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Zigbee y Z-Wave: Los principales protocolos en la domótica

Durante la década pasada vimos la proliferación del tan llamado “Internet de las Cosas” — IoT, por sus siglas en inglés —, concepto que principalmente lo vimos traducido en objetos de domótica: tecnología conectada para la casa.

En Pisapapeles ya hemos visto algunos ejemplos, desde las tan populares luces Phillips Hue, hasta un árbol de Navidad que recientemente analizamos para las festividades pasadas. Esto es solo una minúscula parte de la gran cantidad de smart devices disponibles para instalar en nuestro hogar.

Aunque el abanico de opciones sea bastante grande, no todos funcionan (o más bien, se conectan) de la misma forma. Me explico: hay algunos dispositivos — usualmente los más baratos — que se conectan vía WiFi para funcionar, pero también hay otros que utilizan otro tipo de protocolos para poder funcionar, siendo los más populares Zigbee y Z Wave, los cuales se manejan a través de Hubs.

La idea del presente artículo es aterrizar y explicar estos conceptos que son importantes si quieres iniciar en el mundo de la domótica. Comencemos:

WiFi vs. Otros protocolos

Como mencioné anteriormente, el WiFi es una opción bastante común entre diversos dispositivos, pero tiene dos problemas principales.

En primer lugar, si conectamos varios dispositivos IoT a nuestra red, ésta rápidamente se va a saturar, ya que obviamente también tendremos conectados nuestros teléfonos, computadores, tablets, etcétera. Esto puede traer consigo algunos problemas de velocidad o inestabilidad. En segundo lugar, el protocolo WiFi no está necesariamente diseñado para trabajar en dispositivos que consumen muy poca energía, por lo que no es muy eficiente.

Aquí es donde entra a la escena tanto Zigbee como Z Wave, los cuales son protocolos de comunicaciones inalámbricas — como el WiFi — pero que están diseñados para ser utilizados en dispositivos cuyas conexiones requieren un muy bajo consumo, y que solamente funcionan de manera local (dentro de una casa, por ejemplo). Estos dos, además, trabajan con frecuencias de onda usualmente menores o iguales a la del WiFi (2.4 GHz), por lo que no interferirán con nuestra red principal.

Otra de las gracias de estos protocolos es que funcionan como un sistema de red en malla, es decir, permiten que los dispositivos se puedan comunicar entre sí, por lo que pueden actuar como repetidores, y así poder cubrir una mayor cantidad de territorio. Esto, en otras palabras, significa que no necesariamente pueden estar conectados directamente a una central.

Ahora, adentrémonos más en Zigbee y Z Wave.

Zigbee vs Z-Wave

Como en todas las cosas, existen diferencias entre ambos protocolos. Partamos viendo las bases de cada uno.

En primer lugar, y una de las principales diferencias entre ambos, es que Zigbee es un protocolo abierto (que es manejado por la Zigbee Alliance), mientras que Z-Wave pertenece a un privado. Esto puede ser una ventaja y una desventaja de cada uno, dependiendo de como lo veamos.

Por ejemplo, en el caso de Z-Wave, al ser un estándar “cerrado”, todos los dispositivos compatibles podrán funcionar sin ningún problema entre ellos. Con Zigbee ocurre lo contrario, ya que los fabricantes pueden usarlo y adaptarlo a cómo les parezca, lo cual reduce la cantidad de dispositivos compatibles entre sí. Ahora, que sea un estándar abierto ha permitido que tenga una mayor presencia en el mercado, cosa que no necesariamente se puede decir de Z-Wave.

En temas de conectividad, ambos estándares utilizan distintas frecuencias de onda para comunicarse. Por un lado, Zigbee generalmente utiliza la misma banda de 2.4 GHz que usa el WiFi, aunque ésta también varía de acuerdo a la región en donde nos encontremos (784 MHz en China, 868 MHz en Europa y 915 en E.E.U.U. y Australia).

Z-Wave también varía las radiofrecuencias utilizadas según la región: 868.4 MHz en China, la 908.4, 908.42 y 916 MHz en Argentina, Estados Unidos, Colombia, Bolivia, México, etcétera. Por último, en Chile, Perú y Australia (entre otros), se utiliza la banda de 919.8 o la 921.4 MHz.

De nuevo, existen ventajas y desventajas dependiendo de como se mire. Por un lado, que Zigbee utilice la misma banda del WiFi nos asegura que ésta pueda funcionar en casi todas partes, además de tener una mejor velocidad de transferencia de datos (40 a 250 kbps, versus los 9.6 a 100 kbps de Z-Wave). Sin embargo, como contras podemos encontrar dos importantes.

El primero, es que Zigbee tiene un menor rango que Z-Wave (dado que éste último utiliza frecuencias menores). El segundo — y más importante —, es que dado que utiliza la banda 2.4 GHz, existe una mayor posibilidad de que ocurran interferencias con nuestra propia red WiFi. En ese sentido, Z-Wave se considera muchísimo más estable y confiable que Zigbee.

¿Cuántos dispositivos podemos conectar según cada estándar? Esto varía. Zigbee, en teoría, admite más de 65000 dispositivos conectados a la vez, mientras que Z-Wave tiene un máximo de 232. La diferencia es bastante, pero siendo honestos, nadie necesita tantos dispositivos conectados entre sí, por lo que no es muy relevante. Lo que sí es importante, es saber que ambos admiten hartos equipos.

En cuanto seguridad, afortunadamente aquí ninguno es mejor que otro, ya que ambos utilizan el sistema de encriptación AES-128, por lo cual es muy difícil que alguien acceda a nuestra red de domótica con un hackeo simple.

Hablemos de los hubs

Los Hubs son las centrales que necesitamos que para poder conectar y administrar los dispositivos IoT que tengamos. El hub (o concentrador) se conecta a nuestra red WiFi, y desde ahí podremos realizar las respectivas configuraciones a los dispositivos a través de nuestro smartphone o computador.

Ahora, dependiendo del tipo de dispositivo (y por tanto, del protocolo) que tengamos, es probable que necesitemos más de un hub, ya que muchos cuentan — y solo funcionan — con uno propietario. Veamos una tabla con algunos ejemplos de dispositivos y su compatibilidad:

DispositivoCompatibilidad
Belkin WemoZigbee
Phillips HueZigbee
Amazon Echo PlusZigbee
GE LightningZ-Wave
Logitech Harmony HubZ-Wave
D-Link mydilinkZ-Wave

También existen algunos hubs que son compatibles tanto con dispositivos Zigbee como con Z Wave, así como también con los que funcionan con WiFi o Bluetooth LE (Low Energy). Por ejemplo, tenemos el Samsung SmartThings o los Wink Hub, los cuales son útiles para administrar todos estos dispositivos, sin tener que tener varios Hubs instalados en nuestra casa.

Conclusiones

Es bastante difícil escoger entre Zigbee o Z-Wave, ya que ninguno es mejor que el otro. Cada uno cuenta con sus respectivas ventajas y desventajas, por lo que todo dependerá de nuestras necesidades.

Por ejemplo, si vivimos en un hogar grande, a lo mejor conviene tener más dispositivos Z-Wave, ya que cuenta con un mayor rango de operación. O bien, si queremos una mayor variedad de ampolletas, termostatos, cerraduras, etcétera, conviene ver los dispositivos compatibles con Zigbee. Para eso, es necesario informarse de los equipos que funcionan con cada uno.

Ahora, si contamos con un Hub compatible con ambos estándares, ¿Por qué no mejor tener los dos? Total no tendremos mayores complicaciones en temas de administración. Todo dependerá de lo que cada uno quiera.