Drahtlose Smart-Home-Systeme für Privathaushalte zur Steuerung von elektrischen Verbrauchern. Systemevaluierung und Wirtschaftlichkeitsanalyse

Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)

• 1 Einleitung
• 1.1 Problemstellung
• 1.2 Zielsetzung
• 1.3 Abgrenzung
• 1.4 Gliederung und Vorgehensweise
• 2 Betriebszustand Standby
• 2.1 Begriffsdefinition
• 2.2 Ökodesign-Richtlinie
• 3 Smart-Home
• 3.1 Begriffsdefinition
• 3.2 Historie
• 3.3 Systemarchitektur
• 3.4 Systemstruktur
• 3.5 Aktueller Stand
• 4 Funkübertragungstechnik
• 4.1 Grundlagen
• 4.2 Frequenzbänder
• 4.3 Biotische Wirkung von Funkwellen
• 5 Vergleich der Funk-Protokolle
• 5.1 ZigBee
• 5.1.1 Signalübertragung
• 5.1.2 Topologie
• 5.1.3 Kompatibilität
• 5.1.4 Energieverbrauch
• 5.1.5 Datensicherheit
• 5.1.6 Dokumentation
• 5.2 Z-Wave
• 5.2.1 Signalübertragung
• 5.2.2 Topologie
• 5.2.3 Kompatibilität
• 5.2.4 Energieverbrauch
• 5.2.5 Datensicherheit
• 5.2.6 Dokumentation
• 5.3 EnOcean
• 5.3.1 Signalübertragung
• 5.3.2 Topologie
• 5.3.3 Kompatibilität
• 5.3.4 Energieverbrauch
• 5.3.5 Datensicherheit
• 5.3.6 Dokumentation
• 5.4 KNX-RF
• 5.4.1 Signalübertragung
• 5.4.2 Topologie
• 5.4.3 Kompatibilität
• 5.4.4 Energieverbrauch
• 5.4.5 Datensicherheit
• 5.4.6 Dokumentation
• 6 Nutzwertanalyse
• 6.1 Vorgehensweise
• 6.2 Erläuterung zu den Protokolleigenschaften
• 6.3 Gewichtung
• 6.4 Auswertung
• 7 Marktrecherche
• 7.1 Komponenten
• 7.2 Hersteller
• 7.3 Auswertung
• 8 Wirtschaftlichkeitsanalyse
• 8.1 Umfeldanalyse
• 8.2 Standby-Verbrauch im Haushalt
• 8.3 Wirtschaftlichkeitsberechnung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)

Diese Arbeit befasst sich mit der Evaluierung und Wirtschaftlichkeitsanalyse von drahtlosen Smart-Home-Systemen, die für Privathaushalte zur Steuerung elektrischer Verbraucher eingesetzt werden können. Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Ermittlung der besten Funk-Protokolle für den Einsatz in Smart-Home-Systemen unter Berücksichtigung der Kriterien Energieverbrauch, Datensicherheit, Kompatibilität, Topologie und Kosten.

• Steuerung elektrischer Verbraucher in Privathaushalten
• Funk-Protokolle für Smart-Home-Systeme
• Vergleich verschiedener Funk-Protokolle hinsichtlich Energieverbrauch, Datensicherheit, Kompatibilität und Topologie
• Wirtschaftlichkeitsanalyse von Smart-Home-Systemen

Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)

Kapitel 1 stellt die Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit dar. Es wird die Abgrenzung des Themas erläutert und die Gliederung der Arbeit vorgestellt. Kapitel 2 beschäftigt sich mit dem Betriebszustand Standby, wobei der Begriff definiert und die Ökodesign-Richtlinie behandelt wird. In Kapitel 3 wird das Smart-Home-Konzept vorgestellt, einschließlich der Definition, Historie, Systemarchitektur, Systemstruktur und des aktuellen Stands. Kapitel 4 behandelt die Grundlagen der Funkübertragungstechnik, wobei Frequenzbänder und die biotische Wirkung von Funkwellen erläutert werden. Kapitel 5 vergleicht verschiedene Funk-Protokolle wie ZigBee, Z-Wave, EnOcean und KNX-RF. Für jedes Protokoll werden die Signalübertragung, Topologie, Kompatibilität, Energieverbrauch, Datensicherheit und Dokumentation beschrieben. Kapitel 6 befasst sich mit der Nutzwertanalyse der Funk-Protokolle. Es werden die Kriterien der Nutzwertanalyse erläutert, eine Gewichtung der Kriterien vorgenommen und eine Auswertung der Ergebnisse durchgeführt. Kapitel 7 beinhaltet eine Marktrecherche zu Komponenten und Herstellern von Smart-Home-Systemen. Die Ergebnisse der Marktrecherche werden in diesem Kapitel ausgewertet. Kapitel 8 umfasst eine Wirtschaftlichkeitsanalyse von Smart-Home-Systemen. Es werden die Umfeldanalyse, der Standby-Verbrauch im Haushalt und eine Wirtschaftlichkeitsberechnung durchgeführt.

Schlüsselwörter (Keywords)

Smart Home, Funk-Protokolle, Energieverbrauch, Datensicherheit, Kompatibilität, Topologie, Wirtschaftlichkeitsanalyse, ZigBee, Z-Wave, EnOcean, KNX-RF, Nutzwertanalyse, Marktrecherche, Standby-Verbrauch.