Smart Home Geräte: Die Technologie dahinter

Alle intelligenten Einheiten eines Hauses werden als „Smart Home“ zusammengefasst. Dahinter steckt ein Smart Home SYSTEM. Es ist die Summe all jener Technologien und Bauteile, die für eine gewünschte Funktion benötigt werden. 

Smart Home Haus

Wie funktionieren Smart Home Systeme?

Im ersten Teil haben wir uns mit den verschiedenen Möglichkeiten der Datenübertragung beschäftigt. Das Team hinter Geek Magazin möchte alle Smart Home Systeme für den Leser vergleichbar machen. Das erreichen wir durch Vereinfachung der Informationen. In dieser Reihe möchten wir Ihnen die technischen Grundlagen näherbringen. Danach werden Sie in der Lage sein, sich für das individuell geeignete Smart Gadget zu entscheiden.

Zur Datenübertragung per Funk (Teil 1 der Reihe) möchten wir Ihnen heute noch eine wichtige Neuerung vorstellen:

Homee: Der Dolmetscher zur Verständigung verschiedener Technologien

Die Möglichkeiten der Datenübertragung in der Hausautomatisierung sind unübersichtlich. Die Vielfältigkeit hat zur Entwicklung eines „Dolmetschers“ für die Kommunikation unterschiedlicher Funksysteme untereinander geführt. Dieser Übersetzer ist Homee. Bisher gibt es vier Bausteine auf dem Markt, die plattformübergreifend mit anderen Funktechnologien kommunizieren, die Daten an eine Zentrale, dem so genannten Brain Cube, weiterleiten und übersetzen. Dabei ist jeder Homee-Würfel für eine andere Funktechnologie zuständig. Die Bausteine können jederzeit aufgerüstet werden.

Ein Vorteil daran ist, dass sich die Daten nicht im Internet, sondern auf dem Homee-Würfel befinden. Ein weiterer Vorteil ist der gleichbleibende Stichtag für Updates. Diese kommen immer am 27. jeden Monats. Dabei ist es egal, ob es sich um einen Sonn- oder Feiertag handelt.

Die vier Bausteine sind:

  1. Brain Cube (weiß)
  2. Z-Wave Cube (lila)
  3. EnOcean Cube (türkis)
  4. ZigBee Cube (orange)

Verschlüsselungs-Systeme: Keine Chance den Hackern

Skepsis ist immer angebracht. Wer sich aber mit den Hintergründen der Smart Home Geräte befasst, verliert seine Skepsis. Warum? Ein Vergleich: Vermeiden Sie den Blick auf Ihr Online-Bankkonto, weil Sie dem System nicht vertrauen? Oder gehören Sie bereits zu denen, die das komfortable, zeit- und kostensparende Online-Banking täglich nutzen? Die Skepsis verfliegt mit dem Grad der Information. Das Einzige, das Sie dafür tun müssen, ist, sich als Anfänger durch die neuen Begriffe aus unserer Reihe zu quälen. Wir versprechen Ihnen dafür, es so einfach wie möglich zu halten.

Das Stichwort bei Smart Home Sicherheitsfragen: Kryptographie

Was als Wissenschaft der Verschlüsselung zum Versand von geheimen Schriften begann, hat sich heute zur Verschlüsselung von Daten weiterentwickelt. Man spricht von einem Chiffriertext.

Grundsätzlich gibt es zwei Verfahren zu Verschlüsselung.

Smart Home Systeme Vergleich

Zwei Arten der Codierung: Die symmetrische und die asymmetrische Protokollierung

Das symmetrische Verfahren arbeitet mit einem Schlüssel zur Codierung und Decodierung. Das können zum Beispiel Passwörter sein

Die bekanntesten symmetrischen Verschlüsselungsverfahren im Smart Home Bereich:

  • AES – Advanced Encryption Standard
  • Blowfish (Bruce Schneider)
  • DES – Data Encryption Standard
  • 3DES – Triple DES
  • IDEA – International Data Encryption Algorithm
  • MAGENTA
  • WPA (WLAN)
  • WPA2 (WLAN)
  • RC4

Vorteile: Die symmetrische Protokollierung kommt mit wenig Hardware und geringem Energieverbrauch aus. Es ist ein relativ simples und schnell zu durchschauendes System.

Nachteil: Aufgrund der simplen Umsetzung für Angreifer leichter zu knacken.

Smart Home Technik

Welche Smart Home Systeme arbeiten mit symmetrischer Protokollierung?

  • Xerox (Ethernet, ursprünglich DIX)
  • ABB (EnOcean)
  • Bosch (Z-Wave)
  • Eltako (EnOcean)
  • GE – General Electric (EnOcean und Z-Wave)
  • Honeywell (EnOcean)
  • Jung (EnOcean)
  • LG (Z-Wave)
  • Osram (Zigbee)
  • Panasonic (Z-Wave)
  • PEHA (EnOcean)
  • Philips Hue (Zigbee)
  • Siemens (EnOcean)
  • Somfy (EnOcean und Z-Wave)
  • Viessmann (EnOcean)
  • Yamaha (EnOcean)
  • Alle Partner von Bluetooth – Protokollierung
  • AVM (DECT-ULE)
  • Gigaset (DECT-ULE)
  • Somfy (io-homecontrol)
  • Velux (io-homecontrol)
  • Quivicon (HomeMatic)
  • RWE (eQ-3) (HomeMatic)

In etlichen Fällen ist eine symmetrische Protokollierung völlig ausreichend. Die Technologien werden auch hier immer besser.

Das asymmetrische Verfahren der Verschlüsselung ist weitaus komplexer. Es arbeitet nicht mit einem, sondern mit zwei Schlüsseln, einem öffentlichen und einem privaten, welche durch einen Algorithmus zu einem untrennbaren Schlüsselpaar werden.

Vorteil: Das asymmetrische Verfahren ist aufgrund seiner Komplexität schwerer zu hacken und bietet insgesamt mehr Sicherheit.

Nachteil: Dieser Verschlüsselungsalgorithmus benötigt mehr Arbeitsspeicher.

Die bekanntesten asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren im Smart Home Bereich:

  • Diffie-Hellmann-Merkle-Schlüsselaustausch
  • MQV – Menezes, Qu and Vanstone
  • RSA – Rivest, Shamir and Adleman

Welche Smart Home Systeme arbeiten mit asymmetrischer Protokollierung?

  • Philips Hue (Homekit)
  • Eve (Elgato) (Homekit)
  • Ecobee (Homekit)
  • iHome (Homekit)
  • Insteon (Homekit)
  • Lutron (Homekit)
  • Digitalstrom (SSL)
  • Alle Partner von SSL (Secure Sockets Layer) – Protokollierung
  • Alle Partner von LCN (Local Control Network) – Protokollierung

Heißt das, alle symmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen sind schlecht?

Nein. Das heißt es nicht.

Heutzutage setzen viele Smart Home Geräte öfter auf eine Verschmelzung beider Verschlüsselungssysteme. Man spricht hier von der so genannten „hybriden Protokollierung“.

Welche Smart Home Systeme arbeiten mit hybrider Protokollierung?

  • Eltako
  • Honeywell
  • Alle Partner von TSL/SSL – Protokollierung

Wer auf Sicherheit Wert legt, sollte immer nach der Verschlüsselung fragen

Denn wer das nicht tut, kauft vielleicht ungewollt ein völlig unverschlüsseltes Smart Home Gerät. Das kommt Einbrechern sehr gelegen. Solche Produkte sind beispielsweise:

  • iComfort von REV Ritter
  • tapHome von EuroiStyle
  • XAVAX MAX! von Hama

Smart Home Beispiel

Worauf sollte beim Versschlüsselungssystem geachtet werden?

Da das Angebot, wie bereits weiter oben erwähnt, sehr vielfältig ist, sollten Sie versuchen, die Hausautomatisierung so einfach wie möglich zu gestalten. Entscheiden Sie sich gerade als Beginner für einen einzigen Anbieter (wie zum Beispiel HomeKit Geräte) und bleiben Sie bei diesem. Achten Sie auf die Pflege (Updates!) der Systeme. Überholte Protokolle können leicht gehackt werden.

Starke Verschlüsselung: Die Regierung redet mit

Starke Verschlüsselungen sind wünschenswert. Jedoch könnten gerade diese unknackbaren Codes bei einem terroristischen Angriff ein Schuss ins Knie sein. So die Meinung einiger Regierungen, darunter die der Vereinigten Staaten. Es entwickelte sich daraufhin eine Diskussion zum Thema. Als eine Lösung wird die Hinterlegung der Schlüssel in einer Behörde vorgeschlagen. Auf diese Schlüssel hätte man nur mit richterlicher Verfügung Zugriff. Die Opponenten sprechen wiederum von der Möglichkeit, in die Behörden einzubrechen und sich dieser Codes zu bemächtigen.

Keine Verschlüsselung verwandelt ein Haus in einen Tresor

Aber wer sich für eine verschlüsselte Hausautomatisierung entscheidet, hat sein Heim um ein Vielfaches sicherer gemacht, als es vorher jemals war.

Empfehlenswerte Verschlüsselungstechnologien

Wer sich als Anfänger mit Verschlüsselungen in der Hausautomatisierung beschäftigt, stellt sich zumeist die Frage: „Welche Verschlüsselung ist im Smart Home – Bereich die beste?“ und „Für welche Smart Home Geräte mit welcher Verschlüsselung soll ich mich entscheiden?“

Smart Home Steuerung

Wir vom Geek Magazin empfehlen folgende Verschlüsselungen:

AES mit 128-Bit-Schlüssel: Weil es eine gute Absicherung ohne großen Geschwindigkeitsverlust bietet. Alles darüber, wie beispielsweise 192bit oder 256bit führt zu spürbaren Einbußen bei der Datengeschwindigkeit.

ZIGBEE und Z-WAVE: Weil sie mit AES-Standards arbeiten.

DECT-ULE und HomeKit: Weil es nicht nur als besonders sicher, sondern auch als Ultra-Energiesparer bekannt ist.  

SSL-Verschlüsselung – Digitalstrom: Weil Digitalstrom auf alle vorhandenen Haushaltsgeräte aufgerüstet werden kann. Es handelt sich zwar um einen der teuersten, aber derzeit auch der sichersten Systeme auf dem Markt.

Smart Home Systeme Übersicht: Zusammenfassung unserer Reihe „Was ist ein Smart Home System?“

Wer auf Nummer sicher gehen möchte, entscheidet sich für ein Smart Home System, welches die Daten mittels einer festen Leitung transportiert. Diese Smart Home Lösung ist jedoch auch die teuerste.

Greifen Sie bei einem Smart Home System mit Funkübertragung nicht zum günstigsten Kit.

Keine Angst vor symmetrischer Verschlüsselung. In vielen Fällen gelten solche Systeme (z.B. AES oder Z-Wave) als sehr sicher.

Das Beste muss nicht gezwungenermaßen das System mit den größtmöglichen Sicherheitsvorkehrungen sein. In den meisten Fällen wird hier übertrieben aufgerüstet. Und das auf Kosten der Datengeschwindigkeit.

Literatur zum Thema für Einsteiger:

Diese Themen erwarten sie in der nächsten Reihe:

  • Smart Home Systeme installieren
  • Ein Smart Home planen
  • Die Kosten von Smart Home Systemen
  • Beliebte Smart Home Systeme in Deutschland
  • Erfahrungen mit Smart Home Systemen
  • Smart Home Systeme nachrüsten
  • Smart Home Geräte in der Praxis: Einfacher Einstieg
  • Und noch vieles mehr

Geek Magazin informiert Sie über alles rund um das Thema Smart Home. Bleiben sie mit uns immer auf dem Laufenden.

 

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