¿QUE ES ZIGBEE?
ZigBee es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radiodifusión digital de bajo consumo, basada en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (wireless personal area network, WPAN). Su objetivo son las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías.
En principio, el ámbito donde se prevé que esta tecnología cobre más fuerza es en domótica, como puede verse en los documentos de la ZigBee Alliance, en las referencias bibliográficas que se dan más abajo en el documento «ZigBee y Domótica». La razón de ello son diversas características que lo diferencian de otras tecnologías:
Su bajo consumo.
Su fácil integración (se pueden fabricar nodos con muy poca electrónica).
Conexión
Topologías de red
Topología en estrella: el coordinador se sitúa en el centro.
Topología en árbol: el coordinador será la raíz del árbol.
Topología de malla: al menos uno de los nodos tendrá más de dos conexiones.
La topología más interesante (y una de las causas por las que parece que puede triunfar ZigBee) es la topología de malla. Ésta permite que si, en un momento dado, un nodo del camino falla y se cae, pueda seguir la comunicación entre todos los demás nodos debido a que se rehacen todos los caminos. La gestión de los caminos es tarea del coordinador.
Estrategias de conexión de los dispositivos en una red Zigbee
Las redes ZigBee han sido diseñadas para conservar la potencia en los nodos ‘esclavos’. De esta forma se consigue el bajo consumo de potencia. La estrategia consiste en que, durante mucho tiempo, un dispositivo "esclavo" está en modo "dormido", de tal forma que solo se "despierta" por una fracción de segundo para confirmar que está "vivo" en la red de dispositivos de la que forma parte. Esta transición del modo "dormido" al modo "despierto" (modo en el que realmente transmite), dura unos 15ms, y la enumeración de "esclavos" dura alrededor de 30ms, como ya se ha comentado anteriormente.
En las redes Zigbee, se pueden usar dos tipos de entornos o sistemas:
Con balizas
Es un mecanismo de control del consumo de potencia en la red. Permite a todos los dispositivos saber cuándo pueden transmitir. En este modelo, los dos caminos de la red tienen un distribuidor que se encarga de controlar el canal y dirigir las transmisiones. Las balizas que dan nombre a este tipo de entorno, se usan para poder sincronizar todos los dispositivos que conforman la red, identificando la red domótica, y describiendo la estructura de la "supertrama". Los intervalos de las balizas son asignados por el coordinador de red y pueden variar desde los 15ms hasta los 4 minutos.
Este modo es más recomendable cuando el coordinador de red trabaja con una batería. Los dispositivos que conforman la red, escuchan a dicho coordinador durante el "balizamiento" (envío de mensajes a todos los dispositivos -broadcast-, enre 0,015 y 252 segundos). Un dispositivo que quiera intervenir, lo primero que tendrá que hacer es registrarse para el coordinador, y es entonces cuando mira si hay mensajes para él. En el caso de que no haya mensajes, este dispositivo vuelve a "dormir", y se despierta de acuerdo a un horario que ha establecido previamente el coordinador. En cuanto el coordinador termina el "balizamiento", vuelve a "dormirse".
Sin balizas
Se usa el acceso múltiple al sistema Zigbee en una red punto a punto cercano. En este tipo, cada dispositivo es autónomo, pudiendo iniciar una conversación, en la cual los otros pueden interferir. A veces, puede ocurrir que el dispositivo destino puede no oír la petición, o que el canal esté ocupado.
Este sistema se usa típicamente en los sistemas de seguridad, en los cuales sus dispositivos (sensores, detectores de movimiento o de rotura de cristales), duermen prácticamente todo el tiempo (el 99,999%). Para que se les tenga en cuenta, estos elementos se "despiertan" de forma regular para anunciar que siguen en la red. Cuando se produce un evento (en nuestro sistema será cuando se detecta algo), el sensor "despierta" instantáneamente y transmite la alarma correspondiente. Es en ese momento cuando el coordinador de red, recibe el mensaje enviado por el sensor, y activa la alarma correspondiente. En este caso, el coordinador de red se alimenta de la red principal durante todo el tiempo.
¿QUE ES BLUETOOTH?
Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPANs) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz. Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:
Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos.
Eliminar cables y conectores entre éstos.
Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales.
Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología pertenecen a sectores de las telecomunicaciones y la informática personal, como PDA, teléfonos móviles, computadoras portátiles, ordenadores personales, impresoras o cámaras digitales.
Origen del nombre
El nombre procede del rey danés y noruego Harald Blåtand, cuya traducción al inglés sería Harold Bluetooth, conocido por buen comunicador y por unificar las tribus noruegas, suecas y danesas. La traducción textual al idioma español es "diente azul", aunque el término en danés era utilizado para denotar que Blåtand era de "tez oscura" y no de "dientes azules"
Usos y aplicaciones
Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, con una cobertura baja y basados en transceptores de bajo costo.
Gracias a este protocolo, los dispositivos que lo implementan pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisión lo permite. Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3" en referencia a su potencia de transmisión, siendo totalmente compatibles los dispositivos de una clase con los de las otras.
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En la mayoría de los casos, la cobertura efectiva de un dispositivo de clase 2 se extiende cuando se conecta a un transceptor de clase 1. Esto es así gracias a la mayor sensibilidad y potencia de transmisión del dispositivo de clase 1, es decir, la mayor potencia de transmisión del dispositivo de clase 1 permite que la señal llegue con energía suficiente hasta el de clase 2. Por otra parte la mayor sensibilidad del dispositivo de clase 1 permite recibir la señal del otro pese a ser más débil.
Los dispositivos con Bluetooth también pueden clasificarse según su ancho de banda:
¿QUE ES WIBREE?
Wibree es una nueva tecnología digital de radio interoperable para pequeños dispositivos. Wibree es la primera tecnología abierta de comunicación inalámbrica, que ofrece comunicación entre dispositivos móviles o computadores y otros dispositivos más pequeños (de pila de botón). Diseñado para que funcione con poca energía. Su nombre proviene de dos palabras wi de wireless y bree, un término del inglés antiguo que significa travesía o atajo. Desde junio de 2007, se le conoce como "Bluetooth low energy technology" o Bluetooth ULP (Ultra Low Power).
Características
Permite la comunicación entre dispositivos de pila de botón y dispositivos Bluetooth, que opera en 2.4 GHz (una de las bandas ISM), con una tasa de transferencia de 1 Mbps en la capa física. Está basado en un microchip de bajo costo con opciones más amplias para su empleo en la industria; además tiene el mismo tamaño de los dispositivos Bluetooth, como los que se encuentra en un teléfono móvil. Tiene soporte para seguridad, ya que emplea el sistema de cifrado AES y esquemas de seguridad configurables.
Aplicaciones
Wibree se diseñó con dos alternativas: aplicación única y aplicación modo dual.
- Wibree de implementación única; funciona para dispositivos que requieren un consumo bajo de energía, pequeños y de bajo costo, como relojes, sensores deportivos, teclados inalámbricos, etc.
- Wibree de implementación modo dual Bluetooth y Wibree; se diseña para su uso en dispositivos Bluetooth donde Wibree se integra con Bluetooth y BluetoothRF utilizando los dispositivos existentes dirigido especialmente a dispositivos como teléfonos móviles y computadoras personales
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