El interminable debate, Zigbee vs Z-Wave, ¿cuál es el mejor protocolo para tu casa domótica?. Cuando estás construyendo una casa inteligente totalmente conectada con una ambición más allá de un par de dispositivos independientes, hay una cosa que debes considerar por encima de todo…

¿Cómo montarlo bien, para que se comuniquen entre sí, todos los dispositivos que tienes en mente?

Uno de los principales obstáculos es el hecho de que los distintos dispositivos pueden utilizar protocolos diferentes. Todavía (aún hoy y a pesar de Matter) no hay nada que se acerque a un estándar unificado para los dispositivos domésticos inteligentes. Hay Bluetooth y WiFi, el antiguo y descontinuado X10 y el menos conocido Thread. El «recien apagado» Insteon. Hoy por hoy, en abril de 2022, como cosa seria para domótica inalámbrica, están Zigbee y Z-Wave.

Así pues, hoy nos centraremos exclusivamente en Zigbee y Z-Wave para ayudarte a entender qué es lo mejor para ti o si tienes que elegir.

¿Qué es Zigbee?

Zigbee es un sistema domotico basado en una red de malla. Esto significa que las señales pueden saltar fácilmente de un dispositivo Zigbee a otro sin que cada dispositivo individual tenga que conectarse a tu red WiFi. En su lugar, normalmente hay un concentrador central o controlador domótico (hub, gateway…), que orquesta la red inalámbrica Zigbee.

No hay límite en la cantidad de saltos entre dispositivos, por lo que es una opción muy flexible, especialmente en hogares inteligentes más grandes y ambiciosos. La comunicación entre dispositivos Zigbee es posible hasta una distancia de 20 metros.

El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) ha desarrollado un estándar de red de área personal, el 802.15.4, con la intención declarada de ofrecer una comunicación económica y de baja velocidad entre dispositivos. Los dispositivos Zigbee utilizan esta norma del IEEE.

Técnicamente, Zigbee puede dar cabida a la friolera de 65.000 dispositivos, pero en la realidad, no sólo ninguna casa inteligente se acercaría a esta cifra, sino que además se encontraría con problemas de ancho de banda antes de llegar a este número hipotético. No obstante, demuestra la solidez de Zigbee como protocolo de comunicación.

El cifrado AES-128 significa que no hay que preocuparse por la seguridad de la comunicación con los dispositivos Zigbee, un estándar de seguridad que utilizan, entre otros, los bancos online.

En cuanto a la frecuencia, Zigbee 3.0 funciona a 2,4Ghz con rápidas tasas de transferencia. Sin embargo, esto tiene un problema intrínseco… Esta frecuencia es compartida por los dispositivos WiFi, por lo que se pueden producir muchas interferencias. En Estados Unidos, Zigbee también puede funcionar en 915MHz. El problema es que la transmisión de datos pasa de 250 kbps a 40 kbps, por lo que significa una bajada de rendimiento, que podría no gustarte.

¿Qué es Z-Wave?

Z-Wave es también un sistema de domotica inalámbrica, que crea una red de malla que utiliza ondas de radio de bajo consumo y baja emisividad para ayudar a los dispositivos y aparatos de su casa inteligente a comunicarse entre sí. Es una red mallada para domótica rápida y eficaz.

Dirigida a edificios inteligentes tanto comerciales como residenciales, necesitarás un concentrador central o centro domótico (o hub, gateway…) de tecnología Z-Wave. A partir de ahí, puedes controlar tus dispositivos con tu smartphone, un teclado, mandos, o un llavero inalámbricos.

Una empresa danesa, Zensys, desarrolló Z-Wave en 2001, como una alternativa más barata y sencilla a Zigbee. Esta empresa fue luego adquirida por Sigma Designs. La madurez es más que evidente.

A diferencia de Zigbee, la red sólo admite 4 saltos entre dispositivos Z-Wave, lo que la hace más restrictiva. La red en sí también está limitada en teoría a 230 dispositivos, pero esto sigue siendo más que suficiente para la mayoría de los hogares inteligentes residenciales.

En cuanto a la seguridad, Z-Wave utiliza el mismo estándar AES-128 que Zigbee. Aunque no es 100% a prueba de piratas informáticos, no es un problema que deba preocuparte demasiado. Más allá de eso, si realmente te preocupa el aspecto de la seguridad de la tecnología inteligente, nuestro consejo considerado es que te resistas a la tentación de automatizar tu casa por completo. Al fin y al cabo, no tiene sentido añadir una capa de comodidad y seguridad si va a pasar tiempo preocupándose de que sus dispositivos o su red se vean comprometidos.

Los dispositivos Z-Wave funcionan en el rango de frecuencias de radio de 800-900 MHz. Cada región del mundo, por su propia normativa del espacio radioeléctrico, utiliza la suya. En Europa se usa la frecuencia de los 868.42 MHz Este es uno de sus principales puntos fuertes de la tecnología Z-Wave para decantarnos por ella, ya que no recibirás apenas ninguna interferencia.

BIEN…

Con esta descripción básica de Zigbee y Z-Wave, vamos a analizar estas redes de malla cara a cara.

Pero antes, ¿hay que elegir un protocolo sobre el otro, o se pueden utilizar ambos?

¿Es necesario ceñirse a un único protocolo de comunicación?

En primer lugar, es perfectamente posible utilizar tanto dispositivos Zigbee como Z-Wave en tu hogar inteligente.

Una buena cantidad de dispositivos funcionará con ambos protocolos, aunque no se comuniquen directamente. El hub SmartThings de Samsung, al igual que el hub eedomus dotado de un dongle Zigbee, como el nuevo Fibaro Home Center 3 son compatibles con Zigbee y Z-Wave. Los electrodomésticos de GE, las cerraduras inteligentes de Danalock y los termostatos de los principales fabricantes también funcionan bien en Z-Wave o en Zigbee.

Así que, aunque no es obligatorio ceñirse a un solo protocolo de comunicación, si planeas construir una casa conectada con dispositivos de ambas tecnologías, vale la pena apostar por un controlador domótico que soporte ambos protocolos, para permitirte elegir el mejor dispositivo para tus necesidades de domotización.

Zigbee vs Z-Wave: Cara a cara

Ahora es el momento de examinar estos protocolos de comunicación inalámbrica en 7 categorías clave. Incluiremos el ganador recomendado para el hogar inteligente de cada categoría mientras continúa el hilo de este artículo: Zigbee vs Z-Wave.

1. Fiabilidad
2. Interoperabilidad
3. Alcance de la señal
4. Uso de la energía
5. Configuración de la red
6. Seguridad
7. Precio

1) Fiabilidad

Ningún dispositivo, aparato o protocolo de comunicación del hogar inteligente sirve de nada si no es fiable. Tanto si se trata de controlar una única cerradura inteligente como un sistema de seguridad de gran alcance, se necesita una señal fiable. Mientras que en el caso de un termostato o de la iluminación, la falta de fiabilidad es frustrante, en el caso de la seguridad doméstica puede ser francamente peligrosa.

Como hemos mencionado, Z-Wave funciona en el rango de frecuencias de 800-900 MHz. Al evitar la congestión de 2,4 GHz que Zigbee tiene que negociar, hay muchas menos posibilidades de que se pierdan las señales o de que éstas sean dudosas con Z-Wave. Sin la competencia por los recursos, una red de malla Z-Wave es capaz de forjar conexiones mejores y más fuertes.

A pesar de estos problemas con posibles interferencias, no quiere decir que una red Zigbee bien diseñada no sea fiable, simplemente que Z-Wave en general es más fiable.

Ganador: Z-Wave

2) Interoperabilidad

La comodidad, es uno de los dos pilares de una casa domótica fetén, siendo la seguridad el otro. Admitámoslo, si se acaban necesitando varios concentradores y aplicaciones, se desvirtúa el propósito mismo de un -centro domótico- racionalizado y automatizado.

Zigbee es un estándar inalámbrico abierto cuidadosamente mantenido por la Zigbee Alliance. Las 400 empresas miembros son responsables de la asombrosa cifra de 2.500 dispositivos Zigbee entre todas ellas y de medio billón de chips vendidos. Puede consultar la lista completa de estas empresas aquí.

Aunque esto pueda parecer impresionante, hay un problema debido a la forma en que funciona la certificación y el etiquetado…

Es posible que un fabricante certifique su hardware para Zigbee aunque el software aún no lo cumpla. Esto permite al fabricante proclamar que el dispositivo está preparado para Zigbee. Aunque esto no engañará a los veteranos en el juego de las casas inteligentes, muchos clientes involuntarios se han visto atrapados aquí, así que, comprador, ten cuidado. Lo que hay que buscar es el certificado de automatización del hogar Zigbee, que significa que es totalmente compatible. Hay fabricantes que utilizan el reclamo Zigbee, pero la capa de software hace que luego sea como una solución propietaria y no es tan abierto como pudiera parecer.

Al igual que en el caso de la fiabilidad, esto no significa que la interoperabilidad sea un gran problema con Zigbee, sino que simplemente hay que mantener los ojos bien abiertos y tener la debida diligencia.

Si comparamos Zigbee con Z-Wave, Z-Wave es una tecnología patentada propiedad de Sigma Design. Ellos también licencian la tecnología Z-Wave y dirigen la Z-Wave Alliance que supervisa la certificación. Este grupo se asegura de que cada dispositivo Z-Wave se adhiera a un conjunto rígido de normas. Con esto queremos decir que cada dispositivo Z-Wave certificado funcionará con cada controlador Z-Wave.

Con más de 600 fabricantes responsables de más de 2000 dispositivos entre ellos, la interoperabilidad es uno de los principales beneficios de Z-Wave y la razón por la que es un ganador destacado sobre Zigbee en esta categoría, siendo su sistema de certificación algo mas veterano y estricto.

Ganador: Z-Wave

3) Alcance de la señal

Las casas domóticas de hoy en día no se limitan al interior de la casa, sino que lo normal es que se extiendan hasta el garaje y el jardín. No hace falta decir que se necesita una excelente cobertura, cuyo alcance depende totalmente de las dimensiones de la casa y del alcance del sistema.

Las cifras que encontrará al explorar el alcance de estas redes de malla variarán, pero Z-Wave gana por bastante distancia.

Los dispositivos Zigbee tienen un alcance de hasta 12 metros en interiores, pero puede quedarse en los 3 metros dependiendo de la línea de visión y de los materiales de las paredes. Si bien esto es generalmente suficiente para el propósito en un piso convencional, podría no ser la mejor solución para las casas inteligentes más grandes que necesitan expandir la domotica en varias plantas y hacia el exterior. La frecuencia más alta con la que funciona Zigbee es la principal responsable de este alcance algo más escaso, que permite transmitir más datos, pero tiene un impacto negativo en las distancias. Además, las señales de alta frecuencia tienen dificultades para atravesar las paredes u otros obstáculos con la misma eficacia que las señales de baja frecuencia.

Si no se controla en el exterior, los dispositivos Z-Wave pueden enviar señales entre dos nodos hasta distancias superiores a los 10 metros. En el interior de su casa domótica, las interferencias y las obstrucciones reducen drásticamente este alcance, pero las señales Z-Wave todavía son capaces de viajar hasta 15 metros con paredes en el camino y hasta 30 metros sin obstrucciones.

Ganador: Z-Wave

4) Uso de la energía

La buena noticia es que tanto Zigbee como Z-Wave utilizan muy poca energía, mucho menos de lo que exige el WiFi. Esto es muy útil, ya que muchos dispositivos domésticos inteligentes funcionan con baterías en lugar de con cableado, por lo que no resulta muy util en domótica un protocolo de comunicación que consuma mucha energía.

Esta es otra área en la que ambos protocolos funcionan muy bien, pero esta vez Zigbee tiene una ligera ventaja. Utiliza un poco menos de energía, aunque esta diferencia se está reduciendo con cada nueva revisón de Z-Wave. Los nuevos dispositivos Z-Wave Plus y Z-Wave Plus v2 (Serie 700), redujeron mucho la diferencia en este aspecto del consumo de pilas.

Si piensas utilizar bastantes dispositivos sensibles, como cerraduras y sensores inteligentes, quizás te conviene más Zigbee.

Ganador: Zigbee

5) Configuración de la red

A diferencia de las redes WiFi, que son redes en estrella, tanto Zigbee como Z-Wave, como ya hemos mencionado, son redes en malla o malladas. Con una red en estrella, los dispositivos se comunican con un concentrador central y en el momento en que el dispositivo está fuera del alcance, deja de formar parte de esa red.

Con las redes en malla, aunque la señal parte del concentrador central, no hay necesidad de comunicación directa. En efecto, cada dispositivo (como norma, salvo el alimentado a batería) actúa como un repetidor que transmite la señal al siguiente dispositivo de la red.

Las redes Z-Wave permiten hasta 4 saltos entre dispositivos, mientras que Zigbee, como hemos dicho antes, no tiene límite efectivo. Las redes Z-Wave son capaces de soportar 232 dispositivos, las redes Zigbee unos increíbles 65000.

Aunque técnicamente Zigbee gana aquí, declaramos un empate ya que ni el límite de dispositivos ni el límite de saltos tienen un impacto significativo para las aplicaciones residenciales normales.

Ganador: Tablas

6) Seguridad

Tanto Zigbee como Z-Wave utilizan el estándar de encriptación AES 128 utilizado por la banca online y las agencias gubernamentales. Eso debería decirte bastante respecto a lo que necesitas saber sobre la seguridad de Z-Wave y Zigbee.

Aunque ninguna casa domótica está completamente a salvo de cualquier hackeo ya que algunos dispositivos pueden ser vulnerables, no tendrás ningún problema con la encriptación de la señal que sea hackeada, sea cual sea el protocolo que elijas.

En los primeros tiempos, Z-Wave adquirió una reputación injustificada de fallos de seguridad, que en realidad fue culpa de algunas empresas que optaron por no hacer uso de la encriptación de alto nivel. Por este motivo, Z-Wave ahora hace que AES128 sea un requisito para la certificación de sus dispositivos. Yendo un paso más allá, una vez certificada, ahora es obligatorio que los fabricantes implementen el nuevo marco de seguridad (S2), lo que hace prácticamente imposible cualquier violación de la seguridad. En este artículo te explicamos más sobre la seguridad de Z-Wave con más detalle si está interesado en saber más sobre esto.

Así que, aunque Z-Wave ha llevado las cosas a nuevos niveles de seguridad, dado que ambos protocolos eliminan prácticamente la posibilidad de que la señal sea pirateada, es justo declararlos empatados en este aspecto, al igual que con la configuración de la red.

Ganador: Empate

7) Precio

Por último, el precio.

Esto se puede tratar rápidamente, ya que no hay una diferencia significativa entre los dispositivos Zigbee y Z-Wave en lo que respecta al coste. Como ocurre con todos los dispositivos domésticos inteligentes, se pueden comprar a distintos precios, pero ni Zigbee ni Z-Wave, a pesar de sus muchas diferencias, son intrínsecamente más baratos que los gadgets chinos. Quizás Z-Wave, por sus condicionantes de royalties al fabricante, a la Z-Wave Alliance y la merma en economía de escalas que hace que haya que fabricar diferente para cada región, la hacen ligeramente más cara.

Ganador: Si la calidad del material es similar, quizás resulte un poco más barato Zigbee.

Valoración final

En la batalla cara a cara entre Zigbee y Z-Wave, hay que averiguar qué protocolo es más importante para su casa domótica. Desde el punto de vista del precio, todas las 7 categorías clave enumeradas anteriormente. Con Z-Wave, el claro ganador en términos de fiabilidad, interoperabilidad, y el rango de la señal, mientras que Zigbee emerge por delante puramente en términos de uso de la energía, con la cabeza fría, creemos firmemente que Z-Wave aún está un poco por delante, lo que lo hacen muy interesante sobre todo para el instalador profesional o si no queremos estar todo el día enredados afinando la domótica, aún si somos un poco más makers, autodidactas y forofos del DIY.

Sin embargo, al igual que con todos los elementos de la construcción de una casa domótica, su decisión debe ser totalmente personal. Esperamos que utilices esta guía de la forma en que está pensada: simplemente como una guía. No pretende ser una palanca que haga de resorte para salir corriendo a comprar productos Z-Wave porque sean posiblemente mejores.

La decisión depende de ti

Si estás empezando en la aventura de la domótica, las redes Z-Wave son un poco más fáciles de armar. Con menos interferencias, mayor alcance y una impresionante gama de productos maduros, Z-Wave tiene sentido para la mayoría de los consumidores de hogares inteligentes que no pretenden fabricarse su controlador, ni enredarse demasiado con la domotica DIY. Quizás un poco más caro al principio, pero más simple y longevo mirándolo con las luces largas.

Pero tampoco hay que ignorar a Zigbee y no hay que olvidar algunas de sus ventajas. Todo nos hace concluir una vez mas: controlador domotico híbrido Z-Wave y Zigbee…

Autor: Kyle Mears – Traducción/adaptación: Domoticalia