Thread
Thread ist ein selbstheilendes Funk-Mesh mit IPv6 bis zum Sensor — ohne zentralen Hub als Schwachstelle.
Thread baut ein Funk-Mesh ohne Zentrale: Geräte am Strom leiten weiter (Router), Batteriegeräte schlafen meist. Zwei Border-Router verbinden das Mesh mit dem Heimnetz.
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Was ist die Besonderheit von Thread gegenüber älteren Smart-Home-Funknetzen?
In 30 Sekunden
Thread ist ein Funkprotokoll für das Smart Home, das viele kleine Geräte zu einem Maschennetz (Mesh) verbindet. Das Besondere: Jedes Gerät bekommt eine eigene IPv6-Adresse und ist damit direkt Teil des normalen Netzwerks — ohne Übersetzungs-Gateway. Geräte am Strom leiten Nachrichten füreinander weiter, Batteriegeräte schlafen die meiste Zeit und halten so jahrelang durch. Sogenannte Border-Router verbinden das Funk-Mesh mit dem Heimnetz; davon kann es mehrere geben — fällt einer aus, übernimmt ein anderer. Bekannt wurde Thread vor allem als Funk-Unterbau des Smart-Home-Standards Matter.
Ein Thread-Netz ist wie ein Quartier, in dem jedes Haus eine richtige Postadresse hat. Briefe werden von Nachbar zu Nachbar weitergereicht, bis sie ankommen — und es gibt mehrere Ausfahrten auf die Hauptstrasse. Ist eine gesperrt, nimmt der Verkehr einfach die andere. Ältere Funknetze haben dagegen nur ein einziges Tor mit einem Übersetzer dahinter: Ist es zu, geht gar nichts mehr.
Wo trifft man Thread an?
Tür-, Fenster- und Klimasensoren
Batteriebetriebene Sensoren sind der Paradefall: Sie schlafen fast immer und melden sich nur kurz. Beispiel: Ein Eve-Fensterkontakt meldet über Thread sofort, wenn beim Lüften das Fenster offen bleibt.
Beleuchtung
Lampen am Strom leuchten nicht nur, sondern arbeiten nebenbei als Router und stärken das Mesh. Beispiel: Nanoleaf-Essentials-Lampen funken über Thread und reagieren spürbar schneller als über Cloud-Umwege.
Heizkörper-Thermostate
Smarte Thermostate laufen monatelang auf Batterie und müssen zuverlässig erreichbar sein. Beispiel: Ein Eve-Thermo-Thermostat senkt die Temperatur automatisch, wenn der Fensterkontakt Lüften meldet.
Türschlösser
Schlösser brauchen kurze Reaktionszeiten und dürfen nicht von einer Cloud abhängen. Beispiel: Ein Nuki-Schloss mit Matter über Thread öffnet lokal — auch wenn das Internet gerade weg ist.
Funk-Unterbau für Matter
Der Smart-Home-Standard Matter nutzt Thread als stromsparenden Funkweg für Batteriegeräte. Beispiel: Apple TV, HomePod oder Nest Hub arbeiten dabei nebenbei als Border-Router.
Gewerbliche Gebäude
Auch in Büro- und Zweckbauten wird Thread für Sensorik und Beleuchtung eingesetzt, weil es sich in bestehende IP-Netze einfügt. Beispiel: Präsenzsensoren melden Raumbelegung direkt an die Gebäude-IT.
Gut geeignet für
- Für batteriebetriebene Sensoren und Thermostate, weil schlafende Endgeräte nur kurz aufwachen und so jahrelange Batterielaufzeiten erreichen.
- Für Haushalte mit vielen kleinen Geräten, weil jedes Gerät am Strom das Mesh vergrössert und das Netz mit jedem Gerät stabiler statt voller wird.
- Für Matter-Setups, weil Thread dort der vorgesehene stromsparende Funkweg ist und viele Alltagsgeräte (Apple TV, HomePod, Nest Hub) bereits als Border-Router dienen.
- Für alle, die keinen Single Point of Failure wollen, weil mehrere Border-Router parallel laufen können — fällt einer aus, übernimmt der nächste automatisch.
- Für IT-affine Umgebungen, weil jedes Gerät eine eigene IPv6-Adresse hat und sich mit normalen Netzwerk-Werkzeugen ansprechen und diagnostizieren lässt.
Weniger geeignet für
- Für Video, Audio oder Firmware-Downloads in Serie, weil 250 kbit/s brutto dafür viel zu wenig sind; besser WLAN oder Ethernet.
- Für kilometerweite Strecken im Aussenbereich, weil die Reichweite pro Funkstrecke bei rund 10 bis 30 Metern in Gebäuden liegt; besser LoRaWAN oder NB-IoT.
- Für den Weiterbetrieb vorhandener Zigbee-Geräte, weil Thread trotz gleicher Funkbasis (IEEE 802.15.4) nicht mit Zigbee kompatibel ist; besser der bisherige Zigbee-Hub oder eine Matter-Bridge.
- Für harte industrielle Echtzeit im Millisekunden-Takt, weil ein Funk-Mesh keine garantierten Laufzeiten liefert; besser PROFINET oder EtherCAT.
Fakten
- Thread (Standard der Thread Group, gegründet 2014, u. a. Google/Nest, Apple, ARM, Qualcomm)
- IEEE 802.15.4, 2,4-GHz-Band
- IPv6 über 6LoWPAN — jedes Gerät hat eine eigene IP-Adresse
- 250 kbit/s (brutto)
- ca. 10–30 m pro Funkstrecke in Gebäuden, per Mesh erweiterbar
- Border-Router, Router, schlafende Endgeräte; bis zu 32 aktive Router pro Netz
- AES-128-Verschlüsselung, Beitritt nur mit Netzwerkschlüssel
- Apple TV 4K, HomePod, Google Nest Hub, neuere Amazon-Echo-Geräte
Im Detail
IP bis zum Sensor
Der grösste Unterschied zu Zigbee oder Z-Wave steckt in der Netzwerkschicht: Thread transportiert echtes IPv6, verdichtet durch 6LoWPAN (ein Verfahren, das IP-Pakete in die kleinen Rahmen des Funkstandards IEEE 802.15.4 presst). Jedes Gerät — bis hinunter zum Fensterkontakt — hat damit eine eigene IP-Adresse und ist direkt ansprechbar. Es braucht kein Gateway, das zwischen einer Funk-Eigenwelt und dem Heimnetz übersetzt: Ein Paket, das im Mesh startet, kommt als ganz normales IP-Paket im Heimnetz an.
Rollen im Mesh
Geräte am Stromnetz arbeiten als Router: Sie leiten Pakete für andere weiter und spannen so das Maschennetz auf. Batteriegeräte sind schlafende Endgeräte — sie wachen nur kurz auf, melden ihren Wert bei einem Eltern-Router und schlafen weiter. Fällt ein Router aus, organisiert sich das Netz selbst neu und findet andere Wege; das Mesh heilt sich, ohne dass jemand eingreifen muss.
Mehrere Border-Router statt ein Hub
Border-Router verbinden das Funk-Mesh mit dem restlichen Heimnetz und dem Internet. Anders als der Koordinator bei Zigbee oder der Controller bei Z-Wave ist der Border-Router aber kein Chef und keine Pflicht-Zentrale: Es können mehrere gleichzeitig laufen, und viele stecken bereits in Alltagsgeräten wie Apple TV, HomePod oder Nest Hub. Fällt einer aus, übernimmt der nächste — ein Single Point of Failure entfällt.
Thread und Matter
Thread liefert nur den Transport, keine Gerätesprache: Was eine Lampe kann und wie man sie schaltet, definiert eine Schicht darüber. Genau hier setzt der Smart-Home-Standard Matter an — er nutzt Thread als stromsparenden Funkweg für Batteriegeräte und WLAN oder Ethernet für datenhungrigere Geräte. Wer heute ein Gerät mit dem Aufdruck «Matter over Thread» kauft, nutzt Thread meist, ohne es zu merken.
Grenzen
Thread funkt im 2,4-GHz-Band und teilt sich die Luft mit WLAN und Bluetooth; die 250 kbit/s reichen für Schaltbefehle und Messwerte, aber nicht für Video oder Audio. Zudem ist Thread nicht mit Zigbee kompatibel, obwohl beide dieselbe Funkbasis nutzen — Altgeräte kommen nur über eine Bridge dazu. Und in der Praxis hakt es gelegentlich daran, dass Border-Router verschiedener Hersteller ihre Netzwerk-Schlüssel nicht immer sauber teilen; neuere Thread- und Matter-Versionen verbessern genau das.