¿Qué son Z-Wave, Zigbee y otros protocolos domésticos inteligentes?

Una de las cosas más frustrantes de construir una casa inteligente es que los dispositivos de diferentes fabricantes son en su mayoría incapaces de comunicarse entre sí.

Esto se debe en gran parte al hecho de que diferentes dispositivos usan diferentes protocolos, siendo Z-Wave y Zigbee los más populares, seguidos por Wi-Fi y luego por protocolos propietarios. Entonces, ¿cuáles son estos protocolos, qué hacen y cómo puede hacer que sus diversos productos se comuniquen entre sí?

¿Qué hace un protocolo de hogar inteligente?

Un protocolo de hogar inteligente es una forma definida para que los dispositivos se comuniquen, un idioma, por así decirlo. Los dispositivos que hablan el mismo idioma pueden comunicarse entre sí y controlarse a través de una sola aplicación. Los dispositivos que utilizan diferentes protocolos se controlan a través de aplicaciones independientes y no pueden comunicarse.

Por esta razón, algunas empresas han impulsado el uso de protocolos estandarizados, como Z-Wave, Zigbee o Wi-Fi, para permitir que los dispositivos funcionen juntos y se controlen a través de una aplicación.

Tanto Zigbee como Z-Wave son protocolos domésticos inteligentes inalámbricos que funcionan a través de una red de malla confiable. Esto consume muy poca energía, por lo que incluso puede tener productos que funcionan con baterías.

La comunicación con los productos Zigbee y Z-Wave se puede lograr de dos formas. Primero, se puede usar un control remoto inalámbrico o un interruptor para brindar un control directo básico sobre un dispositivo. Compre el nivel de entrada Ikea Tradfri bombillas, por ejemplo, y puede controlar sus luces con un control remoto emparejado que funciona con baterías.

El control avanzado requiere la necesidad de un concentrador. Un concentrador se conecta a su red doméstica, brindando control basado en aplicaciones y la capacidad de configurar rutinas más complicadas. los Samsung SmartThings Hub es el mejor ejemplo, ya que le brinda una caja que puede hablar con dispositivos Z-Wave y Zigbee, con control a través de una sola aplicación bien diseñada.

Tener un concentrador que puede hablar con los dispositivos Zigbee y Z-Wave amplía drásticamente la gama de productos disponibles para usted, permitiéndole elegir lo mejor de ambos mundos.

Wi-Fi consume más energía, pero dado que todos nuestros hogares tienen redes inalámbricas, estos dispositivos no requieren hardware adicional y pueden comunicarse de manera estándar. Los dispositivos Wi-Fi se adaptan mejor a los elementos que utilizan energía continua, como algunas bombillas o enchufes inteligentes.

Relacionado: Los mejores enchufes inteligentes

Antes de analizar la gama de productos disponibles, descubramos más sobre cada protocolo y las ventajas y desventajas que ofrece.

Z-Wave

Z-Wave es un estándar propietario propiedad de Sigma Systems. La Z-Wave Alliance es un consorcio de empresas que fabrican productos Z-Wave, con el objetivo de promover la tecnología y asegurar la compatibilidad con los esquemas de certificación.

Como tal, los dispositivos Z-Wave están diseñados para comunicarse de manera confiable con productos de otros fabricantes. Por ejemplo, una bombilla de una empresa debería funcionar con un interruptor de luz de otra.

Z-Wave utiliza una red de malla, mediante la cual la señal es retransmitida por dispositivos agregados a su red doméstica. Por lo general, esta capacidad se limita solo a dispositivos alimentados, como enchufes inteligentes, mientras que los dispositivos alimentados por batería están excluidos para aumentar la potencia de la batería.

Z-Wave transmite datos a hasta 100 Kbps. Eso no suena muy rápido, pero dado que los datos transmitidos son principalmente para comandos simples como encender una luz, no necesita más.

Funcionando en el espectro de 900MHz, el alcance es de hasta 40 m con los chips Z-Wave más nuevos, con señales capaces de saltar entre hasta cuatro nodos. Esto significa que una red Z-Wave puede cubrir fácilmente la mayoría de los hogares. El protocolo admite hasta 232 dispositivos.

Los dispositivos Z-Wave transmiten el estado, por lo que puede ver si un dispositivo está encendido o apagado.

Zigbee

Zigbee es un protocolo inalámbrico controlado y desarrollado por Zigbee Alliance. Alliance publica perfiles de aplicaciones que permiten a los fabricantes crear productos compatibles con el estándar.

No se aplican las mismas pruebas rigurosas a los productos y no hay garantía de que los productos que utilizan el mismo estándar funcionen juntos. Por ejemplo, Philips Hue Las bombillas utilizan Zigbee, pero para la gama completa de funciones, las bombillas deben emparejarse con Philips Hue Bridge.

La mayoría de los dispositivos Zigbee funcionan en la banda de 2.4GHz (lo mismo que 802.11n Wi-Fi), aunque algunos usan 784MHz (China), 866MHz (Europa) o 915MHz (EE. UU.). Funcionando a 2,4 GHz en su mayor parte, el rango de Zigbee alcanza un máximo de unos 20 metros en interiores.

Sin embargo, al igual que con Z-Wave, Zigbee usa una red de malla, con dispositivos que actúan como repetidores. Solo los dispositivos que funcionan constantemente, como las bombillas, actúan como repetidores; Los dispositivos alimentados por batería están excluidos para preservar la vida útil de la batería.

Las velocidades de transferencia de datos son de 250 Kbps, lo suficientemente rápido para las señales de control, pero no mucho más. Puede agregar hasta 65,000 dispositivos a una red Zigbee.

Los dispositivos Zigbee también transmiten el estado, por lo que puede ver si están encendidos o apagados.

Wifi

Wi-Fi es el estándar de red inalámbrica que todos usamos en nuestros hogares, desde nuestros teléfonos, televisores, computadoras portátiles y más. Como resultado de su popularidad, algunos fabricantes de hogares inteligentes han utilizado Wi-Fi para el protocolo de control, como con el excelente Mini bombillas inteligentes LIFX.

El alcance típico de Wi-Fi se extiende hasta unos 40 metros en interiores, aunque la construcción de su hogar y la interferencia de otros dispositivos influirán. Como resultado, los puntos muertos no son infrecuentes en los hogares. Por lo tanto, el uso de Wi-Fi para dispositivos domésticos inteligentes requiere una señal inalámbrica fuerte en toda su casa.

Una gran desventaja de la tecnología inalámbrica es la baja cantidad de dispositivos compatibles. La mayoría de los enrutadores domésticos solo están configurados para proporcionar direcciones IP para hasta 100 dispositivos; exceda ese límite y no podrá conectar más dispositivos. Si bien puede aumentar la cantidad de direcciones IP entregadas (hasta un máximo de 254), muchas los enrutadores comenzarán a tener problemas antes de que se conecten los 100 dispositivos, lo que provocará interrupciones y conexiones cuestiones.

Por esta razón, recomendamos usar un sistema de malla distribuida o un enrutador base más costoso si va a ejecutar muchos dispositivos inalámbricos. Eso debería ayudar a mejorar la estabilidad.

Relacionado: Los mejores extensores inalámbricos

El problema adicional al usar Wi-Fi es que no puede obtener controles remotos o interruptores que funcionan con baterías. Por lo tanto, el control de dispositivos, como las bombillas inteligentes, se limita a la aplicación o al control por voz, a través de dispositivos como Amazon Echo. Por lo tanto, el Wi-Fi es adecuado para una menor cantidad de dispositivos y aquellos en los que el ancho de banda es más importante, como las cámaras de seguridad inteligentes.

Protocolos propietarios

Algunos dispositivos todavía utilizan protocolos patentados y requieren un concentrador independiente. Por ejemplo, el termostato inteligente multisala Honeywell Evohome utiliza su propio protocolo. La ventaja de los protocolos patentados es que el fabricante puede controlar cómo funciona cada aspecto del producto. La desventaja es la falta de interoperabilidad.

¿Pueden los diferentes protocolos comunicarse entre sí?

La respuesta simple es no. Compre un control remoto Z-Wave y no podrá controlar directamente una luz Zigbee. La palabra operativa aquí es "directo". Indirectamente, es posible conectar diferentes dispositivos y dejar que funcionen juntos.

El método de control más rápido y mejor es directo. Esto suele ser a través de un concentrador que puede hablar con varios protocolos, como SmartThings. Con SmartThings, puede poner todos sus dispositivos domésticos inteligentes compatibles en una aplicación y hacer que se controlen entre sí. SmartThings puede hablar directamente con dispositivos Z-Wave y Zigbee, y también puede comunicarse con dispositivos Wi-Fi y otros concentradores. Por ejemplo, puede hacer que un interruptor Z-Wave encienda una luz Philips Hue y una bombilla LIFX Wi-Fi.

Amazon Alexa también es capaz de hablar directamente con varios dispositivos a través de sus concentradores. Gracias a la última actualización, un comando puede activar una rutina que enciende o apaga dispositivos usando muchos protocolos diferentes. Amazon también está impulsando el control de los dispositivos dentro de la aplicación, por lo que no es difícil imaginar un futuro en el que Alexa le brindará control central de voz y aplicaciones para toda su casa.

Luego están los sistemas externos como IFTTT. Usando la nube, IFTTT puede detectar disparadores de un dispositivo (digamos, presionar un botón) y crear una acción en otro dispositivo (encender una luz, por ejemplo). IFTTT tiene enormes opciones, lo que le permite conectar su hogar inteligente de la manera que desee.

La desventaja del sistema es que las reglas pueden tardar un tiempo en ejecutarse y no son tan rápidas como los sistemas de control directo. Como tal, no usaría IFTTT donde la velocidad es esencial, como encender un interruptor de luz con solo tocar un botón.

Relacionado: Tutorial de IFTTT