Bij de Open Home Foundation wordt niet alleen heel hard gesleuteld aan het beroemde huisautomatiseringsplatform Home Assistant, maar de afgelopen jaren is er ook een hardwaredivisie bijgekomen die op gezette tijden nieuwe accessoires voor het platform introduceert.
Ooit begon dat met een USB-stick, de Home Assistant Connect ZBT-1. Die bevat een radiochipset die oorspronkelijk Zigbee ondersteunde, maar later ook Thread via een firmware-update. Niet lang geleden kwam Nabu Casa met de ZWA-2, een Z-Wave-adapter met een ongekend goed bereik. Het product waar we vandaag naar kijken is een combinatie van deze twee: een Zigbee-adapter met de designtaal van de ZWA-2: de ZBT-2.
Wat krijg je?
Inmiddels leert de ervaring dat de accessoires van de Open Home Foundation keurig worden aangeleverd. Ondanks de voornamelijk kartonnen buitenzijde van de doos met tweekleurige bedrukking, herken je aan de kleurstelling en logo's direct dat het hier om Home Assistant-hardware gaat. Achter het flapje met het bekende huisje vind je de ZBT-2 in twee delen: de antenne moet je zelf op de basis schroeven. Daarnaast wordt een gestoffeerde USB-C-kabel bijgeleverd, garantie- en snelstartboekjes, en een Open Home Foundation-sticker.
De ZBT-2 is na de ZWA-2 het tweede product in het tweedegeneratie-Connect-platform. Doordat het platform gedeeld wordt met de ZWA-2, zijn er veel overeenkomsten: de ZBT-2 heeft een antenneontwerp waar veel aandacht aan is besteed. Verder zien we dezelfde designtaal en natuurlijk een openhardwareontwerp met mogelijkheden om zelf verder te knutselen op basis van de ZBT-2. Je kunt het apparaat dan ook volledig demonteren met enkel een kruiskopschroevendraaier.
Hoewel de ZBT-2 het design deelt met de ZWA-2, is hij een stuk kleiner. Net als bij de Z‑Wave‑variant gaat functionaliteit boven vorm. Dat betekent dat de antenne de optimale lengte heeft om Zigbee uit te zenden. De basis en antenne zijn kleiner, omdat Zigbee en Thread beide gebruikmaken van de 2,4GHz-radioband; die heeft een kleinere golflengte dan Z-Wave, dat op 868MHz opereert.
Kleiner betekent nog niet compact. Het compromisloze ontwerp maakt de ZBT-2 stukken groter dan vrijwel alle andere Zigbee-coördinators, die over het algemeen de formfactor van een USB-stick met antenne hebben.
Wat zit erin?
De ESP32‑S3 vormt het hart van de ZBT‑2. Deze microcontroller verbindt alle componenten met het achterliggende platform, zoals Home Assistant. Die communicatie verloopt stukken sneller dan bij de voorganger. De ZBT‑1 gebruikte een seriële verbinding van 115200 baud, de ZBT‑2 gebruikt 460800 baud — vier keer zo snel — wat de responstijd van apparaatbediening moet verbeteren.
Voor de Zigbee- en Thread-communicatie gebruikt de ZBT-2, net als de ZBT-1, een EFR32-microcontroller van Silicon Labs' EmberZNet-productlijn. De EFR32-chips zijn voorzien van een 2,4GHz multiprotocolradio en zijn in verschillende uitvoeringen verkrijgbaar, waarbij het grootste onderscheid de kloksnelheid en de grootte van het flash- en werkgeheugen zijn.
De ZBT-2 is uitgevoerd met een EFR32MG24, voorzien van een Arm Cortex op 78MHz, 256kB werkgeheugen en 1536kB
flashopslag. De ingebouwde radio kan Zigbee én Thread communiceren, maar niet tegelijkertijd.
Op de pcb zit ook een accelerometer. Die monitort de positie van de antenne. Als de ZBT-2 te ver uit het lood staat, kan hij je waarschuwen door de verlichte top van de antenne te laten knipperen.
Op de pcb zijn goede diagnose- en uitbreidingsmogelijkheden aanwezig. Naast de MG24 is een tagconnectconnector aangebracht op de pcb waarmee je direct toegang krijgt tot de sporen van de MG24. Een aantal van die pinnen zijn ook bereikbaar via een 'normale' pinheader aan de andere zijde van de chip.
Op de pcb zijn ook een aantal through-hole pads aangebracht die verbonden zijn met de ESP32. Deze zijn voorzien van zes gpio's en een uart om de ESP32 uit te breiden met externe hardware. Dat kan handig zijn als je de ZBT-2 wilt uitrusten met extra sensoren, of juist een heel andere kant op wilt met de hardware in een zelfbouwproject. Het open ontwerp legt je daarvoor op geen enkele manier een strobreed in de weg. Op de pcb zijn duidelijke aanwijzingen en specificaties aangebracht rondom de componenten en connectoren.
De MG24 is niet de krachtigste EFR32‑uitvoering, maar is zelfs voor uitgebreide Zigbee‑ of Thread‑netwerken ruim voldoende. In theorie biedt de hardware voldoende kracht voor netwerken met meer dan 200 apparaten.
De antenne heeft een semitransparante bovenkant die licht uitstraalt. De antenne zelf bevat geen leds, maar is een lightguide die aangestraald wordt door leds die aan de voet van de antenne, rondom de antenneconnector, op de pcb geplaatst zijn.
De Open Home Foundation stelt dat de antenne een piekversterking heeft van 4,16dBi en de chipset in Europa met maximaal 10dBm vermogen uitzendt, wat neerkomt op 10mW.
Verbindingsmogelijkheden
Op dit moment moet de ZBT-2 met een USB‑C‑kabel direct worden verbonden met het achterliggende platform. Deze kan dan via een seriële verbinding communiceren met de ZBT-2. Voor nu is dat de enige aansluitmogelijkheid, maar aan de ZWA-2 zien we dat de kans groot is dat dat verandert.
Kort na de introductie kwam voor de ZWA-2 (experimentele) firmware beschikbaar die de wifichip op de ESP32 beschikbaar stelde om het apparaat via wifi te verbinden. Met een extra module werd ook een opstelling op basis van Power over Ethernet mogelijk. De ZBT-2 is gebaseerd op hetzelfde platform, en bevat de juiste hardware dus het ligt in de lijn der verwachting dat deze mogelijkheden voor de ZBT-2 op termijn ook beschikbaar zullen komen. Op de pcb zien we dat een antenne voor de wififunctie van de ESP32 is aangebracht.
Geen multiprotocol
Zoals eerder aangegeven moet je kiezen tussen de Thread‑ of Zigbee‑controllerfunctie van de ZBT-2. Beide tegelijkertijd is niet mogelijk. De hardware ondersteunt dit in theorie wel, maar dit blijkt in de praktijk niet stabiel te werken. De ontwikkelaars hebben ervoor gekozen de ontwikkeling van die functionaliteit te staken en deze niet te ondersteunen. De ontwikkelaars geven aan dat het beter is om voor elk protocol een aparte controller in te zetten.
Dat betekent dat je op dit moment moet kiezen hoe je de ZBT-2 gaat gebruiken. Als je kiest voor Zigbee, kan dat enkel als coördinator; de ZBT-2 heeft geen mogelijkheid om als repeater te functioneren. De ontwikkelaars geven aan dat de optie wel bestaat dat dit op een later moment wordt toegevoegd, maar geven geen garantie dat dit ook daadwerkelijk plaats zal vinden.
Kies je ervoor om de ZBT-2 in te zetten voor Thread, dan kan dit in combinatie met Home Assistant als borderrouter. Daarvoor moet de ZBT‑2 via USB‑C verbonden zijn met Home Assistant. De ontwikkelaars geven aan dat een standalonefunctie ingewikkeld is en in elk geval nader onderzoek zal vergen.
Installatie en migratie
Dat de ZBT-2 uit de keuken van Home Assistant komt, merk je aan het installatiegemak. Ik heb de migratie van mijn bestaande netwerk naar de ZBT-2 uitgetest met de Zigbee-integratie voor Home Assistant: ZHA. De migratie van de Sonoff-adapter was binnen een paar kliks voor elkaar en vanaf dat moment draaide het netwerk direct prima. Ik heb dezelfde migratie met Zigbee2MQTT niet uitgeprobeerd, maar andere testers melden ook hiermee positieve resultaten.
Na de installatie kun je de firmware updaten vanuit Home Assistant. Dat voegt extra gemak toe ten opzichte van Zigbee-sticks van derde partijen. Die moet je los van het platform updaten, bijvoorbeeld op een andere computer.
En het bereik?
Over het bereik van de ZBT-2 valt niet veel spectaculairs te melden. Als je al een goede Zigbee‑coördinator hebt die past bij de grootte van je netwerk, merk je namelijk niet zoveel van de upgrade. De lqi, de kwaliteitsindex van de verbinding, bleef in mijn geval vrijwel gelijk bij apparaten die direct met de ZBT-2 verbonden waren. Aan de dagelijkse praktijk verandert de ZBT-2 dus niet zoveel. Een update van een bewegingssensor die met de Sonoff‑coördinator ondanks vele pogingen nooit wilde voltooien, slaagde met de ZBT-2 wel. Aan dat soort kleinere details zie je de verbetering die de ZBT-2 in je Zigbee-netwerk kan brengen uiteindelijk wel terug.
Dat er weinig merkbaar verandert, is misschien wat teleurstellend als je de prestaties van de ZWA-2 nog in het achterhoofd hebt. Daar zagen we direct een groot verschil in bereik ten opzichte van de Aeotec-USB-stick die we vervingen. Op internet verschenen ook screenshots van gebruikers die hun meshtopologie naar een stertopologie zagen transformeren.
Dat dit bij de Zigbee-variant minder naar voren komt, heeft meerdere redenen. Het bereik van Zigbee is minder groot dan Z-Wave, doordat het op 2,4GHz opereert ten opzichte van de 868MHz die Z-Wave gebruikt. Het signaal ondervindt daardoor meer invloed van obstakels, maar ook storing van andere 2,4GHz-apparatuur zoals wifinetwerken. Ten opzichte van wifi is het zendvermogen van Zigbee-apparatuur een stuk lager. Het bereik is daardoor in de praktijk gelimiteerd tot circa 10 tot 20 meter. Een coördinator kan daardoor vaak al geen bereik tot aan de buitenmuren leveren in een eengezinswoning of appartement. Apparaten aan de rand van het netwerkbereik zullen dus vaak beter met een goed bereikbare router communiceren dan met een matig bereikbare coördinator. Hoewel de ZBT-2 dus misschien enkele meters toevoegt aan het 'basisbereik', is de invloed op de werking van een Zigbee-netwerk daardoor uiteindelijk minder spectaculair dan bij de ZWA-2.
Conclusie
De ZBT-2 is een prachtig stuk hardware, al moet het design je wel aanstaan als je gedwongen bent het apparaat zichtbaar op te stellen. De bouwkwaliteit is goed en uit het interne ontwerp blijkt dat over elk onderdeel goed is nagedacht, waarbij zorg is besteed aan goede diagnose‑ en uitbreidingsmogelijkheden.
Moet je hiervoor naar de winkel rennen als je al een stabiel Zigbee-netwerk hebt? Eigenlijk niet. De ZBT-2 is, in tegenstelling tot de ZWA-2, geen toverstaf voor je Zigbee-netwerk. Zoek je nog een Zigbee‑coördinator, of ben je toe aan een upgrade omdat je huidige Zigbee‑coördinator piept en kraakt onder de belasting van alle kerstverlichtingsschakelaars? Dan zou ik niet zo snel verder kijken dan de ZBT-2. De adviesprijs van de ZBT-2 bedraagt 45 euro.
Als je echt op de kleintjes moet letten, kun je de Sonoff Zigbee Dongle Plus MG24 misschien wel iets goedkoper aanschaffen dan de ZBT-2, maar of deze Sonoff ook zo'n doordacht antenneontwerp heeft, weet ik niet. Met de aankoop van de ZBT-2 steun je de Open Home Foundation, en dat is ook wat waard.
Laat je echter niet afschrikken: bij de introductie van de ZWA-2 schoot de prijs vrijwel direct een stuk boven de adviesprijs. Op het moment van schrijven, is de prijs inmiddels onder de adviesprijs gezakt. Wat geduld kan dus lonen.
Redactie: Olaf Weijers • Eindredactie: Monique van den Boomen