Antes de Zigin…
Existem dois protocolos principais para qualquer Smart Home, que são Zigbee e Z-Wave. Há muito debate sobre qual é a melhor opção, mas neste post, vou detalhar o que é essa tecnologia, como ela é usada e por que ela é boa/ruim.
Esta será uma análise bastante intensiva do Zigbee (e um pouco do Z-wave) para mostrar a você todos os recursos e necessidades técnicas desta tecnologia.
A Amazon mencionou recentemente que seu novo Echo de 4ª geração também operaria como um hub Zigbee, o que significa que podemos esperar que os produtos Smart Home da Amazon alcancem outros ecossistemas de Smart Home.
Google, Amazon e Apple estão se unindo à Zigbee Alliance. Isso significa que as Smart Homes do futuro serão compatíveis com muitos outros dispositivos.
O que é Zigbee?
Zigbee é um protocolo que funciona muito como uma rede mesh, o que significa que, em vez de cada dispositivo que usa Zigbee se conectar à sua rede WiFi, eles se conectam a um hub central.
Wi-Fi e Bluetooth não são bons para conectar dispositivos em uma rede, é aí que um hub Zigbee entra em cena.
O Zigbee é baseado no padrão de rede pessoal 802.15.4 do IEEE, o que significa basicamente que a especificação Zigbee existe há mais de uma década.
Muitas vezes considerado uma alternativa ao WiFi e ao Bluetooth, vale mencionar que o Zigbee usa muito menos largura de banda e funciona melhor em dispositivos de baixa potência.
O Zigbee é considerado um dos dois principais padrões de rede para automação residencial
Por que o Zigbee é tão bom?
O Zigbee tem uma característica específica que o torna incrível: não há necessidade de um hub centralizado, pois é possível que os dispositivos enviem dados de um para outro, criando a malha.
Uma regra geral é que nem todos os dispositivos Zigbee podem funcionar no modo de repetição da malha.
A regra geral é que se ele for alimentado constantemente, como um Tomada inteligente or Bulbo Inteligente, ele funcionará como um repetidor de malha.
Como o Zigbee é baseado no padrão de rede 802.15.4 do IEEE, ele permite que eles alcancem um alcance máximo de 300 metros (supondo que não haja paredes no caminho).
Normalmente, isso significa que você verá de 70 a 100 metros ao configurar em ambientes internos.
O Zigbee opera em várias frequências diferentes, que são 2.4 GHz, 868 MHz e 90 MHz.
O Zigbee também tem uma taxa de transmissão de 250 kbps, uma velocidade muito menor do que a maioria das conexões WiFi. Isso funciona bem porque ele só transmite localmente até 65 metros ao redor da sua casa. Então, neste caso, quanto menor, melhor.
Isso seria ótimo para quaisquer sensores que precisem enviar dados de e para seu hub principal devido aos menores requisitos de energia.
O que é uma rede Mesh e por que devo usar uma?
Isso pode ser bem confuso, mas neste caso vou tentar dividir da seguinte forma:
- Coordenador Zigbee
- Roteador Zigbee
- Dispositivo Zigbee
Um dispositivo Zigbee é qualquer coisa que você vê, então, uma lâmpada ou sensor etc. Todos os dispositivos Zigbee se conectam a um roteador Zigbee respectivo e todos os roteadores Zigbee se conectam a um único ZigBee Coordinator. É muito parecido com um esquadrão de pessoas que se comunicam com um líder.
Espero que esta pequena imagem colorida ajude. Basicamente, um dispositivo (também conhecido como módulo) se conectará ao roteador (um nó), que então se conectará ao dispositivo (a rede principal).
Isso reduz a transferência de dados de informações, pois os nós atuam como pequenos transmissores.
Esta também é uma rede muito estável, pois se um roteador cair, ainda haverá outras áreas da rede funcionando.
O único tempo de inatividade real seria se o Coordenador parasse de funcionar, o que seria um diagnóstico fácil.
Você também pode executar uma rede WiFi em uma configuração mesh, mas isso é assunto para outra hora!
Uma análise da tecnologia Zigbee
Há várias subcategorias diferentes nesta análise, então farei o meu melhor para tornar a leitura o mais fácil possível.
Baixo consumo de energia e comparações
O objetivo de uma Smart Home é economizar dinheiro, melhorar efetivamente seu estilo de vida e não estressar. Com WiFi e Bluetooth sendo muito famintos por energia, não é de se espantar que esta seja a escolha perfeita.
Muitos dos seus dispositivos funcionarão com baterias (câmeras Blink, por exemplo), portanto, você vai querer que o protocolo de comunicação use muito menos energia da bateria.
O Zigbee usa muito menos energia que o Z-Wave, então, para pequenos picos, ele é perfeito!
Alcance e alcance do sinal
Com a expansão da tecnologia Smart Home nos últimos anos, espera-se que você queira ter um alcance muito maior para os sinais do seu dispositivo.
O Zigbee tem um alcance de 65 pés, assumindo que não há nada bloqueando-o diretamente. Isso não é tão ruim em termos de alcance do sinal, mas não é exatamente incrível, em ambientes fechados eu esperaria algo entre 30 e 45 pés. Mas isso é baseado puramente na linha de visão.
Por que o sinal pode ser tão ruim?
Infelizmente, altas frequências de sinal não conseguem penetrar paredes ou móveis. Por isso, é melhor configurar vários hubs pela casa e deixar seu coordenador principal em uma posição onde todos os roteadores possam se conectar melhor.
Isso não é ótimo para casas inteligentes grandes, mas é uma configuração muito mais aceitável nesse caso. Se você tem vários andares, definitivamente tenha um roteador diferente para cada andar, se puder.
E quanto à confiabilidade do Zigbee?
Como mencionado acima, o sinal pode ser ruim, o que significa que a confiabilidade pode ser impactada. Digamos que você tenha uma Smart Lock que não consegue se conectar ao seu hub, o que isso significa?
Simplificando, você não conseguirá desbloquear o Smart Lock porque ele não consegue enviar um sinal de e para o hub corretamente.
Mas, se isso for configurado corretamente, é exatamente por isso que precisamos do Zigbee. O que quero dizer com isso exatamente?
O Zigbee é ótimo, caramba, funciona muito bem se você configurá-lo corretamente.
Que tipo de hub preciso para o Zigbee?
Ter dispositivos Zigbee em sua rede normalmente requer um hub e um plano prévio para uni-los corretamente.
A Amazon tomou isso de assalto recentemente, o Echo Plus e o Echo Show 10 funcionam como um Zigbee Hub. Eero Mesh Pro também é uma escolha fantástica, pois funciona não apenas como um roteador, mas também como um Zigbee Hub.
Se você está procurando por algo externo ao mundo da Amazon, algumas ótimas sugestões são Samsung SmartThings, Wink e Abode. Pessoalmente, eu sempre sugiro o SmartThings Hub neste caso
Como tantos dispositivos são compatíveis?
Isso é graças a um grupo chamado Zigbee Alliance, o que significa que mais de 2500 dispositivos estão prontos para Zigbee. Há um Certificado de Automação Residencial Zigbee que mostra quais dispositivos são totalmente compatíveis com Zigbee.
Alguns dos produtos mais comuns que você talvez não saiba que são compatíveis com Zigbee são:
- Amazon Echo Plus
- Belkin WeMo
- Ikea tradfri
- Philips Hue (usando Signify)
- Samsung Smart Things
- Fechaduras Inteligentes Yale
- Termostatos Honeywell
A Aliança Zigbee
A Zigbee Alliance foi criada pelos criadores desta tecnologia em 2002 e tem cerca de 400 membros com mais de 2500 dispositivos suportados.
Cerca de 500 milhões de chipsets Zigbee foram vendidos, e a expectativa era de que 4 bilhões fossem entregues até 2023 (mas parece que a Covid-19 acabou com isso).
Existem 3 níveis de assinatura Zigbee (todos custam dinheiro para participar): Adotante, Participante & Promotor.
É possível conectar o Zigbee a um PC?
Em teoria, sim. Você pode usar um Arduino e conectá-lo via USB. Especificamente, olhe para o Escudo XBee.
Isso exigirá muito aprendizado e, por fim, um código personalizado que você ou a comunidade Arduino criará.
Sparkfun tem um ótimo guia sobre Guia de conexão WiFi XBee
