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Zigbee: qué es, y sus diferencias frente al Wifi y al Bluetooth en la domótica

¿Zigbee o Bluetooth? ¿Wifi o Zigbee? Conoce cuál es el mejor protocolo para el hogar inteligente

Comenzamos nuestra sección técnica en el Blog. Y lo hacemos hablando de Zigbee, Wifi y el Bluetooth como protocolos de domótica.

Hoy me estreno con mi primer artículo en HomeQube. Y me gustaría comenzar hablando de Zigbee como protocolo de comunicación inalámbrico.

¿Por qué? Pues, por una parte, por qué creo que actualmente su uso se está expandiendo cada vez más. Y, por otra, me parecía interesante hacer un artículo donde lo conociéramos más, y también viésemos las diferencias frente a otros protocolos como el Wifi o el Bluetooth.

Pero antes de analizar las diferencias entre el Zigbee y otros protocolos en el ámbito de la domótica, debemos hacer un breve preámbulo. ¿Qué es y cómo funciona este?.

1. Conozcamos el Zigbee

El Zigbee, es un conjunto de protocolos de comunicación inalámbrica de alto nivel que se utilizan en radiodifusión inalámbrica. Todo ello bajo el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal.

Una de sus características principales, es el bajo volumen de datos que transmite. Lo cual implica que, por un lado, el volumen de hardware necesario sea menor. Y, por otro lado, que la energía consumida también sea menor. Estas tres características permiten construir pequeños dispositivos sensorizados de gran autonomía. Los cuales han supuesto una revolución en el ámbito de la domótica, permitiendo domotizar cualquier cosa sin necesidad de cables.

Tipos de Dispositivos Zigbee

Dentro del protocolo Zigbee, se pueden encontrar tres tipos de dispositivos diferentes:

  1. Coordinador: Es el dispositivo de mas alto nivel en la red y se encarga de controlarla, así como de gestionar los dispositivos que se conectan a ella.
  2. Router: Es el dispositivo intermedio. Se encarga de conectar las subredes de dispositivos con el coordinador. Puede o no existir dentro de la red.
  3. Dispositivo final: Este solo se encarga de transmitir la información al coordinador o router. No se puede comunicar con el resto de los dispositivos finales. Por tanto, cuando no está transmitiendo, está en reposo, lo que aumenta la vida de las baterías.

Tipologías de Red

Una vez vistos los tipos de dispositivos, estos se pueden organizar de tres formas:

  1. Estrella: el coordinador esta en el centro y el resto de los dispositivos finales se conectan a él
  2. Árbol: El coordinador es la base. Y a él se unen los routers, que a su vez se unen a los dispositivos finales
  3. Malla: en la cual el coordinador se une a un router, que a su vez se une a dispositivos finales. Sin embargo, el coordinador también se puede unir directamente a dispositivos finales, haciendo lo que se denomina una malla.

Este último tipo de distribución es el que se utiliza en domótica ya que permite conectar directamente los dispositivos finales al coordinador. O si, por el contrario, se tienen problemas de cobertura, se puede conectar un router entre el coordinador y los dispositivos finales, que haga de puente entre ellos, ampliando así la cobertura. De hecho, esto supone una ventaja muy grande, ya que este router se podría conectar a otro router para alargar más la malla y ampliar la cobertura de forma sencilla.

Dispositivos Zigbee

2. Comparando protocolos de comunicación

Ahora ya se han definido todos los puntos del Zigbee; y también sabemos el porqué de su uso en domótica. Por tanto, se puede comparar con los otros dos grandes protocolos inalámbricos del sector, como son el Wifi y el Bluetooth.

Zigbee frente al Wifi:

Respecto al Wifi, se podría decir que es un protocolo de comunicación muy diferente al Zigbee, lo cual se deduce en base a su utilización.

El Wifi es un protocolo de comunicación de alto nivel que se emplea para la transmisión masiva de datos a alta velocidad, lo cual es totalmente contrario al Zigbee. Esto hace que el consumo energético sea muchísimo mayor, haciendo casi imposible que un dispositivo Wifi trabaje con batería. Además, esto implica un mayor volumen de hardware y software, lo cual se repercute en el costo. Sin embargo, la única similitud que tienen ambos protocolos es que trabajan en la misma banda de frecuencias, la de 2,4GHz.

Zigbee frente al Bluetooth:

Respecto al Bluetooth, y más en concreto respecto al BLE (Bluetooth Low Energy) se podría decir que ambos son muy similares, aunque tienen pequeñas diferencias “notables”. Por un lado, una de las mayores diferencias es el numero de dispositivos que permite una red Zigbee: 65535, frente a los 8 que permite una red BLE.

Esta se podría decir que es la diferencia más notable, aunque también encontramos diferencias en el consumo. El Zigbee, a pesar de consumir prácticamente lo mismo a la hora de transmitir datos, siempre que no transmite entra en estado durmiente, lo cual le permite ahorrar una gran cantidad de energía. Cosa que el BLE no hace.

Por el contrario, la velocidad de transmisión del BLE es mayor que la del Zigbee: 0.27Mbps frente a 0.03Mbps, pudiendo transmitir más cantidad de datos. Sin embargo, la distancia a la cual los transmite es menor, en torno a 10m de distancia, frente a los casi 200 m que alcanza el Zigbee.

Por otro lado, estos dos protocolos también comparten la misma banda, la de 2,4GHz al igual que el Wifi. A pesar de que el Zigbee consume menos, el reducido consumo del BLE permite ser utilizado con baterías en el ámbito de la domótica.

En cambio, la seguridad en el cifrado de datos es mucho mayor la del Zigbee que la del BLE, ya que para acceder a la red Zigbee necesitas de un usuario y contraseña. Sin embargo, para acceder a los datos de un dispositivo BLE solo necesitas saber su MAC. Por ello la utilización del BLE queda reducida a su uso en sensores. Mientras que el Zigbee puede ser utilizado en dispositivos de mayor seguridad como apertura de puertas.

3. Zigbee como opción ideal…pero también Z-Wave

Con toda esta información se llega a la conclusión de que el Zigbee es un protocolo idóneo para la domótica. De hecho, y cada vez más se, está implementando en nuestras casas. Sin embargo, otros protocolos. como por ejemplo el Z-Wave, esta a la par del Zigbee ya que son muy similares respecto a su funcionamiento.

Este análisis y comparativa entre Zigbee y Z-Wave, lo dejo para otro artículo dedicado a ambos únicamente. Pues nos haría falta uno por completo. Ya os anticipo de que en breve lo tendréis.

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