ZigBee Vs. Z-Wave: ventajas e inconvenientes

Rubén Castro, 13 mayo 2020

Tanto Z-Wave como Zigbee son tecnologías inalámbricas de malla de baja potencia diseñadas para transportar pequeñas cantidades de datos a distancias cortas y medias.

¿Qué tienen en común Z-Wave y Zigbee?

  • Como hemos visto, ambas tecnologías utilizan redes malladas.
  • Cada nodo del sistema actúa como fuente de datos inalámbrica y como repetidor.
  • La información de un único nodo sensor salta de un nodo a otro hasta que la transmisión llega a la puerta de enlace.
  • Ambas tecnologías utilizan el protocolo de red de área personal de baja tasa IEEE 802.15.4 (LR-PAN) para la capa física unificada (capa 1 de OSI), estructurando paquetes y creando esquemas MAC (Control de Acceso Medio).
  • Ambos sistemas son utilizados ampliamente en las redes de datos de sensores de área local, como en los sistemas de seguridad, controladores de redes urbanas, sistemas de control de HVAC, automatización de viviendas y controles de iluminación.
  • Usan la misma tecnología de encriptación AES-128, así que su seguridad es similar en este aspecto.

Aunque tengan muchas cosas en común, también guardan algunas diferencias que es importante conocer a la hora de utilizar una u otra tecnología.

¿En qué se diferencian Z-Wave y Zigbee?

  • Z-Wave tiene un ecosistema de productos mucho más cerrado y controlado, mientras que Zigbee es más abierto y puede ser utilizado por dispositivos de más marcas. > Zigbee es un estándar abierto; Z-Wave no (al menos de momento)
  • Dos dispositivos Zigbee no son interoperables a menos que la interoperabilidad esté planificada de antemano. Una aplicación Z-Wave, por otro lado, casi siempre se integrará con otro dispositivo Z-Wave.
  • Zigbee utiliza la banda de frecuencia ISM estándar global de 2,4GHz, mientras que Z-Wave utiliza la banda ISM de 915 MHz (en los EE.UU.) y la banda RFID de 868 MHz (en Europa). El estándar global de Zigbee permite que su hardware sea utilizado en cualquier país. Sin embargo, la banda de 2,4 GHz puede estar sujeta a intensas interferencias de los sistemas Wi-Fi y Bluetooth, mientras que las bandas de sub-GHz que utiliza Z-Wave no tienen los mismos problemas de interferencias.
  • Muchos proveedores fabrican radios Zigbee, pero Z-Wave utiliza un sistema de radio propietario de diseños Sigma. Dado que Z-Wave sufre menos problemas de interoperabilidad que Zigbee, su sistema de radio propietario no es necesariamente algo malo.
  • Z-Wave utiliza modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK), mientras que la modulación de Zigbee se lleva a cabo a través del espectro de difusión de secuencia directa (DSSS). Cada uno tiene sus ventajas y desventajas.
  • Z-Wave tiene un mayor alcance. Z-Wave puede conectar dispositivos hasta a 100 metros de distancia, mientras que ZigBee alcanza su máximo a unos 18 metros.
  • Z-Wave Z solo puede hacer cuatro saltos. Si el dispositivo más alejado está a más de tres dispositivos del centro de la red, la cadena se rompe y perderá la conexión. ZigBee, sin embargo, puede saltar a través de tantos dispositivos como sea necesario para alcanzar el centro.

Actualización:

  • Apple, Google, Amazon y Zigbee han creado un grupo, llamado Project Connected Home over IP, para desarrollar y promover la adopción de un nuevo estándar de conectividad abierto y gratuito que permita aumentar la compatibilidad entre los productos domésticos inteligentes, con la seguridad como un principio de diseño fundamental.
  • Z-Wave ha creado la Z-Wave Alliance que va a abrir el estándar.

La Alianza de la Onda Z está haciendo un anuncio que parece arreglar eso. Va a abrir una parte del estándar que ha estado bloqueado durante mucho tiempo como un esquema de hacer dinero, convirtiendo teóricamente a la Onda Z en un rival totalmente abierto.

El problema de Zigbee

Zigbee es una solución algo complicada de implementar porque aunque hay muchos fabricantes, en realidad no crear dispositivos interoperables entre ellos, lo que puede causar problemas importantes al descubrir que un producto Zigbee que acabas de comprar no es compatible con el resto de tu red.

Si por la forma de crear tu red (disponibilidad de dispositivos por parte de fabricantes, precio, etc.) crees que esto puede ser un problema, lo mejor es que te decantes por Z-Wave. Aun es un ecosistema más cerrado, todo funcionará correctamente de manera fácil.

Si la interoperabilidad no es una preocupación, Zigbee podría ser una buena opción.

¿Cuál es mejor?

Ambas tecnologías tienen sus ventajas e inconvenientes por lo que deberías utilizar una u otra tecnología en función de tus requisitos:

  • Zigbee: si la distancia entre los dispositivos es corta o planeas tener muchos dispositivos.
  • Z-Wave: cuanto menos dispositivos y más separados estén, mejor será con Z-Wave.

También debes tener en cuenta la compatibilidad de dispositivos:

  • Zigbee es compatible con los productos Philips Hue, Amazon Echo Plus, Belkin WeMo Link, Hive Active Heating, Honeywell, Ikea Tradfri, GE Appliances (electrónica del hogar), LG SmartThinq, Lux Konoz, Samsung SmartThings, Sengled (bombillas), Somfy, Hub Wink, Yale (cerraduras).
  • Z-Wave es compatible con las cerraduras inteligentes August, las cerraduras inteligentes Kwikset, ADT Security Hub, August (cerraduras inteligentes), Fibaro,Honeywell (termostatos), LG SmartThinq, Milo (electrónica del hogar), GE Appliances, Samsung SmartThings, Somfy, Yale (cerraduras inteligentes), Wink hub, Logitech Harmony Hub Extender.

También es posible utilizar un hub (SmartThings o Wink) que pueda funcionar con ambos protocolos. De esta manera, si has elegido Z-Wave y necesitas un dispositivo que solo está disponible con conectividad ZigBee (o viceversa), podrá hablar con el hub y podrá trabajar junto el resto de dispositivos.

Problema de las redes malladas en instalaciones grandes

Si estás considerando diferentes tecnologías, primero debes estar seguro de qué tipo de topología de red necesitas. Una topología de malla podría no ser la mejor opción si necesitas transmitir datos a largas distancias.

Tanto Zigbee como Z-Wave son, por su propia naturaleza, de corto a medio alcance. Por ejemplo, en un edificio grande una estructura de malla con termostatos Zigbee puede necesitar 3 veces más dispositivos de los estrictamente necesarios solo para hacer que la red Zigbee funcione. Y si tienes un fallo en la red mallada, toda la estructura podría caerse con los costes que puede suponer.

Además, las redes de malla tienen latencias más altas, lo que puede causar cuellos de botella cuando varios nodos intentan pasar a través de un solo nodo para llegar a la puerta de enlace.

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