Protocolos de dispositivos Sonoff - ZigBee vs WiFi

Wifi vs Zigbee

Com dispositivos IoT sempre nos preocupamos com sua conectividade e quão eficaz ela será, pois existem muitos protocolos e tecnologias. A marca Sonoff especializada em controladores e dispositivos de automação residencial, tem 3 maneiras de se comunicar: via WiFi, por radiofrequência (RF de 433MHz) e pela ZigBee. Talvez o último seja o menos conhecido, mas também uma alternação sem fio perfeita para WiFi ou Bluetooth. Então por que eu optei pelo meu sistema de automação residencial?

Sonoff marca

A marca possui principalmente duas linhas de produtos, aquelas que usam a tecnologia WiFi, que por sua vez pode levar controle de radiofrequência com o controle remoto típico, e por outro lado a linha com a ZigBee. Vamos comentar um pouco sobre cada tecnologia, suas vantagens e desvantagens.

Wifi

Todos nós já conhecemos o WiFI, pois a maioria de nós terá essa rede em casa, onde simplesmente precisamos de um roteador com essa tecnologia para conectar nossos dispositivos à rede doméstica e à Internet. Isso torna os dispositivos inteligentes alimentados por WiFi muito convenientes, pois você não precisa criar uma estrutura ou comprar um hub separado.

O principal problema é sua dependência da nuvem e do aplicativo do fabricante para seu funcionamento. Então, se você ficar sem internet ou a empresa fechar sua nuvem, seus dispositivos vão parar de funcionar. Por outro lado, a rede WiFi é conhecida por ser amplamente saturada em muitos edifícios e áreas, e isso pode causar falhas.

Sonoff CH 4

Sonoff 4CH PRO R3

Sonoff Wifi Touch

Smart WiFi Touch Sonoff T0EU1C

Zigbee

ZigBee é uma tecnologia que foi especialmente lançada para comunicação no mundo da Internet das Coisas (IoT), que é focada na comunicação entre dispositivos com baixa taxa de dados, a fim de ter o menor consumo de energia possível.

Em primeiro lugar, deve-se dizer que o ZigBee é um conjunto de protocolos de comunicação de alto nível. Como já dissemos, ele é usado para transmissão de dados digitais que busca economizar o máximo de energia possível, de modo que funcione perfeitamente em dispositivos portáteis com bateria. Uma tecnologia baseada no padrão IEEE, IEEE 802.15.4 em 16 canais localizados na faixa de frequência de 2,4 GHz e com largura de banda para cada um de 5MHz.

A tecnologia de comunicação sem fio ZigBee usa a banda ISM e geralmente adota a banda de 2.4GHz para se comunicar com o resto dos dispositivos como é adotado em todo o mundo.

A comunicação zigBee é comunicação de malha ou malha, o que significa que cada dispositivo ZigBee age como um relé para os outros dispositivos. Se o sensor remoto não tiver comunicação com o ZigBee Gateway, basta que ele tenha comunicação por rádio com outro dispositivo ZigBee que tenha comunicação com o gateway. Os dispositivos operam em uma cadeia de conexões com fio, dando-lhe confiabilidade e segurança de conexão.

Sonoff disopositivos

Prós e contras

Uma das principais vantagens da ZigBee é o quão simples e de baixo custo é para a empresa fabricar dispositivos com essa tecnologia de comunicação. É muito mais simples do que Bluetooth, por exemplo, já que, de fato, de acordo com os dados, 10% do hardware total necessário para produzir um dispositivo habilitado para Bluetooth é necessário. Se falarmos sobre os nós, ele cai para 2%.

Quanto ao software, um tanto desvantajoso para esta tecnologia e seus programadores, este protocolo precisa de um código um pouco mais amplo, já que leva 50% do usado para a tecnologia Bluetooth. Ou seja, 128kB de armazenamento são necessários para armazenar o código-fonte.

Quanto ao escopo desta rede, ela alcança conectividade de até 100 metros, com uma transferência de dados que pode ser de cerca de 250 kbps. Mas como dissemos, requer muito pouca energia do dispositivo para operar, fazendo com que as baterias durem mais tempo.

Como mencionamos anteriormente, quando baseados em um protocolo independente da Internet, não precisamos dele para manter nossos dispositivos funcionando se soltarmos a rede, ou se não queremos usá-la para não sobrecarregá-la. Essa é uma grande vantagem, pois ao não depender da nuvem, podemos controlar dispositivos ZigBee de hubs, como Hubitat, Homeseer ou OpenHab, que nos permitirão gerenciar dispositivos sem dependência da Internet.

Outra vantagem é que os dispositivos que usam o protocolo ZigBee se conectam ao painel de controle no caso de uma mudança de estado em 0,2 segundos. Enquanto os dispositivos WiFi levam cerca de 5 segundos para se conectar à rede WiFi após uma mudança de estado. Os dispositivos ZigBee têm uma grande vantagem em automatizar redes inteligentes.

O gateway ZigBee e os dispositivos ZigBee permitem um armazenamento muito maior e mais longo do histórico de dispositivos e dados de parâmetros. Tanto a história de abertura de portas, histórico de temperatura ou histórico de detecção de movimento salvo meses atrás, por exemplo.

Dispositivos

Desvantagens

Quanto ao software, um tanto desvantajoso para esta tecnologia e seus programadores, este protocolo precisa de um código um pouco mais amplo, já que leva 50% do usado para a tecnologia Bluetooth. Ou seja, 128kB de armazenamento são necessários para armazenar o código-fonte.

Uma desvantagem notável é a enorme popularidade do sistema WiFi, que faz com que a grande maioria dos dispositivos o use e, em comparação com, há menos com a tecnologia ZigBee.

Como funciona

Uma rede ZigBee consiste em três tipos de dispositivos: um coordenador, um roteador e um dispositivo final. O coordenador é o dispositivo mais complexo, e deve haver um por rede. Sua função é controlar a rede, bem como os caminhos que os dispositivos devem seguir para se conectarem entre si. Esses dispositivos coordenadores precisam ter capacidade de memória e computação, pois armazenarão e gerenciarão dados de rede.

Em seguida, há os roteadores, que interconectam os dispositivos ou nós para executar o código do usuário.

Finalmente, existem dispositivos finais, que só recebem informações e se conectam ao nó pai (coordenador ou roteador), mas não podem transmitir informações para outros dispositivos. Esses dispositivos são comuns, como luzes, TVs, portas, termostatos, câmeras, etc. Estes podem permanecer no modo de sono ou "dormindo" até que sejam orientados a agir, melhorando a vida útil da bateria.

Compatibilidade

Há uma grande lista de dispositivos certificados de fabricantes que implementam essa tecnologia, e você a tem no site da ZigBee Alliance,e nela você pode encontrar várias centenas de produtos de empresas como Sonoff, Philips, OSRAM, Samsung Electronics, IKEA, Toshiba ou, claro, produtos da Amazon.

A tecnologia ZigBee pode ser usada por assistentes da Amazon nos seguintes modelos Alexa, bem como com o hub SmartThings:

Alexa

Finalmente, deve-se notar que a Apple, Google, Amazon e ZigBee criaram um grupo chamado Project Connected Home over IP, para desenvolver e promover a adoção de um novo padrão de conectividade aberta e gratuita, que permite aumentar a compatibilidade entre produtos domésticos inteligentes, com a segurança como princípio fundamental de design.

Conclusão

Podemos dizer que a coisa mais conveniente no mercado é usar tecnologias e dispositivos via WiFi, para sua compatibilidade e recursos. Mas o fato de que eles dependem da nuvem pode ser algo a considerar, dependendo dos aplicativos que você deseja.

O uso da ZigBee pode resolver isso em áreas mais rurais, industriais ou de alta saturação da rede WiFi, onde muita internet está caindo ou a conexão não é robusta. Também é melhor, quando se procura um consumo de energia muito baixo.

Portanto, não há opção vencedora, todos eles recebem atualizações importantes a cada pouco, melhorando-as. Tudo depende do aplicativo que você vai precisar e se adequa melhor a você.

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