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La red ZigBee: ¿qué es realmente y dónde se utiliza?

REGRESO

Smart Home se ha instalado en nuestros salones. La creación de redes domésticas (PAN – Personal Area Networks) se ha convertido en una necesidad, puesto que casi todo el mundo tiene hoy día al alcance de la mano soluciones que mejoran la comodidad y la economía de la casa: controladores, sensores, enchufes inteligentes, controladores de temperatura. Los dispositivos que trabajan en la casa deben funcionar rápido, mutuamente conectados. Por eso los fabricantes de nuevas tecnologías proponen a los clientes herramientas cada vez mejores, que sirven para crear conexiones y dependencias entre los aparatos domésticos. Sin embargo, para que los dispositivos puedan comunicarse inalámbricamente necesitan una vía de transmisión de datos adecuada, es decir, lo que se denomina un protocolo de comunicación. Como ZigBee.

La tecnología ZigBee y la domótica

ZigBee es un protocolo de transmisión de datos en redes inalámbricas empleado para la comunicación bidireccional entre dispositivos. El carácter bidireccional de la comunicación significa que cada dispositivo puede tanto recibir como emitir una señal. El sistema fue creado en el año 2002 por la organización ZigBee Alliance, que hasta ahora se encarga de su desarrollo y promoción. La principal característica del nuevo estándar de comunicación debía ser un reducido consumo de energía y una estructura sencilla y económica. Y se ha conseguido. Numerosas marcas tecnológicas colaboran con la organización ZigBee Alliance, por ejemplo, Philips, Siemens, Samsung, Amazon, Bosch.

Es realmente difícil imaginarse Smart Home sin la tecnología ZigBee. Se utiliza para la gestión de dispositivos que facilitan el uso diario de la casa (control de la iluminación, persianas enrollables, calefacción), pero también para aumentar la seguridad (sensores, alarmas).

No se trata únicamente de un control remoto de los dispositivos, sino de la creación entre ellos de dependencias ideadas por el usuario. Por ejemplo: cuando el sensor de movimiento detecta la presencia de un habitante se envía una señal, como consecuencia de la cual se enciende la luz, se cierran las persianas enrollables, aumenta la temperatura. Esto tiene lugar automáticamente, sin intervención del hombre: una vez programados, los dispositivos se envían mutuamente señales para «actuar». La moderna automatización de edificios se basa en escenarios (reglas, dependencias) que crea el mismo usuario, según sus propias necesidades.

Ventajas de ZigBee

El sistema ZigBee fue creado para el servicio de una red doméstica (PAN) y es muy útil para esto. Sus principales valores son:

  • Reducido consumo de energía
  • Acceso inmediato a la red
  • Manejo sencillo
  • Ampliación sencilla con nuevos elementos
  • Transmisión de datos autenticada (seguridad de envío)
  • Amplio alcance de transmisión: de 10 a 100 metros
  • Precio asequible de los dispositivos que soportan el estándar ZigBee

¿Cómo está organizada la red ZigBee?

La red doméstica ZigBee puede estar organizada según tres tipologías: estrella, árbol y malla (también: red, mesh). Se trata de que los elementos que funcionan en ella – el coordinadorel amplificador de la señal los dispositivos actuadores finales – realicen bien el esquema de comunicación y, por lo tanto, cumplan su función en una casa automatizada.

Estrella

Tipología sencilla empleada, por ejemplo, en Bluetooth. El coordinador es un dispositivo único y todos los demás están subordinados a él (slave): se comunican directamente con el coordinador y solo con él.

Árbol

Esta tipología tiene una estructura jerárquica. El coordinador es la «raíz» y gestiona las «ramas». Cada nodo contiene elementos subordinados. Los dispositivos finales (actuadores) solo pueden encontrarse al final de las ramas, no se comunican con otros. Tan solo ejecutan las «órdenes». En este esquema aparecen con más frecuencia retrasos en la transmisión.

Malla (mesh)

La tipología de malla no es jerárquica. Aquí cada dispositivo puede comunicarse con los demás: directamente o con ayuda de un dispositivo mediador. Esta característica mejora la funcionalidad del sistema, por eso se considera que es el mejor tipo de organización de la red ZigBee.

La red ZigBee en la tecnología SALUS Controls

La tecnología SALUS Controls se basa en una tipología de malla: tras la instalación del coordinador es necesario instalar los dispositivos alimentados con tensión (estos se convierten al mismo tiempo en repetidores de la red) y solo al final los dispositivos alimentados por baterías. Gracias a esto la comunicación entre todos los elementos es rápida y fluida.

En el estándar ZigBee los dispositivos son coordinados a través de una puerta de enlace, que en la red los une a todos en un sistema coherente. En la opción de control online es también el conector de la red doméstica con el mundo exterior. En combinación con la aplicación web la puerta de enlace permite el control de la casa desde cualquier lugar.

ZigBee, Wi-Fi, Bluetooth: ¿en qué consiste la diferencia?

Wi-Fi (Wireless Fidelity) es una forma de comunicación inalámbrica utilizada en todo el mundo. Se emplea tanto en redes PAN (domésticas) como en todo tipo de lugares públicos. ¿En qué se diferencia del protocolo ZigBee? Ante todo, consume más potencia. Aparte de eso, ZigBee crea una red de conexiones entre los dispositivos que amplía el alcance hasta 100m. Un dispositivo emite una señal a más o menos 10 metros. En el caso del Wi-Fi son necesarios repetidores adicionales, que aumentan el alcance de la red a través de una malla. A su vez, ambos estándares están por encima en cuanto a su alcance de la tecnología Bluetooth: aquí el alcance solo son 10m. El consumo de energía es bajo, aunque la transferencia de datos requiere la comunicación con otro dispositivo que soporte este protocolo. Los equipos deben «buscarse», «verse». Bluetooth es utilizado principalmente en dispositivos móviles.

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