Introducción
Si está buscando construir una red de dispositivos domésticos inteligentes, probablemente haya oído hablar de Z-Wave y ZigBee.
Son protocolos de conectividad inalámbrica, diseñados principalmente para domótica.
Ambos protocolos comparten cualidades, como la baja potencia y la alta fiabilidad, características esenciales para las aplicaciones de domotica.
Sin embargo, tienen algunas diferencias importantes que desarrollaremos en este articulo.
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Configuración de la red
La mayoría de las personas están familiarizadas con las redes WiFi. Una red WiFi domiciliarias generalmente se estructura como una "RED EN ESTRELLA". En una red en estrella, cada dispositivo se comunica directamente con (y solo con) el HUB central (ó ROUTER). Si un dispositivo está fuera del alcance del router, ese dispositivo no formará parte de la red.
Tanto Z-Wave como ZigBee se consideran "REDES DE MALLA". En una red de malla, la señal se origina desde un HUB central al igual que la red estelar. Sin embargo, los dispositivos no necesitan comunicarse directamente con el router. Una red de malla permite que cada dispositivo en 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 grandes distancias e incluso sortear obstáculos.
Pequeñas diferencias
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Saltos entre dispositivos
- Las redes Z-Wave admiten hasta cuatro saltos entre el controlador y el dispositivo de destino
- Las redes ZigBee no están limitadas a ningún número específico de saltos
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Cantidad total de dispositivos
- Una red Z-Wave está limitada a 232 dispositivos en total.
- Una red ZigBee teóricamente podría tener unos 65k dispositivos conectados a ella. Sin embargo, definitivamente se encontrará con problemas de ancho de banda mucho antes de acercarse a ese número.
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Licenciamiento
- Z-Wave es una tecnología patentada, mantenida por una organización privada: "Sigma Designs" licencia la tecnología Z-Wave.
- ZigBee es un estándar inalámbrico abierto que mantiene ZigBee Alliance.
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 potencia usan Z-Wave y ZigBee?
Tanto ZigBee como Z-Wave son de muy baja potencia. Usan una fracción de la potencia requerida por WiFi. Este es un beneficio importante que los convierte en una opción tan popular para dispositivos domésticos inteligentes. En una instalcion de domotica muchos de los dispositivos no tendrán acceso a la energía de linea (220v); estos dispositivos deberán funcionar con baterías.
Algunos dispositivos que usan Z-Wave o ZigBee pueden funcionar con una sola batería de botón por 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.
El rango de señal
La casa inteligente de hoy se está expandiendo a su garaje e incluso a su patio. Un gran protocolo inalámbrico debe ser capaz de llegar a todos los rincones de su hogar. No es posible detalla el alcance efectivo de una señal inalámbrica en su hogar porque el alcance real dependerá de muchos factores del medio físicos y climáticos.
Lo que podemos decir 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 obstrucciones, como paredes, con menos eficacia que una señal de baja frecuencia.
Una señal Z-Wave entre dos nodos puede viajar hasta 10 metros en un entorno exterior sin obstáculos.
Sin embargo, se reduce significativamente en el hogar.
Las paredes y otras obstrucciones se combinan con varias fuentes de interferencia eléctrica para reducir la distancia efectiva.
Una guía más precisa para la instalación en el hogar es de 30 metros sin obstrucciones y 15 metros con paredes en el medio.
El rango de espacio libre en el hogar de ZigBee es de aproximadamente 15 metros.
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¿Mi casa inteligente estará segura?
La automatización del hogar incluye sensores de puertas y ventanas, cerraduras eléctricas y vídeo vigilancia 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. Esa es la misma encriptación utilizada por los bancos y el gobierno. Nadie obtendrá 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 misma no es la parte vulnerable.
Al principio de su historia, Z-wave tiene fama 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 compañías optaron por no usarlo.
Ahora, la 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 de seguridad 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 usen en un ataque DDOS.
