ZigBee VS ZWave

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 pensando en la automatización del hogar. Comparten algunas cualidades, como el bajo consumo de energía 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.

Configuración de la red

La mayoría de la gente está familiarizada con las redes WiFi. Una red WiFi generalmente se conoce como red en estrella. En una red en estrella, 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 será parte de la red.

En una red en estrella, los dispositivos solo pueden comunicarse directamente con el hub

Tanto Z-Wave como ZigBee se consideran redes de malla. En una red de malla, la señal se origina en el concentrador central al igual que la red en estrella. 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 los dispositivos distintos del concentrador actúen como repetidores

Las redes Z-Wave admiten hasta cuatro saltos entre el controlador y el dispositivo de destino. Las redes ZigBee no se limitan a un número específico de saltos.

Una red Z-Wave está limitada a 232 dispositivos en total. En teoría, una red ZigBee podría tener unos 65k dispositivos conectados. Sin embargo, definitivamente se encontrará con problemas de ancho de banda mucho antes de acercarse a ese número.

Para la gran mayoría de las aplicaciones residenciales, ni el límite de salto ni el límite total del dispositivo deben ser un factor limitante.

¿Cuánta energía usan Z-Wave y ZigBee?

Tanto ZigBee como Z-Wave son de muy bajo consumo. Usan una fracción de la energía requerida por WiFi. Este es un beneficio importante que los convierte en una opción tan popular para los dispositivos domésticos inteligentes. Hay muchas aplicaciones que no tendrán acceso a la alimentación por cable. Esos dispositivos deberán funcionar con baterías.

Algunos dispositivos que utilizan Z-Wave o ZigBee pueden funcionar con una sola batería de tipo botón durante varios años . Un dispositivo como ese que intenta mantener una conexión WiFi estaría muerto en días.

Sin embargo, un dispositivo que actúa como repetidor requerirá más potencia. Por esa razón, los dispositivos que funcionan con baterías generalmente están programados para no actuar como repetidores. Es importante tener esto en cuenta al construir su red.

Interoperabilidad de hogares inteligentes

Nadie quiere tener una casa inteligente que necesite cinco centros diferentes y cinco aplicaciones diferentes para controlarla. Se supone que los productos para el hogar inteligente le hacen la vida más fácil, no más complicada. En una casa verdaderamente inteligente, sus productos inteligentes deben poder comunicarse fácilmente entre sí.

Si compra un nuevo producto de automatización del hogar, debe instalarlo en su sistema de automatización del hogar sin problemas. Además, a medida que se lanzan nuevos productos, debe existir algún tipo de garantía de que sus productos antiguos funcionarán con los nuevos.

Interoperabilidad Z-Wave

Z-Wave es una tecnología patentada. Eso significa que es propiedad y está mantenido por una organización privada. Sigma Designs lo posee y licencia la tecnología Z-Wave. También ejecuta Z-Wave Alliance, que controla la certificación de todos los dispositivos Z-Wave.

Busque los logotipos de Z-Wave para garantizar la interoperabilidad

El gran punto de venta de Z-Wave es su interoperabilidad . Z-Wave Alliance se asegura de que cada dispositivo Z-Wave cumpla con un estricto conjunto de estándares. Cada dispositivo certificado por Z-Wave funcionará con todos los controladores certificados por Z-Wave. Hay más de 600 fabricantes que producen un total de más de 2100 productos certificados por Z-Wave. Cada uno podrá conectarse directamente a su red de dispositivos Z-Wave existente.

La mayoría de los dispositivos certificados por Z-Wave mostrarán el logotipo de Z-Wave registrado como marca registrada. Es contra la ley que los productos utilicen el logotipo sin la certificación adecuada.

Interoperabilidad ZigBee

ZigBee es un estándar inalámbrico abierto mantenido por ZigBee Alliance . ZigBee Alliance es un grupo de empresas que apoyan su desarrollo y promueven su uso.

El mayor golpe de ZigBee en su contra es la falta de interoperabilidad percibida. La principal causa de esto ha sido la confusión con su programa de certificación. En realidad, hay dos niveles de certificación. Uno certifica el hardware y el otro certifica el software.

Es posible que un producto obtenga su hardware certificado, pero su software no. El resultado son productos que transmiten la señal ZigBee pero no utilizan el software ZigBee adecuado. Los productos como este podrían 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. Simplemente obtuvo una mala reputación debido al proceso de certificación flexible. Para asegurarse de que un producto Zigbee cumple totalmente con el protocolo Zigbee, solo debe asegurarse de que el producto utilice la certificación ZigBee Home Automation.

¿Cuál es el rango de la señal?

La casa inteligente de hoy se está expandiendo a su garaje e incluso a su jardín. Un gran protocolo inalámbrico debe 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 Z-Wave. La frecuencia más alta permite que ZigBee transmita más datos pero reduce el rango de la señal.

El rango inferior se reduce aún más cuando hay obstáculos. Una señal de alta frecuencia viajará a través de obstáculos como paredes con menos eficacia que una señal de baja frecuencia.

Una señal Z-Wave entre dos nodos puede viajar hasta 330 pies en un entorno exterior sin obstáculos. 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 pauta más precisa para la instalación en el hogar es 100 pies sin obstrucciones y 50 pies con paredes en el medio.

El rango de espacio libre en el hogar de ZigBee es de aproximadamente 40 pies.

¿Qué tan confiable es la señal?

Un producto inteligente debe ser confiable. Controlar una cerradura de puerta o un sistema de seguridad completo requiere una conexión muy confiable. Se supone que estos dispositivos nos hacen la vida más fácil y segura. Cuando se envía un comando, espera que el producto esté conectado y reciba el comando. Cuando algo no funciona de manera constante o deja de funcionar por completo, puede ser una gran fuente de frustración. En el peor de los casos, incluso podría ponerlo 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 saturadas pueden causar interferencias que resultarán en señales perdidas o poco fiables.

También puede experimentar poca confiabilidad si sus dispositivos están fuera del 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 domótica incluye sensores de puertas y ventanas, cerraduras en nuestras puertas y videovigilancia de nuestra casa. 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 que utilizan los bancos y el gobierno. Nadie va a controlar 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 justificada. Las fallas de seguridad que ocurrieron fueron causadas por errores de implementación de las empresas. Aunque el estándar de cifrado de alto nivel estaba disponible, algunas empresas optaron por no utilizarlo.

Ahora, Z-Wave Alliance requiere AES 128 para que un dispositivo obtenga la certificación.

Además, Z-Wave Alliance requiere una implementación obligatoria de su nuevo marco Security 2 (S2) en todos los dispositivos que reciben 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 anterior de tres pasos a uno, lo que a su vez reduce el consumo de energía y la latencia. Y 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.

Opinión oficial de TheSmartCave

Aunque no es necesario elegir un solo protocolo, seguir con uno puede resultar ventajoso. Las redes de malla se vuelven más confiables a medida que les agrega más dispositivos. 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 recién comienza con la automatización del hogar, armar una red Z-Wave altamente confiable será más fácil que ZigBee. Z-Wave Alliance ha facilitado la búsqueda de productos que se conectarán directamente a su red. Además, un mayor rango de señal y menos interferencia reducirán la posibilidad de encontrarse con algunos problemas de confiabilidad muy frustrantes.

¿Todavía no estoy seguro? La buena noticia es que no tiene que elegir solo uno. Muchos centros de automatización del hogar, como Samsung SmartThings y Wink Hub 2 , admiten ambos protocolos.