Si está buscando construir una red de dispositivos domésticos inteligentes, probablemente haya oído hablar de Z-Wave y ZigBee. Son protocolos inalámbricos que se diseñaron teniendo en cuenta la automatización del hogar. Comparten algunas cualidades, como la baja potencia y la alta fiabilidad, que son esenciales para las aplicaciones domésticas inteligentes. Sin embargo, tienen algunas diferencias importantes que explicaré en breve. Con suerte, puedo ayudarlo a comenzar a armar este rompecabezas de automatización del hogar para que pueda elegir los productos que mejor se adapten a sus necesidades.
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Configuración de Red
la Mayoría de la gente está familiarizada con las redes WiFi. Una red WiFi se conoce normalmente como una red estrella. En una red star, cada dispositivo se comunica directamente con (y solo con) el concentrador central. Si un dispositivo está fuera del alcance del concentrador central, ese dispositivo no formará parte de la red.
En una red estelar, los dispositivos solo pueden comunicarse directamente con el concentrador
Tanto Z-Wave como ZigBee se consideran redes de malla. En una red de malla, la señal se origina desde el eje central al igual que la red estelar. Sin embargo, los dispositivos no necesitan comunicarse directamente con el concentrador central. Una red de malla permite que cada dispositivo de la red funcione como un repetidor y pase la señal a otro dispositivo. Esto permite que las redes de malla sean más versátiles. Pueden cubrir distancias mayores e incluso sortear obstáculos.
Una red de malla permite que otros dispositivos que no sean el concentrador actúen como repetidores
Las redes Z-Wave admiten hasta cuatro saltos entre el controlador y el dispositivo de destino. Las redes ZigBee no están limitadas a un número específico de saltos.
Una red Z-Wave está limitada a un total de 232 dispositivos. Una red ZigBee teóricamente podría tener algunos dispositivos de 65k conectados a ella. Sin embargo, definitivamente se encontraría con problemas de ancho de banda mucho antes de acercarse a ese número.
Para la gran mayoría de aplicaciones residenciales, ni el límite de lúpulo ni el límite total del dispositivo deben ser un factor limitante.
¿Cuánta Potencia Usan Z-Wave Y ZigBee?
Tanto ZigBee como Z-Wave son de muy baja potencia. Utilizan una fracción de la energía requerida por WiFi. Este es un beneficio importante que los convierte en una opción tan popular para dispositivos domésticos inteligentes. Hay muchas aplicaciones que no tendrán acceso a energía cableada. Esos dispositivos tendrán que funcionar con baterías.
Algunos dispositivos que usan Z-Wave o ZigBee pueden funcionar con una sola batería de celda de moneda durante varios años. Un dispositivo como ese tratando de mantener una conexión WiFi estaría muerto en días.
Sin embargo, un dispositivo que actúe como repetidor requerirá más energía. Por esa razón, los dispositivos que funcionan con pilas generalmente están programados para no actuar como repetidores. Esto es importante tenerlo en cuenta al construir su red.
Interoperabilidad del hogar inteligente
Nadie quiere tener un hogar inteligente que necesite cinco centros diferentes y cinco aplicaciones diferentes para controlarlo. Se supone que los productos inteligentes para el hogar hacen su vida más fácil, no más complicada. En un hogar verdaderamente inteligente, sus productos inteligentes deben poder comunicarse fácilmente entre sí.
Si compra un nuevo producto de automatización del hogar, debe instalarse en su sistema de automatización del hogar sin problemas. Además, a medida que se lanzan nuevos productos, debe haber algún tipo de garantía de que sus productos antiguos funcionarán con los nuevos.
Z-Wave Interoperabilidad
Z-Wave es una tecnología patentada. Eso significa que es propiedad de una organización privada y que la mantiene. Sigma Designs es propietaria y licencia la tecnología Z-Wave. También ejecuta la Alianza Z-Wave, que controla la certificación de todos los dispositivos Z-Wave.
Busque el Z-Wave logotipos para garantizar la interoperabilidad
El gran punto de venta para Z-Wave es su interoperabilidad. La Alianza Z-Wave se asegura de que cada dispositivo Z-Wave cumpla con un conjunto estricto de estándares. Cada dispositivo certificado por Z-Wave FUNCIONARÁ con cada controlador certificado por Z-Wave. Hay más de 600 fabricantes que producen un total de más de 2100 productos certificados por Z-Wave. Cada uno de ellos podrá conectarse directamente a su red de dispositivos Z-Wave existente.
La mayoría de los dispositivos certificados por Z-Wave mostrarán el logotipo de marca registrada Z-Wave. Es ilegal que los productos utilicen el logotipo sin la certificación adecuada.
Interoperabilidad de ZigBee
ZigBee es un estándar inalámbrico abierto que mantiene ZigBee Alliance. La Alianza ZigBee es un grupo de empresas que apoyan su desarrollo y promueven su uso.
El mayor golpe de ZigBee en su contra es la percepción de falta de interoperabilidad. La causa principal de esto ha sido la confusión con su programa de certificación. En realidad, hay dos niveles de certificación. Uno certifica el hardware y otro certifica el software.
Es posible que un producto obtenga su certificación de hardware, pero su software no. El resultado son productos que transmiten la señal ZigBee pero no utilizan el software ZigBee adecuado. Productos como este pueden estar etiquetados como «Listos para ZigBee». Un cliente puede comprar el producto esperando que funcione con todos los demás productos ZigBee, pero no lo hará.
En realidad, hay muchos productos ZigBee interoperables. Acaba de tener una mala reputación debido al proceso de certificación flexible. Para garantizar que un producto Zigbee cumpla plenamente con el protocolo Zigbee, solo tiene que asegurarse de que el producto utilice la certificación de automatización del hogar ZigBee.
¿Cuál Es El Rango De La Señal?
El hogar inteligente de hoy se está expandiendo a su garaje e incluso a su patio. Un gran protocolo inalámbrico necesita poder llegar a todos los rincones de su hogar y más allá. No puedo decirle el alcance efectivo de una señal inalámbrica en su hogar porque el alcance real en su hogar dependerá de muchos factores.
Lo que puedo decirles es que para el mismo nivel de potencia, operar a una frecuencia más alta reducirá el rango de la señal. ZigBee opera a 2,4 GHz en comparación con los 908 MHz de la onda Z. La frecuencia más alta permite a ZigBee transmitir más datos, pero reduce el alcance de la señal.
El rango inferior se reduce aún más cuando hay obstáculos. Una señal de alta frecuencia viajará a través de obstrucciones, como paredes, de manera menos efectiva que una señal de baja frecuencia.
Una señal de onda Z entre dos nodos puede viajar hasta 330 pies en un entorno exterior sin obstrucciones. Sin embargo, se reduce significativamente en el hogar. Las paredes y otras obstrucciones se combinan con diversas fuentes de interferencia eléctrica para reducir la distancia efectiva. Una guía más precisa para la instalación en el hogar es de 100 pies sin obstrucciones y de 50 pies con paredes intermedias.
El rango de espacio libre en el hogar de ZigBee es de aproximadamente 40 pies.
¿Qué Tan Fiable Es La Señal?
Un producto inteligente debe ser fiable. Controlar una cerradura de puerta o un sistema de seguridad completo requiere una conexión muy confiable. Se supone que estos dispositivos hacen nuestras vidas más fáciles y seguras. Cuando se envía un comando, espera que el producto esté conectado y reciba el comando. Cuando algo no funciona de manera consistente o deja de funcionar por completo, puede ser una gran fuente de frustración. En el peor de los casos, incluso podría ponerte en peligro.
Z-Wave generalmente se considera extremadamente confiable.
Z-Wave opera en la banda de frecuencia de 908 MHz. No tiene que lidiar con la banda de 2,4 GHz a menudo abarrotada que utiliza ZigBee. Las frecuencias atestadas pueden causar interferencias que resultarán en señales perdidas o poco fiables.
También puede experimentar poca fiabilidad si sus dispositivos están fuera de alcance. Dado que los dispositivos Z-Wave tienen más alcance que ZigBee, puede esperar menos problemas de confiabilidad derivados de problemas de alcance.
Como resultado, Z-Wave tiende a ser más confiable que ZigBee. Eso no quiere decir que una red ZigBee correctamente diseñada no sea perfectamente confiable. Pero es más fácil tener problemas con ZigBee que con Z-Wave.
¿Mi Hogar Inteligente Será Seguro?
La automatización del hogar incluye sensores de puertas y ventanas, cerraduras en nuestras puertas y videovigilancia de nuestro hogar. La seguridad de nuestros datos inalámbricos es tan importante como siempre.
Tanto Z-Wave como ZigBee utilizan el estándar de cifrado AES 128. Ese es el mismo cifrado utilizado por los bancos y el gobierno. Nadie va a obtener el control de su hogar inteligente pirateando el cifrado de la señal. Eso no quiere decir que algunos dispositivos no sean vulnerables. Es solo que la señal inalámbrica en sí no es la parte vulnerable.
Al principio de su historia, Z-wave se ganó la reputación de ser inseguro. Su reputación no estaba realmente garantizada. Los fallos de seguridad que se produjeron fueron causados por errores de implementación de las empresas. A pesar de que el estándar de cifrado de alto nivel estaba disponible, algunas empresas optaron por no usarlo.
Ahora, la Alianza Z-Wave requiere AES 128 para que un dispositivo obtenga la certificación.
Además, la Alianza Z-Wave requiere una implementación obligatoria de su nuevo marco de Seguridad 2 (S2) en todos los dispositivos que reciban la certificación. Esta última actualización de seguridad prácticamente elimina las posibilidades de que un dispositivo se vea comprometido durante el proceso de inclusión. Reduce un proceso previo de tres pasos a uno, lo que a su vez reduce el consumo de energía y la latencia. Además, ayuda a evitar que sus dispositivos Z-Wave se utilicen en un ataque DDOS. Los detalles de cómo logra esto están un poco más allá del alcance de este artículo, pero si está interesado en aprender más, aquí hay una entrevista con el Vicepresidente de Sigma Designs.
TheSmartCave Official Opinion
Aunque no es necesario elegir solo un protocolo, seguir con uno puede ser ventajoso. Las redes de malla se vuelven más confiables a medida que agrega más dispositivos a ellas. Una red Z-Wave con 30 dispositivos tenderá a ser más confiable que una red Z-Wave de 15 dispositivos y una red ZigBee de 15 dispositivos.
Si tuviera que elegir solo uno, elegiría Z-Wave. Creo que para alguien que acaba de comenzar con la automatización del hogar, armar una red Z-Wave altamente confiable será más fácil que ZigBee. La Alianza Z-Wave ha facilitado la búsqueda de productos que se conectarán directamente a su red. Además, un mayor rango de señal y menos interferencias reducirán la posibilidad de encontrarse con algunos problemas de confiabilidad muy frustrantes.
¿Aún no estás seguro? La buena noticia es que no tienes que elegir solo una. Muchos centros de automatización del hogar, como el Samsung SmartThings y el Wink Hub 2, admiten ambos protocolos.
¿Quieres empezar a construir un hogar inteligente Z-Wave? Un termostato inteligente es un excelente lugar para comenzar. No dude en echar un vistazo a mi lista de termostatos inteligentes certificados Z-Wave.