Smart Home: Alles, was Sie wissen sollten

Rasanter technischer Fortschritt, zunehmende Digitalisierung und immer größere Datenströme: der Gedanke an ein vernetztes, „intelligentes“ Zuhause ist aktueller und verlockender denn je. Doch was bedeutet Smart Home überhaupt? Wo liegen die Wurzeln dieser Technologie? Was sind Vorteile und Risiken? Wie sieht das Smart Home der Zukunft aus? Wir beleuchten den Megatrend aus verschiedenen Perspektiven.

Smart Home im Alltag

Herr Lehmann ist wieder mal spät dran. Es bleibt keine Zeit fürs Frühstück. Zumindest die Grundversorgung ist gewährleistet: Der Kaffeeautomat liefert auf die Minute genau das erste Heißgetränk, inklusive eingestellter Milch- und Schaummenge. Hastig macht sich Herr Lehmann fertig für einen stressigen Tag im Büro. Der Bewegungssensor wird aktiviert und informiert das Garagentor, das sich nun öffnet. In seiner Eile hat der Hausherr Bügeleisen und Licht nicht ausgeschaltet. Kein Problem, holt er unterwegs via Smartphone nach. Im Büro aktiviert Herr Lehmann die Waschmaschine, so dass die Wäsche pünktlich zum Feierabend fertig ist. Sind die Kinder sicher von der Schule heimgekehrt? Ein kurzer Blick auf die Aufzeichnungen der Innenkamera im Eingangsbereich beruhigt den Papa.

Kurz vor seiner Ankunft aktiviert Herr Lehmann den Staubsauger-Roboter und das „Feierabend“-Szenario via Smartphone. Während der Staubsauger seine Arbeit verrichtet, wird das Wohnzimmer in gemütliches Licht getaucht. Die Heizung sorgt für wohlige, vordefinierte Wärme, leise Jazz-Musik für Entspannung. Später am Abend fahren die Rollläden herunter. Dies ist das Signal für die im Garten befindliche Außenkamera aktiv zu werden und Terrasse und Garten zu überwachen.

Was ist ein Smart Home?

Smart Home bezeichnet den Einsatz von technischen Systemen, automatisierten Verfahren und vernetzten, ferngesteuerten Geräten in Wohnräumen und Häusern. Die Funktionen dienen vornehmlich dazu, die Lebensqualität und den Wohnkomfort zu erhöhen. Weitere Ziele sind eine erhöhte Sicherheit und effizientere Energienutzung auf Grundlage vernetzter und fernsteuerbarer Geräte.

Haushaltsgeräte wie Waschmaschine, Lampen oder Kaffeeautomaten lassen sich via Zeitsteuerung kontrollieren. Geräte wie Bewegungsmelder, Kameras, Rollläden oder Thermostate lösen vom Nutzer programmierte Abläufe aus. Herzstück des Smart Home ist die Zentrale, mit der unterschiedliche smarte Komponenten verbunden und per PC, Smartphone oder Tablet steuerbar gemacht werden. Die Kommunikation und Steuerung der Smart Home Technik erfolgt dabei über gängige Funkstandards wie WLAN, Bluetooth, ZigBee oder Z-Wave. Die Zentrale wird auch als Hub oder Gateway bezeichnet.

Zurück in die Zukunft: Geschichte des Smart Home

Es liegt in der Natur des Menschen, Wege zu finden, die das tägliche Leben leichter und angenehmer zu gestalten. Der Bereich „Home Automation“, praktisch der Vorläufer von Smart Home, wurde durch den technologischen Fortschritt mit Leben gefüllt, insbesondere durch das Internet und Computer. In der Science-Fiction-Literatur gab es in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts die ersten Visionen über Häuser, die vollautomatisch von Maschinen überwacht und gesteuert werden. In dem Disney-Film „Smart House“ von 1999 ging es um Computer im Haushalt und die Folgen, wenn intelligente Maschinen ein Eigenleben entwickeln. Ungewollt visionär zeigt sich Disney dabei in dem Part des Streifens, in dem die intelligente Steuerungseinheit des Hauses das Gefühl der Eifersucht entwickelt. Bis Maschinen Emotionen „generieren“ können, dauert es in der Realität wohl doch noch einige Jahre. Zum Glück.

Wissenschaftler arbeiten bereits seit mehr als 30 Jahren daran, Haushaltsgeräte zu vernetzen und ihre Bedienung zu automatisieren. Das Interesse der breiten Öffentlichkeit hat das Thema „Smart Home“ aber erst in den letzten 15 Jahren geweckt. Die Hauptgründe: Aktuelle Herausforderungen durch Entwicklungen wie eine alternde Gesellschaft, ein stärkeres Umweltbewusstsein und den damit verbundenen Wunsch nach einer nachhaltigen Energieversorgung. Zunehmende Digitalisierung und neue Möglichkeiten  den Komfort in den eigenen vier Wänden zu erhöhen waren weitere Faktoren, die Smart Home nach der Jahrtausendwende in den Mittelpunkt des öffentlichen Interesses rückten.

Ein Leuchtturmprojekt im deutschsprachigen Raum ist das Fraunhofer-inHaus-Zentrum, das 2001 in Duisburg eröffnet wurde. Bei diesem Projekt werden neue Systemlösungen und Produkte aus dem Segment Smart Home in einem Wohnungsumfeld erforscht und getestet. Das „Haus der Gegenwart“ in München zeigte von 2005 bis 2011 ein vernetztes Haus mit zentral gesteuerten, elektronischen Abläufen. In Berlin besuchten Interessierte im Jahr 2005 das erste T-Com-Haus der Deutschen Telekom. Bei diesem Musterprojekt stand die Vernetzung verschiedener Haushaltsgeräte und deren Steuerung über unterschiedliche Eingabegeräte im Mittelpunkt.

Smart Home Technik: So funktioniert die Technologie

Seit Jahrzehnten helfen unterschiedlichste Haushaltsgeräte dabei, den Alltag des Menschen angenehmer zu gestalten, Abläufe zu beschleunigen und so Zeit und Arbeit zu sparen. Welche zusätzlichen Vorteile bringt da Smart Home? Ohne Smart Home muss der Mensch sämtliche Impulse für die Maschinen setzen, er muss Abläufe manuell starten und jedes Gerät einzeln zum passenden Zeitpunkt aktivieren. Smart Home nimmt ihm diese Arbeit ab, indem es Komponenten miteinander kommunizieren lässt. Geräte starten, steuern und überwachen selbstständig je nach Szenario und Programmierung bestimmte Abläufe im Haushalt. Interoperabilität ist das Zauberwort. Sind Geräte untereinander interoperabel, können Sie miteinander kommunizieren. Nur dann aktiviert sich die Alarmanlage, wenn die Rolläden nach unten fahren. Nur dann schaltet sich die Heizung aus, wenn das Fenster geöffnet wird. Ist keine Interoperabiltät zwischen den Elementen gegeben, ist das Home schlichtweg nicht smart.

Neben dem erhöhten Komfort sind eine bessere Energieeffizienz und eine höhere Sicherheit weitere wichtige Aspekte. Kommuniziert ein Smart-Home-Thermostat via WLAN mit dem Fensterkontakt, erkennt es, sobald sich ein Fenster öffnet und reguliert entsprechend die Wärmezufuhr. Ein solches Thermostat schaltet die Heizung aus, sobald es über Sensoren anderer Geräte die Information erhält, dass sich niemand mehr zuhause aufhält. Smarte LED-Leuchtmittel strahlen je nach Tageszeit und Raum automatisch in unterschiedlichen Farbtönen. Wird die Außenkamera auf der Terrasse durch Bewegungen auf dem Grundstück aktiviert, setzt sie gleichzeitig die Innenkamera in „Alarmbereitschaft“, da ein Einbruch drohen könnte. Bei Haushalten mit älteren Bewohnern kann eine druckempfindliche Matte Angehörige darüber informieren, ob die Person morgens wie gewohnt das Bett verlassen hat.

Smart Home Möglichkeiten: Die wichtigsten Kriterien für ein intelligentes Zuhause

Wie verwandelt sich das Zuhause ins Smart Home? Die Installation und Einrichtung der benötigten Komponenten lässt sich auch ohne technische Fachkenntnisse erreichen/umsetzen. Folgende Aspekte sollten bei der Planung beachtet werden:

  • Benötigt wird ein Internetanschluss und WLAN
  • Smartphone oder Tablet eignen sich am besten zur Steuerung und Überwachung der Geräte
  • Ein kabelloses Netzwerk ist zeitgemäß, komfortabel und elegant, die Übertragung per Kabel allerdings sicherer
  • Sollen die Geräte über die Zentrale programmierbar und interoperabel sein oder reicht eine Lösung, die alleinstehend nutzbar ist?
  • Sind alle Geräte mit demselben Funkstandard (z.B. WLAN) verbunden?
  • Startersets sind ideal für Einsteiger, decken aber meistens nur einen Teilbereich ab: Entweder den Bereich Energieeffizienz, Sicherheit oder Komfort
  • Die Zentrale sollte so platziert werden, dass alle anzusteuernden Geräte innerhalb ihres Reichweitenradius liegen

Mehr Sicherheit durch ein Smart Home?

Bei vielen Technologien stehen dem Nutzen auch Risiken entgegen, die ein Anwender kennen und minimieren sollte. Im Bereich Smart Home liegen in der Vernetzung der Geräte und deren Kommunikation über Funkverbindungen wie WLAN gewisse Risiken. Zum einen ist ein Missbrauch persönlicher Daten möglich (Kameraaufzeichnungen, Fotoaufnahmen, etc.). Zum anderen besteht das Risiko, dass Cyber-Kriminelle einzelne Smart-Home-Komponenten manipulieren. Im Rahmen des aktuellen Cyber Security Insights Report des US-amerikanischen Softwareunternehmens Symantec wurden weltweit mehr als 20.000 Smart-Home-Nutzer befragt, darunter über 1.000 Anwender aus Deutschland. Die Ergebnisse zeigen, wie einfach Online-Kriminellen teilweise der Zugriff auf Daten und Geräte gemacht wird:

Die häufigsten Probleme beim Sichern des intelligenten Zuhauses

Die häufigsten Probleme beim Sichern des intelligenten Zuhauses

  • 10 Prozent der deutschen Nutzer schützen das heimische WLAN erst gar nicht mit einem Passwort
  • Jeder Zehnte ändert das voreingestellte Standard-Passwort nicht 35 Prozent der Nutzer weltweit besitzen mindestens ein ungeschütztes Gerät, was den Haushalt anfällig für Online-Kriminalität macht
  • 45 Prozent der Befragten wissen nicht, wie sie WLAN oder Router sichern
  • 60 Prozent sind nach eigenen Angaben nicht imstande, die Firmware zu aktualisieren

Gleichzeitig ist den Befragten aber bewusst, wie wichtig der Schutz von persönlichen Informationen im Internet ist, wozu auch der Schutz persönlicher Daten Anderer zählt. So sollten beispielsweise Außenkameras als ein Aspekt der Smart-Home-Sicherheitstechnik nur das eigene Grundstück aufzeichnen. Hierfür gibt es Kameramodelle, bei denen der Nutzer aufgezeichnete Bereiche selbst definieren kann. Dabei wird zwar ein Teil des Nachbargrundstücks von der Kamera erfasst, Aufnahmen dieses Bereichs aber ausgegraut oder verpixelt. In Ausnahmefällen dürfen Behörden sogar Smart-Home-Nutzerdaten für die Strafverfolgung verwenden. Dies ist bei der aktuellen Rechtslage jedoch nur im Fall von schweren Straftaten, wie Tötungsdelikten, denkbar. Handelt es sich beim Smart Home um eine Mietwohnung, ist der Zugriff auf Daten der Fensterkontakte und Heizung denkbar, um zu prüfen, ob der Mieter durch falsches Lüftungsverhalten eine Schimmelbildung verursacht hat oder ein Baumangel vorliegt.

10 Tipps für mehr Sicherheit im Smart Home

10 Tipps für mehr Sicherheit im Smart Home

Schon mit wenigen Schritten und dem Überdenken alter Angewohnheiten lässt sich die Sicherheit im Smart Home durch die entsprechende Techniken signifikant erhöhen:

  • Greifen Sie in ungesicherten drahtlosen Netzwerken nicht auf persönliche Informationen oder Social-Media-Konten zu
  • Installieren Sie jeweils möglichst schnell alle verfügbaren Updates von Sicherheitssoftware
  • Nutzen Sie bei Ihrem WLAN die starke Verschlüsselungsmethode WPA2
  • Deaktivieren Sie Zusatzfunktionen wie Kamera oder Mikrofon bei Geräten, wenn Sie diese nicht zwingend benötigen
  • Verwenden Sie starke Passwörter, die idealerweise aus mindestens zehn Groß- und Kleinbuchstaben, Symbolen und Ziffern bestehen
  • Öffnen Sie nicht ungeprüft Anhänge in Nachrichten unbekannter Absender
  • Schalten Sie vernetzte Geräte aus, wenn Sie diese nicht benötigen
  • Ändern Sie die in den Werkseinstellungen der Geräte hinterlegten Standard-Login-Daten und Standard-Passwörter
  • Wechseln Sie von WLAN auf Kabelverbindungen, sofern möglich
  • Verwenden Sie eine Zentrale mit verschlüsselter Datenübertragung und lokaler Datenspeicherung
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Inspiration für Ihr Smart Home

Vorausschauende Wartung von Waschmaschinen, Ein- und Ausschalten von Lichtern, Messen der Luftqualität: Auf dem Mobile World Congress 2018 präsentierten wir das Sensor- und Sicherheitsportfolio von Infineon für ein zukunftssicheres vernetztes Zuhause.

Zukunft des Smart Home

Der deutsche Smart-Home-Markt verdreifacht sein Volumen bis 2022 auf 4,3 Milliarden Euro, berichtet die Studie „Der deutsche Smart-Home-Markt 2017-2022. Zahlen und Fakten“. In den nächsten fünf Jahren beträgt die jährliche Wachstumsrate demnach durchschnittlich 26,4 Prozent. Zum Vergleich: Klassische Branchen, wie der Maschinenbau, haben eine durchschnittliche Wachstumsrate von jährlich maximal sechs Prozent. Aufgrund des rasanten technischen Fortschritts werden in wenigen Jahren viele neuartige Smart-Home-Elemente im Einsatz sein. IKEA arbeitet an einem Smart Table, der über eine Kamera Lebensmittel erkennt und anhand der Zutaten Rezeptvorschläge macht. So werden Lebensmittelabfälle verringert und vorhandene Nahrungsmittel besser genutzt. Zukünftig werden smarte Spiegel die Haut des Nutzers analysieren und auf dieser Grundlage Pflegeprodukte empfehlen.

Auch die in der Popkultur beliebte Vision des klassischen Roboters als Haushaltshilfe wird in den nächsten Jahren Realität werden. Der Roboter wäscht, serviert Essen sowie Getränke und versorgt den Hausherrn nebenbei mit nützlichen Informationen. Im smarten Ofen der Zukunft ist man dank eingebauter Kamera auf Wunsch live beim Back- oder Bratprozess dabei. Die Toilette des Jahres 2030 gibt dem Nutzer Informationen über dessen gesundheitlichen Zustand und kann sogar Schwangerschaftstests durchführen.

Der nächste große Evolutionsschritt, der die Bedürfnisse des Menschen nach ökologischer Nachhaltigkeit und erhöhter Lebensqualität abdeckt, ist das Konzept der Smart City: Einwohner pendeln mit autonom fahrenden Elektroautos oder vernetzten E-Bikes ins Büro. Pakete werden von Drohnen ausgeliefert. Menschen reisen mit Hochgeschwindigkeit ohne Schadstoffausstoß im Hyperloop, einer Art gigantischer Rohrpost, bei der Passagiere oder Güter mittels Magnetschwebetechnik in einer luftleeren Röhre befördert werden. Die 570 km lange Reise von San Francisco nach Los Angeles soll dann laut Tech-Visionär und Tesla- Boss Elon Musk nur noch 35 Minuten dauern. So bleibt mehr Zeit für Altmodisches: eine gepflegte Konversation mit dem Beifahrer etwa, ein erholsamer Mittagsschlaf auf dem Weg zum nächsten Termin oder ein gutes Buch aus echtem Papier.

Die wichtigsten Fragen und Antworten im Überblick

Das Garagentor öffnet sich, sobald die Türschwelle betreten wird, das Licht lässt sich auch von unterwegs aussschalten und nachts sorgt die Außenkamera für Sicherheit in den eigenen vier Wänden: Smart Home, das bedeutet den Einsatz technischer Systeme, automatisierter Verfahren sowie vernetzter, ferngesteuerter Geräte in Wohnräumen und Häusern. Das Ziel dabei ist es, die Lebensqualität, den Wohnkomfort sowie die Sicherheit der Bewohner zu erhöhen. Gleichzeitig sorgen Smart Home-Anwendungen häufig für mehr Effizienz in der Energienutzung.

Mittlerweile ist eine Vielzahl unterschiedlicher Smart Home-Anwendungen erhältlich, welche allesamt den Alltag der Menschen erleichtern sollen. Wer etwa unterwegs bemerkt, dass er das Licht angelassen hat, kann dieses ganz einfach via Smartphone ausschalten. Andersherum kann er bereits vor Ankunft zuhause die Heizung auf Wunschtemperatur stellen oder die Waschmaschine aktivieren. Auch Geräte wie Staubsaugerroboter lassen sich bequem über das Smartphone oder Tablet steuern. Viele Komponenten lösen dabei vom Nutzer programmierte Abläufe aus: Fahren etwa die Rollläden nach unten, werden die Außenkamera und der Bewegungsmelder aktiv. Andere Haushaltsgeräte wie Lampen oder Kaffeeautomaten werden hingegen via Zeitsteuerung kontrolliert, schalten sich also zu festgelegten Uhrzeiten selbst ein oder aus.

Je nach Szenario und Programmierung starten, steuern und überwachen die Smart Home-Geräte selbständig bestimmte Abläufe im Haushalt. Dabei nehmen sie dem Menschen vor allem dann Arbeit ab, wenn sie untereinander kommunizieren: Denn nur dann schaltet sich etwa die Heizung ab, sobald die Fenster geöffnet werden. Das Herzstück dieses Systems ist dabei eine Zentrale – auch Hub oder Gateway genannt – über welche die unterschiedlichen Komponenten miteinander verbunden sind. Die Kommunikation und Steuerung der Technik erfolgt über gängige Funkstandards wie WLAN, Bluetooth, ZigBee oder Z-Wave.

Einer der wohl entscheidendsten Vorteile eines Smart Homes: Dem Nutzer wird viel Arbeit abgenommen, indem er einzelne Geräte und Abläufe nicht länger manuell zum passenden Zeitpunkt starten muss. Gleichzeitig sorgen Geräte wie Bewegungsmelder oder Kameras für mehr Sicherheit, indem das eigene Zuhause etwa auch im Urlaub überwacht werden kann. Thermostate oder smartes Licht unterstützen zudem beim Energie sparen: So schaltet sich etwa die Heizung ab, sobald ein Fenster geöffnet wird. Vorteilhaft ist bei all dem auch, dass sich das Smart Home relativ einfach einrichten lässt – selbst ohne technische Kenntnisse.

Viele Menschen stellen sich beim Thema Smart Home die Frage: Wie sicher sind die Anwendungen im eigenen Zuhause eigentlich? Tatsächlich besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dass etwa durch Kameraaufzeichnungen persönliche Daten missbraucht werden könnten. Außerdem können sich Hacker Zugriff auf einzelne Smart Home-Komponenten verschaffen und diese manipulieren. Wie lässt sich die Sicherheit des Systems also erhöhen? Bereits mit wenigen Handgriffen: So sollte etwa Sicherheitssoftware genutzt und regelmäßig aktualisiert werden. Viele Nutzer verwenden für ihr Netzwerk außerdem kein oder nur ein schwaches Passwort – ein Problem, das sich schnell beheben lässt. Weiterhin können einzelne Gerätefunktionen – etwa Mikrofone – deaktiviert werden, falls diese nicht benötigt werden.

Ganz klar: Smart Homes liegen im Trend. Allein der deutsche Smart Home-Markt wird sein Volumen bereits 2022 auf mutmaßlich 4,3 Milliarden Euro verdreifachen. Aufgrund des rasanten technischen Fortschritts werden künftig auch viele neue Komponenten in die Häuser einziehen. Im Fokus stehen dabei vor allem Haushaltsroboter. Der nächste große Schritt in die Zukunft ist die Smart City, in der nicht mehr nur Haushalte, sondern auch Autos, die Infrastruktur oder Drohnen miteinander vernetzt sind.

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