Matter de smarthome standaard, vergeet Zigbee en Z-Wave

Jeffrey van de Velde en Rob Coenraads

Smarthomestandaarden schoten de laatste jaren als paddenstoelen uit de grond. Het gros van de apparaten maakt vooralsnog gebruik van Zigbee (onder andere Philips Hue en WiZ) en Z-Wave. Die eerste standaard zien we regelmatig terugkeren op slimme lampen, terwijl Z-Wave juist vaker wordt gebruikt met slimme schakelaars. Een standaard die de toekomst van smarthome in zijn grip lijkt te gaan houden, is Matter. Hoewel we het hier hebben over een standaard, is Matter in de basis een samenwerkingsverband tussen diverse verbindingsprotocollen, opgezet door de Connectivity Standards Alliance (CSA). Het protocol beslaat in eerste instantie vier verbindingsopties: Thread, Wi-Fi, Bluetooth en Ethernet. Voordien konden die verschillende protocollen niet met elkaar communiceren, waardoor je slimme apparaten maar moeilijk met elkaar laten konden samenwerken. Hubs zoals de Homey Pro wisten dit probleem gedeeltelijk op te lossen. Voor het niet zo technisch aangelegde publiek bood dit echter niet direct een oplossing: je hebt vaak wel enige technische kennis nodig om die hubs te gebruiken. Systemen zoals Home Assistant zijn voor hen zeker een brug te ver. Matter neemt die vereiste voor technische kennis weg en moet slimme apparatuur voor iedereen toegankelijk maken.

Philips Hue maakt gebruik van zowel Bluetooth als het Zigbee-protocol

Zigbee

Vooraleer we dieper ingaan op wat Matter ons te bieden heeft, werpen we eerst een blik op Zigbee en Z-Wave. Wat zijn het voor standaarden en wat hebben ze te bieden? Om met Zigbee te beginnen… Athom beschrijft de standaard als de energiezuinige variant op Wi-Fi voor huisautomatisering. Net als Wi-Fi opereert Zigbee op de 2,4GHz-band. Ook leent Zigbee een techniek die we kennen van de Wi-Fi-standaard: mesh. Zigbee-apparatuur werkt namelijk steeds als mesh-node. Met andere woorden: ze werken als versterker van het signaal. Elk extra apparaat zorgt daarom voor een sterker en betrouwbaarder Zigbee-netwerk. Je zou zeggen: dat vreet stroom, maar het tegendeel blijkt waar. Kleine sensoren, vaak uitgerust met knoopcelbatterijen, gaan tot wel één jaar mee op een batterij. Voor de bediening van apparaten op het Zigbee-netwerk heb je een verbindingshub nodig. Zo’n hub kan communiceren via dat netwerk, terwijl je smartphone dat niet kan. Smartphones beschikken namelijk niet over zo’n vereiste Zigbee-ontvanger. Dit wordt vaak gezien als het belangrijkste nadeel van de standaard. Een verbindingshub vergroot namelijk de kosten voor een slim huis met 40 tot wel 400 euro, afhankelijk van de gekozen hub. Het beperkte bereik wordt vaak ook gezien als nadeel van dit protocol. Door de 2,4GHz-verbinding haalt Zigbee namelijk een bereik van slechts circa 15 tot 20 meter in de open lucht. Binnenshuis kan dit snel teruglopen, zeker in huizen met dikkere (betonnen) muren. Qua toepassingen kom je Zigbee met name tegen op slimme lampen, maar het wordt ook gebruikt op bijvoorbeeld deursensoren en rolgordijnen. Op dat vlak zit er helaas wel een addertje onder het gras: doordat Zigbee een ‘open’ standaard is, is het mogelijk dat sommige accessoires niet (of niet goed) met elkaar samenwerken. Binnen specifieke productcategorieën zoals lampen gaat dit meestal wel goed. Zoek dus steeds goed uit of apparatuur met elkaar samenwerkt, mocht je ze (functioneel) aan elkaar willen koppelen.

Veel bedrijven maken gebruik van het Zigbee-protocol

Z-Wave

Z-Wave wordt wel eens gezien als de oplossing voor Zigbees beperkte bereik, want via de 433MHz-band weet Z-Wave een veel groter bereik te bewerkstelligen. Daarbij speelt mee dat Z-Wave niet wordt gehinderd door andere apparaten die eveneens op het 2,4GHz-netwerk draaien, zoals via Wi-Fi of Bluetooth. Tenzij je buurman eveneens een Z-Wave-netwerk in huis heeft, zitten apparaten elkaar niet in de weg. Net als bij Zigbee wordt het bereik van Z-Wave ‘vergroot’ via slimme apparaten, die steeds fungeren als meshpunt. Zijn er dan ook nadelen bij dit smarthomeprotocol? Die vind je met name in het prijskaartje. Fabrikanten moeten een forse licentievergoeding afdragen voor elk apparaat dat met een Z-Wave-sticker wordt aangeboden. Apparaten met Z-Wave zijn hierdoor simpelweg prijziger dan tegenhangers op Zigbee. Dat is ook meteen de reden dat je
nauwelijks slimme lampen met Z-Wave tegenkomt. Wel zien we regelmatig slimme lichtschakelaars opduiken. Consumenten zijn bij zulke producten sneller geneigd een hogere prijs te accepteren, omdat de prijs van premium lichtschakelaars sowieso al hoger uitvalt. Een slimme Zigbee-lamp koop je daarentegen al voor nog geen 10 euro bij IKEA. Hubs met Z-Wave zijn soms ook iets duurder dan hun Zigbee-tegenhangers, maar die verschillen zijn relatief beperkt. Goed om te weten: de meeste hubs ondersteunen één van die standaarden, tenzij je een Matter- of Homey-hub koopt: die ondersteunen de meeste standaarden.

Wi-Fi en Bluetooth

Uniek aan Zigbee en Z-Wave is ook hun ‘lokale’ karakter. Je sluit apparaten steeds aan op een lokale verbindingshub; servers van de fabrikant komen daar niet aan te pas. Ze worden zodoende gezien als privacy-vriendelijk alternatief voor wifi in je slimme huis. Slimme apparatuur die via wifi werkt, vereist namelijk wel steeds een verbinding met de servers van je smarthomefabrikant. Steeds als je een slimme wifilamp in- of uitschakelt, loopt dat verzoek via servers in het binnen- of buitenland. In de praktijk merk je hier nauwelijks iets van: de bediening loopt nog altijd razendsnel. De externe verbinding is tegelijk wel privacygevoelig. Fabrikanten kunnen namelijk steeds zien wanneer je je lamp bedient en deze data kunnen ze weer doorverkopen of voor eigen marketingdoeleinden gebruiken. Ook voor criminelen kunnen die gegevens waardevol zijn: het geeft immers een beeld van de momenten waarop je wel of niet thuis bent. Privacy is echter niet het enige minpunt van Wi-Fi als smarthomeprotocol. Besluit een fabrikant te stoppen met smarthomeproducten of gaan ze failliet? Dan kun je waarschijnlijk fluiten naar de slimme functies van je lampen en andere wifi-apparatuur. Voor die nadelen geven fabrikanten je meestal wel een fikse korting. Producten die via Wi-Fi werken, zijn bijna altijd goedkoper dan tegenhangers met Zigbee- of Z-Wave-ondersteuning. Je bespaart bovendien op de kosten voor de hub. Normaliter kun je slimme wifiproducten ook koppelen aan Google Home of Apple HomeKit, waarin je bepaalde acties kunt instellen. Van welke fabrikant(en) je wifiproducten ook afkomstig zijn, waarschijnlijk kunnen ze gewoon met elkaar samenwerken. Bij Bluetooth ben je weeral gebonden aan een hub (of smartphone) voor de bediening. Net als Zigbee en Z-Wave moet Bluetooth het hebben van twee zaken: zijn energiezuinige en lokale werking. Vergelijkbaar met Zigbee werkt Bluetooth via een 2,4GHz-signaal en dit betekent dus dat het wat lastiger door dikke muren komt. Waar de eerdergenoemde protocollen dat opvangen via een meshnetwerk, is daar bij Bluetooth of Bluetooth Low Energy (BLE) geen sprake van. Deze vorm van bediening is dan ook vooral handig als je je in dezelfde ruimte begeeft als het slimme apparaat. Hierdoor zul je dit type apparaat met name losstaand gebruiken. Tenzij je een verbindingshub koopt, kun je de apparatuur vaak niet eens laten samenwerken. Via de Philips Hue-app kun je nog wel ruimten aanmaken voor bluetoothlampen, zodat je ze met één klik tegelijk kunt aanzetten. We vragen ons wel eens af wat de plek van Bluetooth is in de smarthomebranche en steeds concluderen we dat het vooral een heel toegankelijke manier is om apparatuur te bedienen – zeker niet de slimste.

Matter

Apps voor elk deeltje van je slimme huis? Protocollen die onderling niet kunnen communiceren? Aan die zaken wil het Matter-smarthomeprotocol een einde maken. Het doel is om smarthomeapparatuur beter te laten samenwerken. Daarvoor stapten 276 merken in het CSA-huwelijksbootje. In 2019 leidde dit tot de geboorte van Project CHIP, ofwel Connected Home over IP. Nadien werd het protocol omgedoopt tot Matter. Bij de publiekelijke onthulling van Matter deed de CSA een opvallende belofte: als er een Matter-logo op de doos staat, werkt het product met andere Matter-apparatuur. Punt. Daarmee lost de CSA het belangrijkste pijnpunt van protocollen als Zigbee en Z-Wave op. Niet alleen kunnen producten van die protocollen niet onderling communiceren: zelfs binnen een standaard werken producten niet altijd samen. Met Matter wordt dit dus opgelost, belooft de smarthomeontwikkelaar. Hiervoor ondersteunt het diverse verbindingsopties: Bluetooth LE, LAN, Thread en Wi-Fi. Thread wordt vaak vergeleken met Zigbee: ze werken allebei via 2,4 GHz en de standaard creëert ook een meshnetwerk (via Border-routers). Thread werkt in tegenstelling tot Zigbee via IPv6. Voor het bedienen van Matter-apparatuur op Thread heb je dus een Border-router nodig. Dit zijn apparaten die via Wi-Fi of Ethernet (of beide) zijn aangesloten en verbinden met het Thread-meshnetwerk. Onder meer Googles Nest Hub,

Apple HomePod (Mini) en Apples TV 4K bieden al zo’n Thread-radio. Vergelijkbaar met Zigbee en Z-Wave verbind je je Matter-apparatuur niet met de servers van je smarthomefabrikant: alle data blijven binnenshuis. Je hoeft bovendien geen verbindingshub te kopen. Sluit de slimme apparatuur simpelweg aan op Google Home of Apple HomeKit en breng ze tot leven met diverse huisautomatiseringsopties. Wil je overigens uitgebreide bedieningsmogelijkheden, dan moet je alsnog uitwijken naar een verbindingshub. Die hubs werken, mits ze zijn uitgerust met Matter, met apparatuur van alle fabrikanten. De Zigbee-dagen lijken dan toch echt voorbij…

Wat doet Bluetooth LE eigenlijk in dit verhaal? Zoals eerder gezegd is het bereik daarvan ontzettend beperkt. In Matter wordt Bluetooth ook niet gebruikt voor het bedienen van apparatuur. BLE dient enkel voor het instellen van apparaten, licht de CSA toe. Hiervoor zendt de apparatuur tijdens de setup een BLE-signaal uit. Het lijkt er vooralsnog niet op dat BLE ook een vaste waarde wordt in de bedieningsopties van Matter.

Samsung SmartThings maakt ook gebruik van Matter

Einde van Zigbee?!

De CSA hoopt dat fabrikanten Zigbee en Z-Wave inruilen voor Matter. Voorlopig lijkt het niet zo’n vaart te lopen. Merken die al jarenlang gebruikmaken van de protocollen, zoals Philips Hue, hebben alvast geen haast met de stap naar Matter en hebben daar ook niet direct baat bij. Signify (Hue) zal bijvoorbeeld zijn Hue Hub-inkomsten zien verdampen. Matter moet zich daarnaast nog bewijzen als smarthomestandaard. De CSA belooft elk jaar twee updates uit te brengen en op het moment van schrijven was de laatste update eind oktober 2023. Toen bracht de CSA versie 1.2 uit met ondersteuning voor 9 soorten huishoudelijke apparaten: koelkasten, airco's, vaatwassers, wasmachines, robotstofzuigers, rookmelders, luchtkwaliteitssensors, luchtreinigers en ventilators.

Die continue updates maken het platform weliswaar toekomstbestendig maar fabrikanten worden ook terughoudend: de standaard is immers nog niet écht af. Of er een Matter-revolutie op ons te wachten staat? Dat is een vraag die de komende tijd een antwoord zal krijgen. Smarthomefabrikanten reageren nu eenmaal niet zo snel op nieuwe standaarden: uiteindelijk willen ze ook vooral hun bestaande klantenbasis blijven bedienen via de standaarden die zij kennen. Mocht Matter aanslaan, dan betekent dat mogelijk ook het einde van Zigbee. Inhoudelijk is Zigbee namelijk grotendeels gelijk aan CSA’s opkomende protocol. Of Z-Wave ook van het podium verdwijnt? Die standaard heeft wel als voordeel dat het werkt op een lagere frequentie en daarmee een groter bereik heeft. Tegelijk is het een kostbare optie, waar fabrikanten wellicht liever een gratis opvolger voor zoeken. Wij zien een toekomst met Matter aan onze zijde wel zitten. Nu nog hopen dat de CSA zijn beloftes nakomt.