte einen MQTT-Broker erreichen, damit Sie alle auf einem Daten-Backbone kombinieren können, statt an ein einzelnes Ökosystem gebunden zu sein.
Die drei Funkstandards in je einem Absatz
Zigbee ist ein stromsparendes Mesh-Protokoll auf Basis von IEEE 802.15.4 im 2,4-GHz-Band. Netzbetriebene Geräte wie Steckdosen und Leuchtmittel fungieren als Router und erweitern das Mesh; batteriebetriebene Geräte wie Türsensoren schlafen die meiste Zeit und halten mit einer Knopfzelle lange durch. Ein USB-Koordinator an einem Computer oder Hub bildet das Netz.
Z-Wave ist ebenfalls ein stromsparendes Mesh, arbeitet aber im Sub-GHz-Band (die Frequenzen unterscheiden sich je nach Region, etwa 868 MHz in Europa und 908 MHz in Nordamerika). Die niedrigere Frequenz bedeutet bessere Durchdringung von Wänden und keine Konkurrenz mit WLAN. Geräte müssen zertifiziert sein, was die Interoperabilität hoch, aber auch die Preise höher hält. Z-Wave Long Range ergänzt eine Sterntopologie für Geräte weit entfernt vom Controller.
WLAN-Geräte treten Ihrem bestehenden Netzwerk direkt bei. Es wird kein Hub benötigt, Bandbreite ist reichlich vorhanden, und jedes Gerät kann selbst MQTT sprechen. Der Preis ist der Stromverbrauch, wodurch WLAN für kleine Batteriesensoren schlecht geeignet ist, sowie die Last auf Ihren Access Points, wenn die Zahl der Geräte wächst.
Thread, das stromsparende IPv6-Mesh von Matter, ist eine vierte Option; wir behandeln es in Matter vs MQTT.
Vergleichstabelle Zigbee vs WLAN im Smart Home
| Aspekt | Zigbee | Z-Wave | WLAN |
|---|---|---|---|
| Frequenz | 2,4 GHz | Sub-GHz (regional) | 2,4 GHz und 5 GHz |
| Topologie | Mesh, netzbetriebene Geräte routen | Mesh, netzbetriebene Geräte routen; Long Range als Stern | Stern um Access Points |
| Batteriesensoren | Hervorragend | Hervorragend | Schlecht ohne Deep-Sleep-Tricks |
| Hub oder Koordinator | Erforderlich (USB-Koordinator) | Erforderlich (USB-Controller) | Nicht erforderlich |
| Störungen mit WLAN | Möglich, Kanäle sorgfältig wählen | Keine | Teilt das Band mit allem anderen |
| Gerätekosten | Niedrig | Höher | Niedrig bis mittel |
| Interoperabilität | Gut mit Zigbee2MQTT, je nach Hersteller unterschiedlich | Hoch, Zertifizierung erforderlich | Abhängig von der Firmware |
| Weg zu MQTT | Zigbee2MQTT | Z-Wave JS UI | Nativ (Tasmota, ESPHome, Shelly, DIY) |
| Lokale Steuerung ohne Cloud | Ja | Ja | Ja mit offener Firmware, mit Hersteller-Firmware oft nicht |
Wie Zigbee MQTT erreicht: Zigbee2MQTT
Zigbee2MQTT läuft neben einem USB-Koordinator und übersetzt jedes Zigbee-Gerät in MQTT-Topics. Ein Türsensor namens hallway/front-door veröffentlicht JSON an zigbee2mqtt/hallway/front-door, und eine Leuchte steuern Sie, indem Sie an zigbee2mqtt/kitchen/ceiling-light/set veröffentlichen. Es unterstützt Tausende Gerätemodelle vieler Hersteller, weshalb Zigbee zum Favoriten MQTT-affiner Haushalte geworden ist.
Zigbee2MQTT mit einem Broker zu verbinden, erfordert nur ein paar Zeilen in configuration.yaml. Für einen schnellen Test mit dem öffentlichen MQTT-Broker, dessen Topics jeder lesen kann und der daher nur für Tests gedacht ist:
mqtt:
base_topic: connectmq/demo/z4r8s2/zigbee2mqtt
server: mqtt://broker.connectmq.com:1883
client_id: z2m-z4r8s2
serial:
port: /dev/ttyUSB0
Für Ihr echtes Zuhause verwenden Sie TLS und die für Ihren privaten Broker generierten Zugangsdaten:
mqtt:
base_topic: zigbee2mqtt
server: mqtts://broker.connectmq.com:8883
user: YOUR_USERNAME
password: YOUR_PASSWORD
client_id: YOUR_CLIENT_ID
serial:
port: /dev/ttyUSB0
Unser Leitfaden zur Einrichtung von Zigbee2MQTT behandelt die Wahl des Koordinators und das Anlernen, und Zigbee2MQTT mit einem Cloud-Broker erklärt die Vorteile beim Fernzugriff.
Tipps für Zigbee
- Betreiben Sie den Koordinator an einem USB-Verlängerungskabel, weg von den USB-3-Anschlüssen des Computers und vom WLAN-Router, die Störungen verursachen.
- Wählen Sie einen Zigbee-Kanal, der sich nicht mit Ihrem meistgenutzten WLAN-Kanal überschneidet.
- Fügen Sie früh netzbetriebene Router hinzu (Steckdosen, dauerhaft bestromte Leuchtmittel), damit Batteriegeräte starke Eltern-Knoten haben.
Wie Z-Wave MQTT erreicht: Z-Wave JS UI
Z-Wave JS UI (früher Zwavejs2Mqtt) steuert einen USB-Z-Wave-Controller und enthält ein integriertes MQTT-Gateway. In den Einstellungen aktivieren Sie MQTT, tragen Broker-Host, Port, Zugangsdaten und ein Topic-Präfix ein und legen fest, wie Topics benannt werden. Mit benannten Topics veröffentlicht ein Dimmer im Flur seinen Wert unter einem Pfad wie zwave/hallway/dimmer/38/0/currentValue, und Sie schreiben auf das passende Topic targetValue/set.
Typische MQTT-Einstellungen in der Weboberfläche von Z-Wave JS UI:
Name: zwave-gateway
Host url: mqtts://broker.connectmq.com
Port: 8883
Auth: enabled, YOUR_USERNAME / YOUR_PASSWORD
Client ID: YOUR_CLIENT_ID
Prefix: zwave
Gateway type: Named topics
Payload type: JSON Time-Value
Retain: enabled
Viele Nutzer betreiben Z-Wave JS UI gleichzeitig mit der WebSocket-Integration von Home Assistant und mit MQTT, wobei MQTT für alles außerhalb von Home Assistant dient. Der Leitfaden zu Z-Wave JS UI und MQTT erklärt beide Modi.
Wie WLAN MQTT erreicht: Nativ
WLAN-Geräte können sich direkt mit dem Broker verbinden. Offene Firmware macht das einfach:
- Tasmota auf Steckdosen und Relais: Host und Topic in der Konsole festlegen.
- ESPHome mit seiner Komponente
mqtt:anstelle der nativen API oder zusätzlich dazu. - Shelly-Geräte haben eine integrierte MQTT-Option.
- DIY-ESP32-Sensoren veröffentlichen mit wenigen Codezeilen; siehe unser ESP32-MQTT-Tutorial.
Tasmota-Konfiguration über die Konsole, mit dem öffentlichen MQTT-Broker für einen ersten Test:
Backlog MqttHost broker.connectmq.com; MqttPort 1883; MqttClient plug-z4r8s2; Topic plug1; FullTopic connectmq/demo/z4r8s2/%topic%/%prefix%/
Standard-Builds von Tasmota enthalten kein TLS; verwenden Sie einen Build mit TLS-Unterstützung, wenn Sie sich mit Port 8883 verbinden. Der Tasmota-MQTT-Leitfaden behandelt Topics und Befehle im Detail.
Der Nachteil von WLAN in großem Umfang: Jedes Gerät hält seine eigene Verbindung zum Broker. Fünfzig WLAN-Steckdosen bedeuten fünfzig Verbindungen, während fünfzig Zigbee-Geräte hinter Zigbee2MQTT nur eine nutzen. Berücksichtigen Sie das bei der Wahl des Broker-Tarifs: Der kostenlose Serverless-Tarif von ConnectMQ erlaubt bis zu 25 Verbindungen, was für ein Zuhause mit vielen Bridges reichlich ist, für eines mit ausschließlich WLAN-Geräten aber knapp werden kann.
Auswahl nach Gerätetyp
Es gibt keinen alleinigen Sieger. Die meisten guten Setups kombinieren Funkstandards je nach Geräterolle:
| Gerät | Empfohlener Funkstandard | Grund |
|---|---|---|
| Tür- und Fensterkontakte | Zigbee oder Z-Wave | Jahrelang mit einer Knopfzelle, sehr kompakte Bauform |
| Bewegungs- und Temperatursensoren | Zigbee | Stromsparend, günstig, riesige Auswahl |
| Smarte Steckdosen und Relais | Zigbee oder WLAN | Netzbetrieben; Zigbee-Steckdosen stärken das Mesh |
| Türschlösser | Z-Wave oder Zigbee | Stromsparend, ausgereifte Sicherheitsprofile |
| Energiemessgeräte und Wärmepumpen | WLAN | Mehr Daten, Netzstrom, oft natives MQTT |
| Kameras | WLAN oder Ethernet | Bandbreite |
| Nebengebäude und dicke Wände | Z-Wave | Sub-GHz durchdringt besser |
Eine gemeinsame Topic-Schicht darüber
Unabhängig vom Funkstandard landet alles als MQTT-Topics, und genau das ist der eigentliche Vorteil dieses Ansatzes. Geben Sie Zigbee- und Z-Wave-Geräten sprechende Namen nach Ihrem Raum/Gerät-Schema, halten Sie DIY-WLAN-Geräte unter Ihrer eigenen Wurzel, und Ihre Automationen können alle gleich behandeln. Der Leitfaden zur MQTT-Topic-Struktur im Smart Home zeigt einen Aufbau, der über Bridges hinweg funktioniert. In der Industrie heißt dasselbe Prinzip Unified Namespace (UNS): Dort gibt die ISA-95-Hierarchie aus Werk, Bereich, Linie und Zelle die Topic-Struktur vor, unabhängig davon, ob die Daten aus einer SPS, einem OPC-UA-Server oder einem Funksensor stammen.
Einen Broker für ein Zuhause mit gemischten Funkstandards wählen
Zigbee2MQTT, Z-Wave JS UI und WLAN-Geräte brauchen alle einen Broker, der ständig verfügbar ist. Mosquitto auf demselben kleinen Computer zu betreiben, funktioniert so lange, bis dieser Computer zum Single Point of Failure für das ganze Haus wird oder Sie sicheren Zugriff vom Smartphone wünschen, ohne Ports zu öffnen. Ein verwalteter MQTT-Broker wie ConnectMQ bietet jeder Bridge innerhalb wie außerhalb des Hauses denselben TLS-Endpunkt. Wenn Sie sich allgemeiner über gehostete Optionen informieren möchten, lesen Sie unseren Leitfaden zum Cloud-MQTT-Broker, und weitere Projekte finden Sie im Leitfaden zur IoT-Automatisierung.
Starten Sie mit ConnectMQ
Erstellen Sie unter app.connectmq.com einen kostenlosen Serverless-Broker, ganz ohne Kreditkarte, fügen Sie die generierten Zugangsdaten in Zigbee2MQTT, Z-Wave JS UI oder Ihre WLAN-Geräte ein und sehen Sie im Live-Topic-Explorer von ConnectMQ, wie alle drei Funkstandards in einem Topic-Baum landen.
Häufig gestellte Fragen
Ist Zigbee oder WLAN besser für ein Smart Home?
Zigbee ist dank geringem Stromverbrauch und Mesh besser für Batteriesensoren und viele kleine Geräte. WLAN ist besser für Geräte, die Bandbreite brauchen oder netzbetrieben sind und MQTT nativ unterstützen.
Ist Z-Wave besser als Zigbee?
Z-Wave durchdringt Wände besser und hat eine strengere Zertifizierung, während Zigbee günstiger ist und eine größere Geräteauswahl bietet. Beide eignen sich hervorragend für stromsparende Sensoren, und beide lassen sich sauber an MQTT anbinden.
Stören sich Zigbee und WLAN gegenseitig?
Sie teilen sich das 2,4-GHz-Band, daher ist das möglich. Wählen Sie einen Zigbee-Kanal abseits Ihres Haupt-WLAN-Kanals und halten Sie den Koordinator vom Router fern.
Wie viele MQTT-Verbindungen nutzt ein Zigbee-Netz?
Eine. Zigbee2MQTT hält eine einzige Broker-Verbindung und veröffentlicht für jedes Gerät im Mesh, was die Verbindungszahl niedrig hält.
