Im Kleingedruckten vieler Produktbeschreibungen und in den technischen Datenblättern von Geräten taucht der Begriff Matter over Thread auf. Er beschreibt die Art der Verbindung mit dem Heimnetzwerk. Bei Matter-zertifizierten Produkten kann sie auf drei Wegen erfolgen: per Netzwerkkabel (Ethernet), drahtlos mit WLAN oder eben über das Funkprotokoll Thread.
Ideal für batteriebetriebene Geräte
WLAN kennt jeder, es ist für Anwendungen im Smarthome aber nur bedingt geeignet. Der Funkstandard wurde von seinen Vätern auf hohen Datendurchsatz getrimmt, nicht so sehr auf Energieeffizienz. Deshalb arbeiten Sensoren, die sich viel im Ruhezustand befinden und nur gelegentlich ein Datenpaket versenden, kaum damit. Das WLAN-Funkmodul würde zu viel Strom verbrauchen und ihre Batterien leersaugen.
Im WLAN konkurrieren solche Geräte außerdem mit anderen Teilnehmern wie Smartphones, Webcams, Smart-TVs oder Computern, und jedes zusätzliche Gerät belastet den Funkkanal. Für genau diese Anforderung – viele kleine, batteriebetriebene Geräte zuverlässig und stromsparend zu vernetzen – wurde Thread entwickelt. Matter over Thread heißt die Anwendung des Protokolls im herstellerübergreifenden Smarthome-Standard.
Zwei Begriffe, die oft verwechselt werden
Matter und Thread lösen unterschiedliche Aufgaben, werden in der Praxis aber häufig synonym verwendet – ein Missverständnis, das sich aufzuklären lohnt.
- Matter ist die Anwendungsschicht: Der Standard legt fest, welche Funktionen ein Gerät hat (Ein/Aus, Dimmen, Temperatur messen) und wie Geräte unterschiedlicher Hersteller diese Funktionen gegenseitig verstehen – unabhängig davon, über welchen der drei Wege die Daten tatsächlich transportiert werden.
- Thread gehört zur darunterliegenden Netzwerkebene: Das Protokoll regelt, wie Datenpakete zwischen Geräten hin- und hertransportiert werden, genau wie es WLAN oder Ethernet auch tun, nur mit anderen technischen Eigenschaften. Matter over Thread bedeutet also: Die Matter-Kommunikation läuft über ein Thread-Funknetzwerk.
Wie Matter over Thread funktioniert
Thread basiert auf dem internationalen Funkstandard IEEE 802.15.4 im 2,4-GHz-Band und nutzt IPv6 zur Adressierung – jedes Gerät im Thread-Netzwerk erhält also eine eigene, im Internetprotokoll-Sinn gültige Adresse. Hinter der Spezifikation steht die Thread Group (link), ein Industriekonsortium mit Mitgliedern wie Apple, Google, Amazon, Samsung, Qualcomm oder Nordic Semiconductor.
Technisch handelt es sich bei Thread um ein selbstheilendes Mesh-Netzwerk: Die Geräte leiten Datenpakete nicht nur für sich selbst weiter, sondern auch für benachbarte Teilnehmer. Fällt ein Knoten aus oder wird er abgeschaltet, sucht sich das Netzwerk automatisch neue Übertragungswege. Das macht Thread robuster als sternförmige Topologien, bei denen alle Geräte direkt mit einem zentralen Hub kommunizieren müssen. Detaillierte Informationen zum Aufbau des Netzwerks liefert der Beitrag: „Wie man sich routet, so mesht man“.
Die Rolle des Border Routers
Rein technisch kann ein Thread-Netzwerk für sich allein existieren – mit Geräten, die untereinander kommunizieren, ohne eine Verbindung nach draußen zu haben. Allerdings ist so eine Installation vom vom Rest des Zuhauses isoliert. Smartphones oder Computer, die selbst kein Thread beherrschen, können nicht auf sie zugreifen – und auch keines der darin enthaltenen Geräte steuern.
Darum gibt es den Thread Border Router: Er verbindet das Thread-Mesh mit dem Heimnetzwerk und macht so die Steuerung per Smartphone-App oder Sprache überhaupt erst möglich. Hersteller wie Apple oder Google bauen zwar Thread-Module in ausgewählte Smartphones ein. Für eine vollwertige Smarthome-Installation mit Automatisierungen und Fernzugriff bleibt der Border Router aber unersetzlich. Er ist als Zusatzfunktion in vielen Geräten zu finden – vom sprachgesteuerten Lautsprecher über Smarthome-Zentralen bis zu Smart-TVs.
Mit Erscheinen der Thread-Spezifikationen 1.3.0 im Juli 2022 wurden Border-Router herstellerneutral. Modelle, die den Spezifikationen entsprechen, arbeiten zusammen, egal, woher sie stammen. Sind mehrere Exemplare installiert, bleibt die Kommunikation auch dann intakt, wenn einzelne davon offline gehen. Ein verbleibender Border-Router genügt, um die Rolle des Vermittlers zu spielen.
In Matter ist das Ideal völliger Neutralität allerdings noch nicht erreicht. Bis heute gibt es Border Router, die nur in bestimmten Ökosystemen funktionieren. Wer Modelle verschiedener Hersteller kombiniert, spannt unter Umständen parallele Thread-Netzwerke auf – statt eines gemeinsamen Mesh, in dem alle Geräte zusammenhängen. Und nicht alle Anbieter erlauben ihren Routern, dem Mesh eines bereits existierenden Netzwerks beizutreten.
Thread-Geräte in Matter einrichten
Was heißt das alles für den praktischen Einsatz? Bei der Inbetriebnahme von Thread-Produkten ist einiges zu beachten. Das Matter-Logo auf der Verpackung sieht immer gleich aus – egal, welche Technologie das Produkt für die Verbindung nutzt. Manche Hersteller wie Ikea sparen sich einen Hinweis auf das Funkprotokoll. Andere drucken zusätzlich ein Thread-Logo auf den Karton.
In jedem Fall empfiehlt es sich, vor dem Kauf zu prüfen, welche Verbindungstechnologie das Matter-Gerät verwendet. Erste Anlaufstelle sind die Produktseiten der Hersteller im Internet. Auch im Geräteüberblick von matter-smarthome lässt sich die Liste nach dem Begriff Thread filtern.
Sobald feststeht, mit welcher Matter-fähigen App (Alexa, Apple, Home, SmartThings etc.) die Einrichtung stattfinden soll, ist die heimische Infrastruktur gefragt: Gibt es einen Border Router im Haushalt? Amazon, Apple, Google, Samsung und Co. integrieren die Funktion in immer mehr Geräte. Mit einem aktuellen HomePod, Echo oder Samsung-TV stehen die Chancen gut, dass ein Thread-Netzwerk bereits existiert, mit dem Geräte sich verbinden können. Bei Ikea, einigen Aqara-Hubs und weiteren Anbietern sorgt die Smarthome-Zentrale für das nötige Funknetz.
Möglicher Fallstrick: Ältere Geräte der Plattformen können als Matter-fähig ausgewiesen sein, selbst aber keine Unterstützung für das Thread-Protokoll bieten. Dann lassen sich nur WLAN-Produkte (Matter over Wi-Fi) oder solche mit Ethernet-Anschluss mit ihnen installieren. In so einem Fall genügt es, ein Modell mit Thread-Border-Router zusätzlich ins Netzwerk zu bringen. Auch hier hilft unsere Geräteübersicht: einfach im Kopf der Tabelle die Checkbox „Border Router“ aktivieren.
Theoretisch ist es möglich, Border-Router verschiedener Hersteller zu mischen. Mit Thread-Version 1.4 und Matter 1.4 wurden die Voraussetzungen für einen reibungslosen Kombi-Betrieb geschaffen. Matter 1.6 geht noch weiter und ermöglicht gemeinsame Installationen auf einem ganz neuen Level. Allerdings hinken die Plattformen mit der Umsetzung teilweise um Jahre hinterher. Amazon oder Apple haben noch nicht einmal alle Neuerungen aus Matter 1.4 umgesetzt – und diese Version der Spezifikationen erschien im November 2024.
Wer es einfach haben will, setzt daher bis auf Weiteres auf Border-Router einer einzigen Plattform und erklärt dieses Ökosystem zu seinem primären Matter Fabric. Soll heißen: Alle Geräte werden mit der App dieses einen Systems installiert und hinzugefügt. Sollen sie zusätzlich mit anderen Plattformen gesteuert werden, lassen sie sich anschließend über die Multi-Admin-Funktion von Matter freigeben. Dieses Vorgehen reduziert die Gefahr von unerreichbaren Geräten. Und es vermeidet Probleme, mit denen Anwender kämpfen, die unwissentlich mehrere parallele Thread-Netzwerke betreiben.
Mehr Wissen
Diesen Beitrag teilen:
