Zigbee es un protocolo de comunicación inalámbrica que ha ganado terreno en el mundo de la automatización del hogar gracias a su bajo consumo y alta eficiencia. Pero, ¿qué es exactamente y cómo se compara con otras tecnologías? Aquí te contamos todo sobre su funcionamiento, ventajas y por qué podría ser la clave para tu smart home.
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Última actualización el 2025-04-29
¿Qué es Zigbee?
Zigbee es un protocolo de comunicación inalámbrica basado en el estándar IEEE 802.15.4, diseñado para aplicaciones de bajo consumo energético, bajo ancho de banda y baja tasa de transferencia de datos. A diferencia de tecnologías como Wi-Fi o Bluetooth, Zigbee se centra en ofrecer una red escalable, robusta y eficiente energéticamente para la comunicación entre dispositivos embebidos, como los del IoT o los del Smart Home…
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Zigbee se construye sobre la capa física (PHY) y la subcapa de al medio (MAC) del estándar IEEE 802.15.4. Este estándar define la comunicación en las bandas de 2.4 GHz (global), 915 MHz (América del Norte) y 868 MHz (Europa), proporcionando tasas de transferencia de hasta 250 kbps, suficiente para transmitir pequeños paquetes de datos de forma periódica.
Cuando se usa la banda 2.4 Ghz, usada también por otras tecnologías como WiFi, Bluetooth, etc., podría generar congestión… Su latencia es suficiente para muchas aplicaciones, pero no para las de tiempo real. Por otro lado, su interoperabilidad debe trabajarse si se quiere compatibilidad entre distintos fabricantes. No obstante, hay que decir que la versión Zigbee 3.0 es una gran evolución de la tecnología, unificando todos los perfiles anteriores en uno solo y simplificando el desarrollo de dispositivos compatibles. También se trabaja en la integración con plataformas como Google Home, Apple HomeKit y Amazon Alexa.
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Características técnicas de Zigbee
Las principales características del estándar incluyen:
- Comunicación punto a punto, punto a multipunto o malla.
- CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).
- Dirección MAC de 64 bits (EUI-64) y direccionamiento lógico de 16 bits.
- Utiliza «beaconing» y «solicitudes de búsqueda» para descubrir dispositivos vecinos y establecer rutas.
- Se les asignan direcciones lógicas y se configuran las rutas de comunicación mediante el protocolo de enrutamiento AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector).
- Seguridad mediante cifrado AES-128 para proteger los datos, claves de red y de enlace para control de , autenticación entre dispositivos. Así mismo, la gestión de claves puede ser centralizada (a través de un Trust Center) o distribuida, dependiendo del perfil y la política de seguridad.
En cuanto a la arquitectura o capas de la pila Zigbee, tenemos:
- Capas superiores a la MAC y PHY.
- Capa Network Layer (NWK) encargada del descubrimiento de rutas, formación y mantenimiento de la topología de red.
- Capa Application Sub-layer (APS) que actúa como puente entre la red y los dispositivos de aplicación, maneja la vinculación y el direccionamiento de servicios.
- Capa Zigbee Device Objects (ZDO), que gestiona los servicios de dispositivo como el descubrimiento, roles y seguridad.
- Capa Application Framework (AF), que contiene los perfiles de aplicación (por ejemplo, Home Automation, Light Link) que definen cómo interactúan los dispositivos.
Para la topología de red posibles con Zigbee, podemos utilizar concretamente tres, que son los soportados por este estándar:
- Estrella (Star): un coordinador central gestiona la comunicación con todos los dispositivos finales. Simplicidad a costa de robustez.
- Árbol (Tree): basado en una jerarquía donde los routers extienden la red. Mejora el alcance pero aún depende de la estructura.
- Malla (Mesh): los dispositivos se comunican entre sí directamente o a través de múltiples saltos. Es la topología más robusta y escalable.
A la hora de conocer bien este estándar de red o comunicación, es importante conocer que dispone de tres tipos de dispositivos:
- Zigbee Coordinator (ZC): es el nodo raíz de la red, único por red, responsable de la inicialización y gestión de la red.
- Zigbee Router (ZR): amplía el alcance de la red, participa en el enrutamiento y puede tener dispositivos hijos.
- Zigbee End Device (ZED): no participa en el enrutamiento. Consume poca energía y entra en modo de reposo frecuentemente.
Aplicaciones comunes
En cuanto a las aplicaciones comunes de Zigbee, tenemos que destacar las siguientes:
- Domótica: control de luces, climatización, seguridad y electrodomésticos.
- Industria: monitorización de sensores de forma remota, mantenimiento predictivo, control de procesos.
- Salud: monitorización de pacientes y activos hospitalarios.
- Agricultura: sensores ambientales, riego automatizado, gestión de cultivos.
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