Thread vs. Zigbee: Was unterscheidet die Funkstandards für das smarte Zuhause?

Bei der Smart-Home-Vernetzung kommen neben „großer“ Hardware wie Fernseher oder HiFi-Anlagen auch viele kleine, häufig batteriebetriebene Geräte zum Einsatz. Beispiele dafür sind Bewegungsmelder, Sensoren oder auch smarte Thermostate für deine Heizung. Hier kommen Lösungen wie Zigbee und Thread ins Spiel.

Thread vs. Zigbee: Die wichtigsten Fakten

• Thread und Zigbee ermöglichen die stromsparende Vernetzung von Smart-Home-Geräten.
• Beide Protokolle nutzen den gleichen Funkstandard und bauen ein Mesh-Netzwerk auf.
• Zigbee-Netzwerke benötigen eine dedizierte Bridge, um zu funktionieren. Thread-Netzwerke kommen theoretisch ohne Bridge aus.
• Thread-Geräte erhalten eine eigene IP-Adresse und sind direkt ansteuerbar. Bei Zigbee erfolgt die Kommunikation immer über die Bridge.
• Zigbee ist älter und wird von vielen Herstellern unterstützt. Thread gilt aber als wichtige Säule des herstellerübergreifenden Smart-Home-Standards Matter.
• Thread macht Zigbee nicht zwangsläufig obsolet.

Thread vs. Zigbee: Konkurrenz oder Ergänzung?

Beide Funkstandards ermöglichen es, auch kleine Geräte in ein Smart-Home-Netzwerk einzubinden und universell zu steuern. Auch für die Bedienung per Smartphone oder über Sprachassistenten helfen die effizienten Funktechnologien.

Wenn du dich für das Thema Smart Home interessierst, solltest die Unterschiede und Gemeinsamkeiten von Thread und Zigbee kennen und wissen, welches Netzwerk für welche Zwecke besser geeignet ist. Wir stellen dir die Eigenarten der beiden Funkstandards vor und zeigen dir, was die Lösungen einzigartig macht.

Übrigens: Was Thread im Detail ausmacht und wie sich der Funkstandard in das Gesamtkonzept von des Smart-Home-Standards Matter einfügt, zeigen wir dir in einem separaten Artikel. Hier geht es vorwiegend darum, Thread und Zigbee zu vergleichen.

Thread und Zigbee: Ähnliche Grundideen

Thread und Zigbee sind Lösungen, die das gleiche Ziel verfolgen. Das macht sich auch bei den Initiatoren bemerkbar: Die Zigbee Alliance, die den Standard seit seiner Einführung 2004 pflegt, firmiert seit 2021 als Connectivity Standards Alliance – also der federführenden Organisation hinter der Einführung von Matter, die wiederum sehr an der Integration von Thread interessiert ist. Zwischen den Standards herrscht daher auch nicht unbedingt ein direkter Konkurrenzkampf, da es überschneidende Interessen gibt.

Thread wurde seinerseits 2014 über die zugehörige Thread Group ins Leben gerufen, zu der unter anderem Google, Amazon und Apple gehören. Anders als bei Zigbee ist die Marktreife von Thread-Geräten erst seit wenigen Jahren gegeben. Einige Smart-Home-Marken wie Eve, Nanoleaf, Netatmo oder Onvis statten ihre Smart-Home-Module bereits seit Längerem mit der Thread-Konnektivität aus. Hinzu kommt, dass Thread eine wichtige Rolle des herstellerübergreifenden Smart-Home-Standards Matter ist und damit vor allem mit Blick auf die Zukunft hochinteressant ist.

Auf der technischen Seite haben Zigbee und Thread viel gemeinsam. Beide Funktechnologien basieren auf dem IEEE-802.15.4-Standard für drahtlose Netzwerke mit geringem Stromverbrauch. Sie funken zudem auf dem 2,4-GHz-Band, das Reichweiten bis 100 Meter und Datenraten bis zu 250 Kb/s erlaubt. In diesen Aspekten sind Thread und Zigbee gleichermaßen prädestiniert für den Einsatz im IoT- und Heimautomatisierungs-Bereich.

Auch der Aufbau der Netzwerke ist vergleichbar. Beide Systeme setzen für die Kommunikation der Geräte auf ein sogenanntes Mesh-Netzwerk. Statt alle Datenpakete von und zu einer einzelnen Zentrale zu senden, können die einzelnen Teilnehmer in den Netzen als Knotenpunkte agieren, die den Datenverkehr regeln. So erhöht sich nicht nur die Funkreichweite, sondern auch die Zuverlässigkeit deiner Smart-Home-Vernetzung.

Von Bridges, Border Routern und IPv6…

Trotz ähnlicher Ansätze gibt es auch große Unterschiede zwischen Thread und Zigbee. Zu den wichtigsten gehört, dass Thread jedem Gerät im Netzwerk eine IP-Adresse auf Basis des IPv6-Protokolls zuordnet. Das bedeutet, dass auch die stromsparend funkenden Geräte so erreichbar sind, als wären sie per WLAN oder Ethernet-Kabel mit deinem Router verbunden.

Die Einbindung und Steuerung von neuen Komponenten in ein vernetztes Zuhause wird dadurch deutlich einfacher. Du könntest zum Beispiel von einem PC direkt auf einen Thread-Lichtschalter zugreifen, sofern der Hersteller eine entsprechende Funktion vorgesehen hat.

Auch ist das Thread-Protokoll so ausgelegt, dass die Komponenten ohne zentrale Steuereinheit – etwa eine Bridge oder einen Hub – miteinander kommunizieren können. Das gilt auch dann, wenn deine Internetverbindung ausfällt. Thread ermöglicht damit eine recht stabile Heimvernetzung.

Kein Zigbee ohne Bridge

Bei Zigbee ist das nicht ganz so einfach. Hier ist immer eine Basisstation, meist Bridge oder Hub genannt, nötig, die die Kommunikation im Netzwerk koordiniert. Nutzt du etwa ein Beleuchtungssystem wie Signify Hue, kommst du nicht um den Einsatz der zugehörigen Hue-Bridge herum, wenn du alle Funktionen nutzen möchtest. Fairerweise kannst du auch bei Zigbee auf andere Hersteller setzen, um deine Zigbee-Geräte anzusprechen. Amazon integriert beispielsweise beim Echo 4 oder dem Smart Display Echo Show 10 (dritte Generation) einen eigenen Zigbee-Hub.

Damit kannst du Zigbee-Geräte wie Lampen, Thermostate oder Bewegungsmelder universell einrichten. Allerdings verlierst du dabei unter anderem die Möglichkeit, die Geräte-Firmware zu aktualisieren oder erweiterte Funktionen wie die Synchronisation von Lichtszenen mit deinem Fernseher-Bild einzurichten.

Bei Thread hingegen ist ein solcher Hub nicht zwingend nötig – zumindest in der Theorie. In der Praxis wirst du aber kaum auf den Einsatz eines sogenannten Thread Border Routers verzichten wollen. Dabei handelt es sich um ein Gerät, dass die Brücke zwischen deinem klassischen Router-Netzwerk und den Thread-Geräten schlägt und deren Einbindung per IP-Adresse übernimmt.

Die Border-Router-Funktion ist Teil der Thread-Spezifikation und kann durch die Hersteller vergleichsweise einfach in verschiedene Netzwerkgeräte Integriert werden. So hat Apple etwa seine HomePods sowie neuere Apple-TV-4K-Modelle mit Border-Router-Fähigkeiten ausgestattet, während Amazon die Funktion in den Smart Speaker Echo 4 integriert hat.

Im Vergleich zur Zigbee-Bridge sind Border Router ein gutes Stück flexibler. So kannst du beispielsweise mehrere Border-Router in deinem Smart Home verwenden, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen – sogar von verschiedenen Herstellern.

Ein Beispiel: Hast du in deinem Zuhause sowohl einen Apple HomePod Mini als auch ein Apple TV 4K im Einsatz, können sich beide Geräte die Vernetzung deiner Thread-Geräte untereinander aufteilen. Fällt nun einer der Border Router weg, weil du ihn beispielsweise vom Strom trennst, bleiben die Thread-Module weiter im Netzwerk erreichbar.

Fällt bei Zigbee hingegen die Bridge aus, bricht das Netzwerk zusammen. Thread-Geräte bleiben hingegen auch dann untereinander vernetzt, wenn ein Border-Router ausfällt. So könnten beispielsweise Lichtschalter immer noch die zugeordneten Lampen steuern. Lediglich erweiterte Funktionen wie die Steuerung vom Smartphone oder über eine Cloud fallen dann weg.

Das Border-Router-Konzept und die IP-Adressierung sind tatsächlich handfeste Vorteile von Thread. Auch bei der Performance hat das System zumindest leicht die Nase vorn. In einem umfangreichen Vergleichstest von Silicon Labs konnte Thread sich gegenüber den alternativen Protokollen Bluetooth Mesh und Zigbee vorrangig dann absetzen, wenn größere Datenmengen übertragen werden sollten.

Hier geht es um Unterschiede im zweistelligen Millisekunden-Bereich, dennoch könntest du in komplexeren Smart-Home-Szenarien von geringeren Latenzen profitieren.

Zigbee und Thread: Hersteller-Support

Jenseits aller Theorie entscheidet über den Erfolg oder Misserfolg von Technologien hauptsächlich die Unterstützung durch die Hersteller – und hier gibt es eine etwas komplizierte Gemengelage.

Zigbee hat allein durch seine deutlich längere Marktreife die Nase vorn, wenn es um die reine Masse an verfügbaren Geräten geht. Das liegt auch daran, dass viele große Smart-Home-Hersteller ihre Systeme von Anfang auf eine zentrale Bridge mit dem Funkstandard ausgelegt haben.

Prominente Beispiele dafür sind etwa das von Philips lancierte Lichtsystem Hue oder Bosch mit seinem Home Controller II. Klar ist auch, dass Zigbee nicht so schnell überflüssig wird. So hat sich Philips Hue etwa dazu bekannt, auch künftig auf den Standard zu setzen. Lösungen wie der bereits erwähnte Amazon Echo 4 zeigen, dass auch beide Systeme parallel in einem Gerät funktionieren. Ähnliches plant auch Ikea mit seinem Dirigera-System. Stand Sommer 2023 unterstützt die Smart-Home-Zentrale der Schweden allerdings nur Zigbee.

Thread ist generell für Hersteller von Einzelkomponenten interessant, die nicht gleich ein komplettes Smart-Home-Portfolio anbieten möchten. So können etwas Hersteller smarter Türschlösser auf Thread setzen, um eine sichere und stabile Verbindung zu ermöglichen. Eine Trumpfkarte dürfte hierbei auch die Apple-Unterstützung sein. Dass sich die iPhone-Macher dafür entschieden haben, Thread-Geräte in ihr HomeKit-System zu integrieren, eröffnet vielen Herstellern neue Möglichkeiten.

Und dann ist da natürlich noch die Sache mit Matter: Hast du einen Matter-Controller sowie einen Thread Border Router im Einsatz, dürfte dir in den kommenden Jahren eine stetig wachsende Zahl von Smart-Home-Geräten aller Art zur Verfügung stehen. Die kannst du dann unabhängig vom Hersteller und dem Vorhandensein einer spezialisierten Bridge nutzen.

Ein Beispiel dafür lieferte der Smart-Home-Spezialist Eve mit dem im Frühsommer veröffentlichten Matter-Update für einige seiner Geräte. Waren diese bislang Apple-exklusiv, lassen sich dank Thread und Matter nun auch mit Amazon Alexa oder Google Home ansprechen.

Thread oder Zigbee: Was ist besser?

Es mag unbefriedigend sein, aber: Die alles entscheidende Frage, ob nun Thread oder Zigbee für dein smartes Zuhause ist, lässt sich derzeit nicht abschließend beantworten.

Auf rein technischer Ebene hat das jüngere Thread-Protokoll durch seine hohe Flexibilität durch Border Router sowie die ausgereiftere Mesh-Vernetzung im Vergleich zum etwas altbackenen Bridge-Konzept von Zigbee die Nase vorn.

Dem gegenüber bietet Zigbee eine große Auswahl an bereits erhältlichen Geräten, an denen wohl auch zukünftig kein großer Mangel herrschen wird. Willst du dich bei der Heimvernetzung ohnehin auf eines der großen Systeme konzentrieren, spricht wenig gegen den Kauf einer passenden Zigbee-Bridge.

Thread macht dich hingegen bei der Kombination von Komponenten wie Border Router und Thread-Modulen deutlich unabhängiger von bestimmten Herstellern. Hast du ohnehin bereits einen qualifizierten Thread Border Router im Einsatz, kannst du mit vergleichsweise geringem Aufwand loslegen.

Letztlich spricht auch nichts dagegen, beide Lösungen parallel zu betreiben. In der Praxis dürfte es für dich ohnehin keine große Rolle spielen, ob du beim Einschalten des Lichts per Smartphone-App den Befehl über eine Zigbee-Bridge leitest oder das Zielgerät direkt per IP-Adressierung ansteuerst.

Mit dem übergeordneten Matter könnten die Grenzen zwischen Thread und Zigbee langfristig sogar noch weiter verschwimmen. Einige Geräte wie die Philips-Hue-Bridge könnten langfristig dank Matter-Update eine Brücke zwischen Zigbee- und Thread-Geräten schlagen. In diesem Szenario kommuniziert die Bridge zwar weiterhin über das Zigbee-Protokoll mit den einzelnen Lampen, kann deren Daten aber an andere Matter-Komponenten übergeben. Hier wird die Zukunft zeigen, wie gut die Hersteller die hehren Vorhaben umsetzen.