ZigBee Crea tu Hogar Inteligente

ZigBee permite que una bombilla se programe para encenderse y apagarse en ciertos momentos, o mediante detectores de movimiento, cuando una persona entra o sale de la habitación o del edificio.

La red también permite que los niveles de luz se ajusten automáticamente a una configuración específica. 

Con ZigBee podemos controlar prácticamente todos los elementos de nuestro hogar como persianas, calefacción, puertas, etc. con una tecnología de bajo coste, de bajo consumo y de corto alcance.

¿Por Qué Aparece ZigBee?

En los últimos años ha habido una explosión en los dispositivos domésticos inteligentes.

Lo que una vez se denominó «domótica» y que todavía se conoce como «Internet de las Cosas«, ahora se ha establecido en una categoría más amigable a la que llamamos Hogar Inteligente.

Tenemos calefacción, iluminación, cámaras, sensores para casi todo, así como nuevos dispositivos que aparecen prácticamente cada semana para arrastrar tu hogar a un futuro conectado.

Sincronizar todos los principales dispositivos inteligentes del hogar no es fácil, y requiere un lenguaje común para unir una gran cantidad de tecnología de diferentes fabricantes. Ahí es donde entra Zigbee.

Un ejemplo típico es cuando tenemos una bombilla y un interruptor habilitados para Zigbee y deseamos que el interruptor de luz controle la bombilla. Con Zigbee.

Los dos dispositivos, incluso si son de diferentes fabricantes, hablan un idioma común, por lo que no hay barreras para comunicarse.

ZigBee lo mantiene un consorcio de empresas, universidades y agencias gubernamentales conocidas como ZigBee Alliance y se basa en el estándar de red de área personal 802.15.4 del IEEE.

Todo lo que necesitas saber es que Zigbee es una especificación que existe desde hace más de una década, y se considera ampliamente una alternativa al Wi-Fi y Bluetooth para algunas aplicaciones, incluidos dispositivos de baja potencia que no requieren mucho ancho de banda (corto alcance), como les sucede a los sensores domésticos inteligentes. Pero….

¿Qué es?

ZigBee es una tecnología inalámbrica desarrollada como un estándar global abierto para abordar las necesidades únicas de las redes llamadas «Internet de las Cosas».

Las necesidades del Internet de las cosas son utilizar una red inalámbrica de bajo coste, de bajo consumo y de corto alcance para poder intercambiar información entre dispositivos.

Técnicamente, ZigBee es uno de los principales protocolos (normas) para ayudar a los hogares inteligentes a controlar todos los aparatos que existan en el hogar.

¿Protocolos?…No te vuelvas loco, el protocolo es cómo cómo tus sensores, bombillas, concentradores y cámaras se comunican entre sí, y contigo, de forma rápida y segura.

Son necesarios porque los protocolos con los que estás más familiarizado, como Wi-Fi y Bluetooth, son bastante malos para unir muchos dispositivos de baja potencia repartidos por todo tu hogar.

Se requería una mejor solución, y Zigbee es la respuesta.

Si el nombre es familiar, es porque ha estado en las noticias últimamente, ya que Zigbee Alliance (alianza de compañías que crearon el protocolo ZigBee) se está asociando con Google, Apple y Amazon en un nuevo estándar de hogar inteligente.

Además ZigBee es un estándar abierto. Esto significa que cualquier fabricante puede usar la solución sin tener que pagar nada por ella. No hace falta decir el motivo por el que muchos fabricantes optan por utilizar esta solución.

Zigbee es por diseño más barato y más simple que otras WPAN (redes inalámbricas de área personal) como WiFi y Bluetooth, trabaja con cantidades mucho más pequeñas de información, como las instrucciones para el comportamiento de un solo dispositivo, por eso lo hace perfecto para comunicaciones a baja velocidad y a bajo coste entre dispositivos inteligentes en el hogar.

¿Cómo Funciona ZigBee?

Cuando las abejas buscan néctar, se comunican entre sí en una especie de baile. Las señales van de abeja en abeja para que el mensaje llegue a todas. Las abejas intercambian información en los que se conoce como una red de malla.

ZigBee se refiere al baile que realizan las abejas después de que regresan a su colmena.

De esta manera, comparten información sobre la dirección y la distancia a las flores y el agua, sin hablar entre ellas.

No es casualidad que el protocolo ZigBee lleve el nombre de este baile.

Porque incluso los dispositivos que funcionan con este protocolo se comunican de manera intensa e independiente entre sí sobre las condiciones ideales de uso.

Así es como funciona la comunicación en Zigbee: los dispositivos pequeños, con batería de larga duración, se comunican entre sí a distancias cortas mediante una red de malla.

Esto significa que cada dispositivo ZigBee está conectado a al menos otros dos dispositivos ZigBee.

De esta forma, casi siempre se le proporciona una conexión estable y puede extender sin esfuerzo el alcance de su red.

Si falla uno de los sensores o dispositivos ZigBee en su red, otros sensores o dispositivos pueden asumir la funcionalidad y garantizar que la red permanezca estable e intacta.

La red de malla es imprescindible en ZigBee. 

Se pueden conectar hasta 65.536 dispositivos de este tipo en una conexión en estrella o en una configuración «punto a punto».

En una red IEEE 802.15.4, a los dispositivos se les asignan diferentes roles, que también aparecen con un nombre diferente en la especificación Zigbee.

El punto central de la red es el ‘coordinador’. Ese rol solo puede existir una vez y debe estar permanentemente activo y accesible.

El coordinador, que es único en la red, asigna una dirección de 16 bits a cada dispositivo nuevo que inicia sesión por primera vez.

El tamaño teórico de una red ZigBee es de un máximo de 65.536 dispositivos.

El coordinador siempre tiene la dirección 0x0000.

Un nodo coordinador maestro que controla otros nodos o dispositivos conectados es por ejemplo Amazon Echo Plus.

ZigBee funciona a una frecuencia de 2.4GHz (Giga Hertzios).

Esta es la misma frecuencia con la que se ejecutan la mayoría de las señales inalámbricas, por lo que puede haber pequeñas interrupciones en la señal.

Además la velocidad de los datos para esta tecnología  es de 20K a 250Kbps.

Cuanto mayor sea la frecuencia (los Hertzios o Hz) en el que se ejecuta una señal, más corto es el rango (distancia a la que llega la señal).

Lo que implica, que en una red ZigBee los aparatos no pueden tener una distancia mayor a 30 metros, en caso contrario, habrá mucha interferencia de la señal.

La distancia máxima ideal no debería ser mayor a 15 metros, no suponiendo esto ningún problema en el caso de los aparatos de un hogar.

Pero es que además el protocolo ZigBee usa mucha menos cantidad de energía, por lo que los productos que funcionan con baterías en una casa inteligente tendrán una vida útil mucho más larga.

Tampoco tiene límite sobre cuántos productos o dispositivos pueden hablar (comunicarse) juntos o cuántos «saltos de malla» puede hacer una señal, siendo además la comunicación bidireccional, es decir, no solo puedes enviar instrucciones a un dispositivo, sino que puedes solicitar información del dispositivo al propio aparato.

Por lo tanto, puedes configurar el termostato para que se ajuste a 24 grados y se le puede preguntar si lo ha hecho.

Una lámpara ZigBee con un sensor puede ‘ver’ que se está oscureciendo y luego encenderse.

Un sistema de alarma ZigBee ‘detecta’ que se está forzando una ventana y luego enciende las luces por completo, pero al mismo tiempo da una señal a un teléfono móvil o una sala de emergencias.

Incluso se puede encender una cámara ZigBee al mismo tiempo, con lo que es posible ver de forma remota si realmente es un ladrón o si, por ejemplo, la alarma suena por culpa de una tormenta o de un gato.

Hoy tenemos ZigBee 3.0 que nos da un protocolo, un estándar, que ha hecho de ZigBee una solución fácil e ideal para todos.

Pero…¿Cómo trabaja una red de malla?

10 Razones Para Usar ZigBee

  1. Zigbee le permite crear una red de malla, es decir, cada dispositivo está conectado a otro sin jerarquía! Esto le permite ampliar el alcance de sus dispositivos sin la necesidad de agregar repetidores dedicados (a diferencia de una red WiFi)
  2. El lado de código abierto es una simplicidad para los fabricantes y aquellos que desean crear dispositivos Zigbee.
  3. Los dispositivos Zigbee no son caros , mucho menos que los dispositivos Z-Wave , y por una buena razón, ¡la integración del protocolo no cuesta casi nada!
  4. La tecnología Zigbee tiene como objetivo gestionar las comunicaciones de corta distancia, pero dependiendo de los dispositivos y las antenas, esto puede alcanzar varias decenas de metros.
  5. ¡El Zigbee es un protocolo que no consume casi nada ! Ha sido diseñado para permitir una larga vida útil del equipo alimentado por una batería.
  6. Es un protocolo simple , de todos modos. A diferencia de algunos dispositivos Z-Wave mal documentados, con muchos parámetros, en Zigbee no hay todas estas preguntas. Menos parámetros, por lo tanto, más simplicidad en la instalación y configuración (pero potencialmente menos opciones)
  7. El Zigbee existe en diferentes frecuencias: los 868 MHz en Europa , y en 2.4 Ghz en todas partes. Si uno (2.4 Ghz) permite transferencias más grandes , el otro (868 Mhz) protege contra interferencias .

    De hecho, en 868 MHz , hay muchos menos dispositivos que en 2.4 Ghz (Bluetooth, WiFi …). De esta forma, la comunicación entre dispositivos es más estable.

  8. En teoría, en una red Zigbee puede tener hasta 2¹⁶ (65536) nodos ( módulos ). Aunque este es el límite teórico, esto significa que permite prácticamente 300 veces más dispositivos en la misma red que el Z-Wave.

    Este último es más que suficiente para cubrir hogares o locales, pero en el caso de locales profesionales muy grandes , el Zigbee puede ser una ventaja .

  9. La Alianza ha estado implementando nuevas versiones a lo largo de los años, y el Zigbee 3.0 (reciente) tiene como funcionalidad principal la mejora de esta interoperabilidad .
  10. ¡Al igual que su competidor, el Z-Wave, el Zigbee tiene comunicación bidireccional ! ¡Y quién dice bidireccional, dice retorno del estado !

    Suficiente para administrar su hogar de forma remota sin hacerse la pregunta de si el dispositivo está encendido o apagado.

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