Wer an drahtlose Datenübertragung denkt, dem kommt in der Regel als erstes WLAN in den Sinn. Dennoch kann sich der Funkstandard nicht wirklich in der Smart-Home-Branche durchsetzen. Wir erklären in diesem Artikel, wie WLAN funktioniert und wo die Krux beim Smart-Home-Einsatz liegt.

Was ist WLAN? – Technische Fakten

Der Begriff WLAN ist eine Abkürzung für Wireless Local Area Network. Darunter fallen alle drahtlosen lokalen Netzwerke. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird der Funkstandard auch mit Wi-Fi gleichgesetzt. Das ist nur teilweise richtig: Während Wireless LAN Funknetze an sich bezeichnet, bezieht sich Wi-Fi auf von der Wi-Fi-Alliance zertifizierte Produkte. Auch Bluetooth und Co. fallen streng genommen unter den Begriff des WLAN, genauso wie alle anderen Standards und Techniken, die lokale Funknetzwerke aufbauen können.

WLAN-Icon

Das bekannte Symbol zeigt den WLAN-Empfang an.

Mit WLAN stehen Dir zwei Modi zur Verfügung: Entweder nutzt Du ein Infrastruktur- oder ein Ad-hoc-Netzwerk. Der entscheidende Unterschied besteht in der Art und Weise, wie Daten zwischen den Netzwerkteilnehmern, Clients genannt, hin und her gesendet werden. Im Infrastrukturmodus kommt ein sogenannter Access Point – zum Beispiel ein Router – zum Einsatz. Dieser bündelt die Dateninformationen und leitet sie an die Clients weiter. Im Ad-hoc-Modus ist kein Access Point nötig; die Clients verbinden sich direkt untereinander. So kommt eine schnellere Verbindung zustande als im Infrastrukturmodus, allerdings ist die Reichweite geringer.

So funkt(ioniert)s

Die IEEE-Norm ist hierzulande die gängigste Funkform, und wird deshalb häufig mit dem Begriff WLAN gleichgesetzt. IEEE steht für das Institute of Electrical and Electronics Engineers, das 1997 erstmals den 802.11-Standard herausgab. Zur Datenübertragung nutzt dieser Standard für gewöhnlich das Frequenzband auf 2,4 GHz. Das ist zwar lizenzfrei, es stehen allerdings auch nur drei Kanäle zur Verfügung, die störungsfrei parallel genutzt werden können. Aus diesem Grund bot IEEE ab 2001 zahlreiche Erweiterungen der Technik an. 802.11a beispielsweise nutzte das 5GHz-Frequenzband mit immerhin 19 freien Kanälen. Auch die Übertragungsraten steigerten sich von anfangs 2 Mbit/s auf immerhin 300 Mbit/s. Inzwischen – Stand September 2018 – gibt es 13 Erweiterungen der 802.11-Norm und vier weitere sind in Planung.
Wenn wir im folgenden Artikel von WLAN sprechen, ist die gängige Struktur auf 2,4 GHz gemeint.

WLAN-Router mit blinkenden Leuchten

WLAN-Router bündeln die Daten und versenden sie an die Clients.

Vorteile einer WLAN-Verbindung

In der Netzwerktechnik gewinnt das WLAN zunehmend an Bedeutung. Besonders im Bereich Computer-, Smartphone- und Tabletvernetzung ist der Standard unangefochten auf Platz 1. Für die Vormachtstellung des WLAN gibt es vor allem einen Grund: Der Transport großer Datenmengen. Das ist beispielsweise für Video-Streaming unerlässlich. Außerdem erfüllt die Technik hohe Sicherheitsstandards. Es gibt drei Verschlüsselungsmethoden: WPA, WPA2 und WPA+WPA2. Bei WPA kommt das Temporal Key Integrity Protocol, kurz TKIP, zum Einsatz, wohingegen WPA2 auf das Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Autheticication Code Protocol, kurz CCMP, zurückgreift. Die Verschlüsselungsmethoden unterschieden sich vor allem in ihrer Geschwindigkeit. Während WPA-Verbindungen mit TKIP lediglich 54 Mbit/s zur Verfügung stehen, arbeitet CCMP mit bis zu 150 Mbit/s. Das Mixed-Angebot WPA+WPA2 ermöglicht die Einbindung moderner und älterer Clients, allerdings ist die Funkverbindung auch vergleichsweise langsam.

Mädchen im Hintergrund liegt mit Laptop und Kopfhörern auf dem Bett, im Vordergrund ist ein Router zu sehen

Videos streamen ohne Ende – WLAN machts möglich.

Smart Home mit WLAN – geht das?

Der wichtigste Vorteil der Funkverbindung, nämlich der Transport großer Datenpakete, fällt im Smart Home nicht ins Gewicht. In der Regel werden lediglich kleine Befehle an die vernetzten Geräte gesendet. Dafür agiert das WLAN-Netzwerk energiehungrig, besonders im Vergleich zu Funkprotokollen wie etwa EnOcean, ZigBee und Z-Wave, die explizit für die Hausautomation entwickelt wurden. Ein wesentlicher Punkt der intelligenten Hausvernetzung kommt mit WLAN dementsprechend zu kurz: Die Energieeffizienz. Auch die Reichweite lässt im Vergleich zu wünschen übrig. Das 2,4 GHz-Frequenzband wird viel genutzt, weswegen Signale anfällig für Störungen sind und nicht die maximale Reichweite ausschöpfen können.

WLAN hat aber auch Vorteile für Smart Home zu bieten. Es ist in vielen Haushalten bereits vorhanden. Da die Technik ohnehin auf eine hohe Datenübertragungsrate ausgelegt ist, fallen zusätzliche Smart-Home-Optionen nicht nennenswert ins Gewicht. Es ist daher perfekt für Einsteiger geeignet, die erste intelligente Geräte ohne großen Aufwand einbinden wollen. Dank Mesh-Netzwerk-Technologie ist außerdem eine stabile flächendeckende Verbindung möglich, die eine unbegrenzte Anzahl an Geräten mit einschließt.

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