O mercado de dispositivos inteligentes está em crescimento acentuado, desde interruptores, luzes, sensores até robots de limpeza e câmaras inteligentes - sabia que já pode colocar uma câmera dentro do seu frigorífico para, a qualquer momento, ver o seu conteúdo?!

Já se perguntou como é que todos estes dispositivos comunicam entre si?

A resposta mais óbvia, é claro, através da internet. Segundo o Instituto Nacional de Estatística (INE), em 2020, 84,5% dos agregados familiares em Portugal têm ligação à internet em casa.

A oferta de dispositivos inteligentes que comunicam através de WiFi é muito abrangente e o seu custo de mercado tem vindo a diminuir ao longo do tempo sendo, hoje em dia, a opção mais barata e completa para muitos destes dispositivos.

Então quais são as desvantagens?

Visualizem uma rede WiFi como uma onda rádio que vibra a determinadas frequências (2.4 GHz e 5 GHz) e existem dispositivos que emitem essa onda (routers, modems, etc) e dispositivos que a recebem e interpretam (telemóveis, dispositivos inteligentes, etc). 

Se os seus vizinhos têm WiFi todos os dispositivos estão a emitir nestas mesmas frequências e quanto mais dispositivos a comunicar via WiFi tiver em casa maior será a interferência. 

Tipicamente isto não é um problema se tiver menos de 30 dispositivos ligados mas acima desse valor começará a ter problemas de ligação com os seus dispositivos inteligentes. Nestes casos deverá considerar outros protocolos, sendo que pode manter X dispositivos ligados por WiFi e N dispositivos nesses outros protocolos.

Outro problema comum é a falta de cobertura WiFi, ou seja, o sinal WiFi (medido em RSSI) não chega com a mesma potência a todas as divisões da casa. Aqui o problema pode ser resolvido com a utilização de outros protocolos ou com o aumento da cobertura WiFi através da adição de Access Points ou configurando uma rede mesh.

Por último considerar também dois aspectos, muitos sensores inteligentes (movimento, temperatura, etc) são mais versáteis quando alimentados a pilhas dado que a sua colocação deve ser estratégica e onde, muitas vezes, não existe uma tomada ou instalação elétrica de fácil acesso. O protocolo WiFi consome muita energia, por isso é expectável que tenha de trocar as pilhas dos seus sensores de entre 3 a 6 meses. 

Muitas vezes estes sensores vêm equipados com mecanismos de poupança de energia que fazem com que o dispositivo fique adormecido até algo o acordar (movimento, subida de temperatura, etc) o que nos leva ao segundo aspecto, a comunicação não é imediata (2s a 10s). Na maioria dos casos isto não é um problema mas se for deverá considerar outras alternativas.

O protocolo Zigbee foi criado em 1998 com o objectivo de criar uma rede que consumisse pouca energia, transmitisse poucos dados e que funcionasse em espaços pequenos, algo visto como ideal para os sistemas de automação residencial.

O Zigbee opera com a emissão de uma onda de rádio na frequência de 2.4 GHz mas numa banda diferente dos canais WiFi, embora possa haver interferência entre estes dois protocolos, esta é reduzida.

A cobertura da rede Zigbee não é um problema desde que a sua instalação seja bem planeada. Todos os dispositivos que se ligam à rede elétrica atuam nativamente como repetidores de sinal, criando desta forma uma rede mesh muito estável.

Os dispositivos Zigbee são dos mais baratos que se pode encontrar no mercado e a oferta de dispositivos inteligentes é tão ou mais abrangente que as dos dispositivos WiFi.

E se acham que este é um protocolo totalmente obscuro que ninguém usa, estão enganados, toda a linha do Ikea, Aqara, Philips Hue e muitos outros assenta neste protocolo.

Então quais são as desvantagens?

Os dispositivos Zigbee são relativamente baratos mas precisam sempre de um hub. Este hub é um equipamento semelhante a um modem ou router que não só emite a onda de rádio como também recebe e interpreta a informação enviada pelos restantes dispositivos. Além de ser mais um equipamento para ter ligado em casa, acrescenta um custo de 30€ a 60€ ao seu orçamento inicial.

Imagine o seguinte exemplo: quer instalar uma lâmpada inteligente em casa. Uma lâmpada WiFi custa 10€, uma lâmpada Zigbee custa 6€ mas como precisa do hub, a alternativa Zigbee custará na realidade 36€. 

No entanto se comprar 10 lâmpadas WiFi serão 100€ e se comprar 10 lâmpadas Zigbee já serão apenas 90€, ou seja, consegue diluir o custo do hub se comprar em maior quantidade.

Com a proliferação de dispositivos Zigbee vários fabricantes implementaram a sua própria maneira de orquestrar como estes comunicam entre si, o que levou a que dispositivos da marca X não conseguissem comunicar com os da marca Y. Para resolver este problema foi criada uma revisão do protocolo em 2015 chamada de Zigbee 3.0 mas muitos fabricantes ainda não atualizaram os seus componentes por isso é importante garantir que o equipamento comprado tem o selo de Zigbee 3.0 Certified.

O protocolo ZWave foi criado em 1999 e partilha muitas semelhanças com o protocolo Zigbee no sentido em que é muito eficiente em termos energéticos, na maneira como os dispositivos comunicam (através de uma rede mesh própria) e na reduzida quantidade de dados que são transmitidos.

Uma das grandes vantagens do ZWave é a sua frequência que se situa nos 868 MHz, ou seja, é completamente diferente das frequências usadas tanto por WiFi como por Zigbee logo não existe qualquer interferência entre estas.

A outra grande vantagem é a sua segurança contra ataques externos, o seu modelo de encriptação é comparável ao nível de encriptação encontrado em grandes bancos sendo a opção mais segura para fechaduras inteligentes e câmaras de segurança.

Então quais são as desvantagens?

Infelizmente aqui é fácil, existem muito poucos produtos ZWave no mercado português ou adaptadas ao nosso país (formato das tomadas, espaço na caixa do interruptor, etc) e o seu custo é bastante mais elevado do que as alternativas.

Precisa sempre de um hub central para receber e interpretar os sinais enviados pelos dispositivos (aproximadamente 60€)

O protocolo Radio Frequency (RF) opera na frequência 433 MHz não causando qualquer tipo de interferência com os outros protocolos.

É bastante utilizado quando apenas se precisa de sensores unidireccionais. 

Imaginem um sensor de movimento: não se pergunta ao sensor se há movimento apenas queremos ser informados quando ele ocorre!

Em termos de custo de mercado são de longe os mais económicos, não sacrificando a sua utilidade.

Então quais são as desvantagens?

Não existe comunicação bidireccional - não podemos perguntar que temperatura está num determinado momento, se uma lâmpada está ligada ou desligada, etc

A oferta deste tipo de equipamentos não é tão abrangente como nos outros protocolos e esteticamente são inferiores tanto em termos de qualidade dos materiais como no seu tamanho.

Precisa sempre de um hub central para receber e interpretar os sinais enviados pelos dispositivos (aproximadamente 30€)

Numa casa inteligente podem haver centenas de dispositivos e quando isso acontece o melhor é ter diferentes conjuntos de equipamentos nos diferentes protocolos acima controlados por um hub central de forma a reduzir as interferências.

Pessoas que estejam a entrar neste mundo agora podem optar por equipamentos WiFi porque simplesmente funcionam com a rede internet que já têm em casa logo é de fácil configuração e o número de dispositivos ainda não é um problema e pode nunca vir a ser!

Se a sua rede já está saturada de equipamentos e/ou a cobertura WiFi é insuficiente podem optar por equipamentos Zigbee.

Se a segurança é o maior problema e querem instalar dispositivos como uma fechadura inteligente, optem por ZWave.

A utilização de dispositivos RF deve ser considerada sempre que possível, além de funcionarem muito bem, não causam interferências e são a opção mais barata de todas, podendo ser utilizada em conjunto com qualquer um dos protocolos acima.

Mais do que entender os protocolos em si, o importante é definir o que quer que a sua casa faça por si.


Um T3 inteligente! Nos próximos posts iremos explorar várias automações passíveis de serem realizadas numa habitação T3!

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