WLAN für IOT Geräte auftrennen

[Kurmuro]

Hallo,
erstmal muss ich gestehen das ich mit Netzwerktechnik absolut unerfahren bin.

Wir haben bei uns ein altes Landhaus mit sehr viel Fläche und dementsprechend "viele" Repeater im Einsatz.
Über die Jahre hab ich das Haus mit immer mehr SmartHome ausgerüstet. Von Alexa bis zur Zentral Steuerung mit nem Raspi. und es sind immer mehr IOT Geräte Geräte dazugekommen.
Ich bin letztens darüber gestolpert das die Haushalts üblichen WLAN Router für sowas garnicht ausgelegt sind.
Momentan sind an meiner FritzBox 7590 um die 50 Geräte gleichzeitig aktiv, Tendenz steigend. Dabei noch (bzw bisher erstmal) 4 Repeater welche die abgelegeneren Teile versorgen.

Bisher funktioniert noch alles aber ich habe Sorge das mir das das Heimnetz demnächst überlasten könnte. Mache ich mir da unnötig sorgen? Wenn nein, was wäre da den eine vernünftige Lösung?

Es gab Artikel wo die Rede davon war einen Seperaten Router für IOT anzuschaffen. Allerdings vermute ich, ist es nicht damit getan einfach eine zweite FritzBox nebendran zu stellen und ins Mesh zu holen oder?

 

[SaxnPaule]

Sinnvoll wäre, Smart-Home Geräte zu nutzen, die nicht WLAN zur Signalübertragung nutzen. Allein schon der Stromverbrauch ist bei dieser Menge nicht unerheblich.

 

[chrigu]

Fritzboxen habe auch gastwlan, die im mesh auch gastwlan bleibt, somit abgetrennt vom Rest.

 

[F31v3l]

Die Fritzbox ist spätestens dann am Ende, wenn das Subnetz voll ist. Also wenn du mehr als 254 Geräte einsetzen willst.

Die Fritzbox ist an Consumern ausgerichtet und damit auch das WLAN. Dabei muss man unterscheiden, welche Geräte verbunden sind. 50 Handys mit Instagram und Spotify sind eine höhere Belastung als WLAN-Steckdosen, die abundzu ein paar Pakete durch das Netz schicken.

Ein anderer Punkt, der mit IoT einhergeht, ist die Sicherheit. Will man Datenkraken wie Alexa, China-Cloud oder in 5 Jahren ungepatchte Smart Home Geräte in seinem privaten Netz haben?
Die könnte man ins Gast-WLAN der Fritte werfen. Dann hat man aber keinen Zugriff von seinem normalen Netz.

 

[DJKno]

Willst du in neue Hardware investieren?
Wenn ja, kann ich die TP Link mit seinen Omada Geräten ans Herz legen.
Mit dem passenden Omada Controller, kann man da richtig viel machen, wie z.b. verschiedene WLANs anlegen.
Wenn du die Möglichkeit hast, verschiedene APs mit Kabel anzubieten wäre es noch besser.
Die ganze Serie ist recht erschwinglich und schon eher eine Businesslösung.

Ich nutze das zu Hause auch.

 

[Raijin]

Die sinnvollste Umstellung wäre sicherlich eine gewisse Grundverkabelung, um somit statt mit Repeatern mit Access Points zu arbeiten.

Wenn man diesen Weg nicht gehen möchte - möglich ist es immer, also bitte kein "geht nicht" antworten - wird man immer mit potentiell unzuverlässigen Verbindungen rechnen müssen. Repeater verdoppeln die kritische Strecke (das WLAN), weil sie nun mal in beide Richtungen funken und dies jeweils von Störungen betroffen sein kann.

Auch sollte man bitte nicht blind auf das Buzzword "Mesh" reinfallen. Dieser Begriff wird geradezu Inflationär benutzt und nicht selten als das Allheimlittel angepriesen. Bald wirbt wahrscheinlich auch ein Hersteller damit, dass Mesh den Welthunger beenden und Krebs heilen kann...

Wirklich entscheidend ist bei einer Repeater-only Lösung die Art der Repeater. Hier sollte man auf moderne Triband-Repeater setzen, die ein separates Funkmodul für den Uplink haben. Natürlich sind das tendenziell auch die teuersten Repeater, aber dass man mit 30€ Repeatern aus dem Baumarkt kein superduper-WLAN hinbekommt, sollte klar sein.

Dennoch würde ich eher zur Verkabelung raten.
IoT in einem separaten WLAN ist im übrigen nicht ganz so einfach, weil viele smart devices gar nicht so smart sind und von ihren Apps ausschließlich via Broadcasts gefunden werden, was bis auf technisch komplexe Klimmzüge eben nur innerhalb ein und desselben Netzwerks funktioniert.

 

[Kurmuro]

Erstmal danke für die vielen Antworten.
Ja das mit dem Gastnetz hab ich anfangs schonmal probiert, hab dann allerdings selbst festgestellt das das nix ist weil nunmal die Geräte zur vollen Funktion im selben Netzwerk hängen sollten.
Kabelgebundenes SmartHome gehört für mich als Elektriker sogar zum Beruf, wäre meine erste Wahl gewesen allerdings die ganzen Wände aufzuklopfen bin ich dann doch zu faul und geizig
Das mit dem, statt Repatern Accesspoints zu benutzen, behalte ich allerdings für die kommenden Funklöcher im Kopf.
Bei der TP Link Lösung hätte man halt auch wieder das Problem der Kommunikation über die verschiedenen Netzwerke.
Allerdings bei 250 möglichen Teilnehmern hab ich ja tatsächlich noch deutlich Platz nach oben. Ich kann zwar jetzt nicht beurteilen welches Gerät viele Datenpakete sendet allerdings dürften davon nicht viele mit großen Datenmengen dabei sein. Ich schätze mal ein einfaches Logging der Watt zahlen wird da nicht arg ins Gewicht fallen.

 

[.one]

Sinnvoll wäre, Smart-Home Geräte zu nutzen, die nicht WLAN zur Signalübertragung nutzen.

WTF?

 

[Kurmuro]

Ich bin mir ziemlich sicher das damit Kabelgebundene lösungen wie KNX gemeint sind

 

[.one]

delete me

 

[DJKno]

Bei der TP Link Lösung hätte man halt auch wieder das Problem der Kommunikation über die verschiedenen Netzwerke.

Welches Problem meinst du?
Man kann mit der TP Link Omada Lösung verschiedene Netze mit unterschiedlichen IP Bereichen erstellen, die dann einzelnen LAN Ports oder WLANs zuweisen.
Besser trennen geht nicht.
Um dann eine Kommunikation zwischen den Netzen zu ermöglichen, kann man einzelne Ports ggf. routen.

Das ist wie gesagt ne Business Lösung für wenig Geld, ein wenig Verständnis für Netzwerke und Interesse sollte man da aber mitbringen.

 

[Joe Dalton]

Ich bin mir ziemlich sicher das damit Kabelgebundene lösungen wie KNX gemeint sind

Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit nicht: neben LAN gibt es noch andere Funkstandards wie Zigbee/Z-Wave/EnOcean. Die haben einen geringeren Energiebedarf.

 

[Kurmuro]

Welches Problem meinst du?
Man kann mit der TP Link Omada Lösung verschiedene Netze mit unterschiedlichen IP Bereichen erstellen, die dann einzelnen LAN Ports oder WLANs zuweisen.
Besser trennen geht nicht.
Um dann eine Kommunikation zwischen den Netzen zu ermöglichen, kann man einzelne Ports ggf. routen.

Das ist wie gesagt ne Business Lösung für wenig Geld, ein wenig Verständnis für Netzwerke und Interesse sollte man da aber mitbringen.

Ah das mit dem durchrouten hatte ich noch nicht auf dem Schirm. Dann klingt das tatsächlich nicht schlecht.
Werd ich mir mal genauer anschauen, danke!

Ergänzung (5. Februar 2023)

Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit nicht: neben LAN gibt es noch andere Funkstandards wie Zigbee/Z-Wave/EnOcean. Die haben einen geringeren Energiebedarf.

Achso das war damit gemeint.
Ja Zigbee ist z.b. für Thermostate schon im Einsatz. Mit den Aktoren hab ich bisher auf shelly gesetzt und sehr gute Erfahrungen gemacht deshalb würde ich gerne dabei bleiben um so gut es geht einheitlich zu bleiben allerdings unterstützen diese nur WLAN.

 

[DJKno]

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[Raijin]

Bisher funktioniert noch alles aber ich habe Sorge das mir das das Heimnetz demnächst überlasten könnte.

Wenn bisher alles einwandfrei funktioniert, stellt sich generelö die Frage ob es sinnvoll ist, genau jetzt etwas zu unternehmen. WLAN hat viele Eigenschaften, die man je nach Anwendungsfall unterschiedlich stark gewichtet.

(Semi)Professionelle Systeme wie zB Unifi von Ubiquiti sind im direkten Vergleich zu zB AVM Fritz-08/15 Zeug tendenziell sogar etwas langsamer. Warum? Weil sie dafür pro AP zT 200 Clients und mehr bedienen können und Stabilität höher gewichtet wird als es bei 08/15 Consumerzeug, das tendenziell auf vielleicht 20 Clients ausgerichtet ist, der Fall ist.

Da du aktuell noch keine Probleme hast, weißt du demnach auch gar nicht was das neue System denn leisten bzw welche Stärken es haben sollte. Auch wenn 08/15 Geräte wie von AVM, Asus und Co tendenziell für ~20 Clients pro AP ausgelegt sind (diese Zahl ist aus der Luft gegriffen), heißt das nicht, dass sie beim 21. Gerät zusammenbrechen.

An deiner Stelle würde ich entweder den Status quo beibehalten bis die ersten Probleme auftauchen und  dann Pläne für eine Neuanschaffung machen oder das grundlegende Konzept mit den Repeatern überdenken und zumindest die kritischen Stellen mit einem Kabel nebst AP versorgen. LAN-Verkabelung bietet grundlegende Vorteile, auch wenn es eben nur das eine Kabel ist, das zum AP führt und dort bei Bedarf auch mittels Switch für Endgeräte zur Verfügung stünde.

Momentan sind an meiner FritzBox 7590 um die 50 Geräte gleichzeitig aktiv, Tendenz steigend. Dabei noch (bzw bisher erstmal) 4 Repeater welche die abgelegeneren Teile versorgen

50 Geräte bei Fritzbox + 4 Repeater halte ich für absolut vertretbar. Es ist ja nicht so, dass die Fritzbox jetzt 50 Geräte direkt und allein versorgen muss und auch nicht 50 Geräte gleichzeitig zig Gigabyte runterladen werden. Wenn sich die 50 Geräte einigermaßen sinnvoll auf die Repeater verteilen und es keine Probleme gibt, sehe ich keinen zwingenden Handlungsgrund abgesehen von irgendwelchen Youtube-Videos, Tutorials oder sonstigen Quellen, die nicht selten viel Rauch um nichts machen.



Thema Omada, VLANs und Routing: Wenn der IoT-Kram mit Broadcasts arbeitet - was die meisten Apps dieser Art tun - ist es für Laien alles andere als einfach, IoT im Netzwerk zu isolieren. Entweder man muss die bedienenden Geräte mit den Apps (Smartphone, Tablet) ständig in das IoT-WLAN einloggen, um die Geräte zu bedienen oder man muss Klimmzüge machen wie ein Broadcast-Relay einrichten, was entsprechendes KnowHow erfordert.

 

[Joe Dalton]

Allerdings bei 250 möglichen Teilnehmern hab ich ja tatsächlich noch deutlich Platz nach oben. Ich kann zwar jetzt nicht beurteilen welches Gerät viele Datenpakete sendet allerdings dürften davon nicht viele mit großen Datenmengen dabei sein. Ich schätze mal ein einfaches Logging der Watt zahlen wird da nicht arg ins Gewicht fallen.

es geht nicht nur um die Grösse der zu übertragenden Daten. Wenn ein Client in hoher Frequenz kleine Pakete verschickt, dann blockiert er andere Geräte. WLAN nutzt ein Shared Media und Shelly nutzt auch nur langsame Übertragungsraten (<10 Mbit/s) um Daten zu übertragen: d.h. jedes einzelne Gerät braucht auf für Statusinformationen relativ lange.

Ein probates Mittel zur Optimierung ist in solchen Fällen, die Funkzellen zu verkleinern und zu vermehren. Damit hängen pro Zelle weniger Clients, die sich um Sendezeit prügeln.

bei Deinen 50 Clients sehe ich noch keine Notwendigkeit zur Optimierung, wenn alles funktioniert

 

[SaxnPaule]

Ich bin mir ziemlich sicher das damit Kabelgebundene lösungen wie KNX gemeint sind

Nein. Ich habe da eher an Zigbee oder 866MHz gedacht. Deutlich sparsamer und legt einem nicht das WLAN lahm.

Ich habe bei mir auch ein paar wenige WLAN Geräte eingebunden. Der Großteil nutzt aber andere Funktechnologien.

 

[Raijin]

Allerdings bei 250 möglichen Teilnehmern hab ich ja tatsächlich noch deutlich Platz nach oben

Das sind zwei Paar Schuhe.

Bei den erwähnten ~250 Teilnehmern im Netzwerk ist die Rede von einem Subnetz mit der Maske 255.255.255.0. Solche Subnetze wie sie in jedem Heimrouter voreingestellt sind haben bis zu 254 IP-Adressen (x.y.z.1 - x.y.z.254). Das kann man aber problemlos vergrößern und hat mit der Performance prinzipiell erstmal nichts zu tun - auch nicht damit ob die Teilnehmer via LAN oder WLAN verbunden sind.

Als ich von professionellen APs und 200 Clients sprach, bezog ich mich auf 200 WLAN-Geräte, die gleichzeitig mit diesem einen AP verbunden sind, per Funk. Das hat mit den eben erwähnten IP-Adressen rein gar nichts zu tun, sondern damit, dass WLAN ein geteiltes Medium nutzt, die Luft, und es abgesehen von Techniken wie MU-MIMO, auf das ich nicht näher eingehe, stets nur einen einzigen aktiv funkenden Client auf einem Kanal geben darf.
Man kann sich das vorstellen wie eine Pressekonferenz. Vorne sitzt der AP/Repeater und es darf nur ein Reporter zur Zeit reden, weil es sonst Chaos gibt. Andererseits kommt auch jeder Reporter umso kürzer zu Wort je mehr Reporter anwesend sind, das nennt sich "Airtime Fairness".

Je mehr WLAN-Clients sich auf demselben Kanal tummeln, umso voller wird es. Irgendwann sinkt dadurch auch die Übertragungsrate und der Ping steigt bzw die Peaks häufen sich.

Das ist bei Profi-APs zwar nicht grundsätzlich anders, aber sie sind von Grund auf bereits darauf ausgelegt, dass sie es tendenziell mit mehr als der Durchschnittswohnung mit 3 Smartphones, 2 Tablets, einem Laptop und einer Handvoll WLAN-Lampen zu tun bekommen.

Wenn du neben dem Router noch 4 Repeater hast, die hoffentlich alle auf verschiedenen Kanälen funken, teilen sich die WLAN-Clients entsprechend auf und die Kollisionen sind weniger ein Thema als wenn alles auf demselben Kanal funkt und zudem ausschließlich mit dem WLAN des Routers verbunden ist. Das wäre dann der Moment wo zB eine Fritzbox womöglich an ihre Grenzen stößt.

 

[Kurmuro]

Ich merke das ich eine große Wissenslücke im Bereich Funk und Netzwerktechnik nachzuholen habe...
Als Fazit nehm ich daraus, dass ich bevor ich versuche mir ein Semi Professionelles Netzwerk versuche aufzubauen ich mich erstmal näher damit auseinandersetzen muss. In der Zwischenzeit solange noch keine Probleme auftreten gebe ich mich mit dem gegebenen hin und versuche in kommenden Projekten mehr auf ZigBee und co zu setzen. Und natürlich Kabelgebunden APs

Vielen Dank euch allen für die ausführlichen Erklärungen