El futuro de la domótica es ahora!

Mark Grazier -Diciember 14, 2013 . www.edn.com

Ha habido un debate en curso entre cual tecnología es la mejor solución global para Domótica: ¿ZigBee o ZWave? Obviamente uno va a ganar, pero ¿podemos predecir cuál? De acuerdo con la Alianza ZigBee, ZigBee Home Automation ofrece un estándar global para productos interoperables. La estandarización permite a hogares inteligentes controlar electrodomésticos, iluminación, ambiente, gestión de la energía y la seguridad, así como la capacidad de expansión para conectar con otras redes ZigBee. Por otra parte, Sigma Designs explica a ZWave como una tecnología de comunicaciones inalámbrica basada en RF (Radio-Frecuencia) diseñado para aplicaciones de control y lectura de estado en ambientes residenciales y comerciales ligeros. Las aplicaciones objetivo para ZWave son entretenimiento en el hogar, la iluminación y aparatos de control, sistemas de climatización y seguridad.

Entonces, ¿cuál es la diferencia?

PHY y RF.

La primera diferencia obvia es en la capa física. ZWave tomó el enfoque Sub1GHz, que tiene rango superior, en comparación con el enfoque de 2,4 GHz de ZigBee. Sin embargo, la domótica Sub1GHz requiere diferentes SKUs para diferentes regiones. ¿Cuántos? Bueno, depende – para Australia y Brasil es 921.4MHz, China y Singapur en 868.4MHz, Rusia en 869 MHz, la India en 865.2MHz, Estados Unidos en 908.4MHz y Japón en otras 2 bandas. Así que no hay una solución de “un solo producto se ajusta a todo el mundo”, como si lo hay con ZigBee Home Automation.

ZWave utiliza modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) y creo que esto es lo suficientemente bueno para el ambiente Sub1GHz. ZigBee se basa en el espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS), que es una modulación más avanzada y robusta.

Aquí hay dos notas muy prácticas:

Tanto ZigBee y ZWave son redes de malla (mesh), por lo general, usted puede confiar en la malla (mesh) para conectar dispositivos remotos que no se conectan directamente.
Debido a la utilización de la gama Sub1GHz para ZWave, hay una necesidad de una antena más grande. Normalmente 2,5 veces más grande. Como todos quieren tener productos más pequeños, realmente limita el rango de ventaja de la tecnología Sub1GHz.

Silicio y SW Disponible.

Cuando se trata de la disponibilidad de silicio y software, hay una enorme diferencia entre ZigBee y ZWave.

Conjuntos de chips ZigBee son desarrollados y fabricados por diferentes proveedores de silicio incluyendo Texas Instruments, Atmel, Silcon Labs, Freescale, STMicroelectronics y más. Considerando que, los productos Zwave sólo son fabricados y vendidos por Sigma Designs.

Si comparamos los paquetes de módulos – la imagen es la misma, múltiples fabricantes de módulos ZigBee Vs. muy pocos de ZWave (sólo encontré la colaboración de DigiSigma Designs).

Cuando se trata de software, incluso hay una brecha más grande. El software de ZigBee tiene múltiples proveedores. Fabricantes de silicio más grandes desarrollarán su propio software y lo proveen a sus clientes. (Texas Instruments, Silicon Labs, etc.)

Aspectos del protocolo.

Tanto ZigBee y ZWave están apoyando la topología de red de malla (mesh), que es una fuerte exigencia hacia la revolución de la “Internet de las cosas”.

El número de nodos que puede apoyar con un producto ZWave solo se limita a 232 (teóricamente), sin embargo los casos de uso práctico apoyarán una red de 10 nodos. El número de nodos que puede apoyar con una sola red ZigBee es 65000 (teóricamente), sin embargo los casos de uso práctico apoyan una red de 500 nodos (en un solo canal, PAN ID único). Las redes IEEE 802.15.4 (la capa base de ZigBee) prácticamente puede soportar miles de dispositivos. Tal vez más de la capacidad de la red para correr un determinado número de nodos, es importante tener en cuenta las capacidades de memoria de los dispositivos. Los dispositivos ZigBee tienen un amplio conjunto de opciones de memoria, hasta 512 KB de Flash y RAM de 32 KB de ciertos proveedores de silicio, por ende pueden, con seguridad, manejar más nodos en sus redes.

La interoperabilidad es un gran problema. El protocolo ZWave no está abierto, y se puede proporcionar sólo bajo licencia de Sigma Designs y sólo se puede ejecutar en sus receptores de silicio. Los dispositivos Zwave pueden interoperar bien con dispositivos Zwave similares. El desafío es el conjunto limitado de dispositivos y arquitecturas que puede apoyar. ZigBee por el contrario, como un estándar abierto de la industria, permitirá la interoperabilidad con cualquier dispositivo certificado ZigBee. ZigBee ha definido varios perfiles por segmentos de mercado. El estándar ZigBee Home Automation es totalmente interoperable con una variedad de dispositivos tales como cerraduras de puertas, sensores, alarmas, detectores de humo, persianas, control de motores, etc.

El mismo dispositivo también puede interoperar con otros perfiles, como ZigBee Light Link (LED, lámparas fluorescentes compactas, sensores de luz, interruptores de luz, etc.). Hay unos pocos vendedores de silicio que están proporcionando una solución interoperable completa hoy. Un ejemplo es Texas Instruments que está proporcionando el dispositivo CC2538, que puede interoperar plenamente entre ZigBee Home Automation, ZigBee Light Link y redes ZigBee Smart Energy.