La red en malla es una forma potente de enrutar datos. El alcance se extiende permitiendo que los datos salten de nodo en nodo y la confiabilidad aumenta mediante la “autocuración”, que es la capacidad para crear rutas alternativas cuando un nodo falla o se pierde la conexión. Un protocolo de red en malla popular es ZigBee, el cual está diseñado específicamente para aplicaciones con tasas de transferencia de datos bajas y de baja potencia. Digi International ofrece varios productos basados en ZigBee. Además, Digi ha desarrollado un protocolo de malla alternativo llamado DigiMesh. Tanto ZigBee como DigiMesh ofrecen ventajas únicas que son importantes para diferentes aplicaciones, y este artículo analiza esas ventajas.
Nodos de ZigBee
El protocolo de ZigBee define tres tipos de nodos: coordinadores, enrutadores y dispositivos finales, con un requisito de un coordinador por red. Si bien todos los nodos pueden enviar y recibir datos, hay diferencias en las funciones específicas que cumplen.
Los coordinadores son el tipo de nodo más capaz. Hay exactamente un coordinador en cada red, y el coordinador es el dispositivo que establece la red originalmente. Puede almacenar información sobre la red, incluidas las claves de seguridad.
Los enrutadores actúan como nodos intermedios y retransmiten datos de otros dispositivos.
Los dispositivos finales pueden ser dispositivos de baja potencia o dispositivos alimentados por batería. Tienen suficiente funcionalidad para comunicarse con los nodos primarios (el coordinador o el enrutador) y no pueden retransmitir datos de otros dispositivos. Esta funcionalidad reducida permite la posibilidad de bajar su costo.
ZigBee ofrece las siguientes ventajas:
• Estándar abierto con interoperabilidad entre vendedores.
• Opción de nodos de función reducida y menor costo.
Nodos de DigiMesh
DigiMesh tiene solo un tipo de nodo. Al ser una red homogénea, todos los nodos pueden enrutar datos y son intercambiables. No hay relaciones de nodos primarios y secundarios. Todos los nodos se pueden configurar como dispositivos de baja potencia o dispositivos alimentados por batería.
DigiMesh ofrece las siguientes ventajas:
• Configuración más simple de la red.
• Mayor flexibilidad para expandir la red.
• Mayor confiabilidad en entornos en que los enrutadores pueden conectarse y desconectarse debido a interferencias o enrutadores suspendidos.
Permitir que un nodo se suspenda reduce el consumo de energía, lo cual es particularmente útil para los nodos que se alimentan por batería. Actualmente, ZigBee permite que los dispositivos finales se suspendan, pero no permite que los enrutadores o coordinadores lo hagan. DigiMesh permite que todos los nodos se suspendan, lo cual aumenta la duración de la batería.
La suspensión es posible mediante la sincronización de tiempo. Algunos sistemas requieren que una puerta de enlace o un coordinador establezcan la sincronización de tiempo. Una ventaja importante de DigiMesh es que elimina el punto único de falla asociado con la dependencia de un coordinador o una puerta de enlace. En lugar de eso, DigiMesh establece la sincronización de tiempo mediante un proceso de nominación y elección, lo cual permite que la red opere de forma autónoma.
Otras diferencias
Dado que ZigBee es un estándar abierto, ofrece la posibilidad de interoperabilidad con dispositivos de otros vendedores. Esto brinda la posibilidad de realizar actualizaciones de firmware inalámbricas. Además, ZigBee ofrece perfiles establecidos para aplicaciones comunes, como la administración de la energía y el control de la iluminación. También está disponible una buena selección de herramientas de soporte de diagnóstico, como analizadores de protocolos de paquete de radiofrecuencia.
DigiMesh, como protocolo patentado, permite un mayor control del espacio del código y, por lo tanto, más lugar para sumar características. DigiMesh está disponible en plataformas con alcances mayores y más opciones de tasa de transferencia de datos de radiofrecuencia. La carga de trama es generalmente mayor, lo cual puede mejorar el rendimiento para aplicaciones que envían bloques de datos más grandes. Además, DigiMesh usa un método de direccionamiento simplificado, lo cual facilita la configuración de la red y la resolución de problemas.
Conclusión
ZigBee y DigiMesh son protocolos de red de malla excelentes con ventajas diferentes. ¿Cuál sería mejor para usted? Consulte la siguiente guía.
Elija ZigBee si necesita lo siguiente:
• Un producto basado en un estándar abierto
• La posibilidad de tener interoperabilidad con dispositivos de otros vendedores
• Actualizaciones de firmware inalámbricas
Elija DigiMesh si necesita lo siguiente:
• La capacidad de suspender todos los nodos
• Configuración y expansión de la red simplificadas
• Redes de malla más sólidas (sin dependencias entre nodos primarios y nodos secundarios) Mayor frecuencia: 900 MHz (hasta 156 Kbps)
• Opciones de mayor alcance, hasta 40 millas (64 km) para cada salto Mayores cargas de trama
• Menor espacio de código para permitir el uso de características especializadas