Electrónica3 min de lectura
Zigbee o LoRa: dos formas muy distintas de conectar sensores
Las dos sirven para conectar sensores que funcionan con pilas, pero resuelven problemas opuestos. Zigbee teje una malla de corto alcance dentro de un edificio; LoRa lanza mensajes pequeños a varios kilómetros. Elegir mal significa pilas que duran semanas en vez de años, o una red que no llega.
Zigbee: una malla para distancias cortas
Zigbee se basa en el estándar IEEE 802.15.4 y trabaja casi siempre en la banda de 2,4 GHz, a 250 kbit/s. Cada enlace cubre de 10 a 100 metros según los muros y las antenas, pero la red no depende de un único enlace: forma una malla. Un coordinador la crea, los routers (dispositivos con alimentación permanente, como enchufes o luminarias) retransmiten los mensajes y los dispositivos finales, que van con pila, duermen la mayor parte del tiempo y solo hablan con su router más cercano.
El resultado es una red que se extiende por todo un edificio, se reorganiza si un nodo falla y responde en milisegundos. La mantiene la Connectivity Standards Alliance, la misma organización que está detrás de Matter.
LoRa: kilómetros con muy poca energía
LoRa es una técnica de modulación de radio, de espectro ensanchado por chirp, que trabaja en bandas por debajo de 1 GHz: 868 MHz en Europa. Sacrifica velocidad, de 0,3 a 50 kbit/s, a cambio de alcance: de 2 a 5 km en ciudad y más de 10 km en campo abierto con visión directa. Sobre LoRa se monta habitualmente LoRaWAN, el protocolo de red de la LoRa Alliance.
La topología es una estrella: cada sensor transmite directamente a una o varias pasarelas, que reenvían los datos por internet a un servidor de red. No hay retransmisión entre sensores, así que ninguno necesita estar despierto para ayudar a los demás. Eso, y que en la banda europea de 868 MHz cada equipo solo puede ocupar el canal un pequeño porcentaje del tiempo (normalmente el 1 %), hace que LoRaWAN encaje con mensajes pequeños y poco frecuentes.
Comparación
| Zigbee | LoRa / LoRaWAN | |
|---|---|---|
| Banda | 2,4 GHz, la misma en todo el mundo | 868 MHz en Europa, 915 MHz en América |
| Velocidad | 250 kbit/s | De 0,3 a 50 kbit/s |
| Alcance por enlace | De 10 a 100 m | De 2 a 5 km en ciudad, más de 10 km en campo abierto |
| Topología | Malla | Estrella de pasarelas |
| Latencia | Milisegundos | Segundos, con la bajada de datos limitada |
| Tamaño de mensaje | Hasta unos 100 bytes por trama | De unas decenas a unos 200 bytes |
| Infraestructura | Coordinador y routers con alimentación | Pasarelas y servidor de red |
| Vida de la pila del sensor | De meses a años | Años |
Cuándo elegir cada una
- Zigbee cuando los dispositivos están cerca unos de otros, dentro de un edificio o un recinto, hay alimentación para los routers y se necesita respuesta rápida: iluminación, climatización, control de accesos o automatización de un centro.
- LoRa cuando los sensores están repartidos por kilómetros, no hay red eléctrica cerca y basta con enviar unos pocos datos cada varios minutos: niveles de depósitos, temperatura y humedad en almacenes, contadores, seguimiento de activos o sensores de perímetro.
- Si se necesita enviar mucha información o vídeo, ninguna de las dos es la herramienta adecuada: hay que mirar al wifi, a la telefonía móvil o a enlaces dedicados.
En un mismo proyecto pueden convivir: una malla Zigbee dentro de un contenedor o de un edificio y un enlace LoRa que envía un resumen de su estado a kilómetros de distancia.