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Protocolos ¿Bluetooth, UWB o Zigbee?

Bluetooth ha sido hasta ahora la tecnología dominante en el mercado de las comunicaciones inalámbricas de área personal, sin embargo últimamente han aparecido protocolos, como ZigBee y UWB, que ofrecen comparativamente algunas ventajas y desventajas una de la otra, por lo que los diseñadores tienen que elegir el protocolo que mejor se ajuste a las necesidades de su aplicación.

En este artículo, describiremos de manera sencilla algunas de las características de estos protocolos, así como algunas de las aplicaciones de cada una de estas tres tecnologías.

Empezaremos por describir Bluetooth, un protocolo surgido a finales de la década pasada, que a la fecha es utilizado en más de 1,200 productos, fabricados por más de 2,000 compañías diferentes, de acuerdo con la información publicada en la página oficial de esta tecnología.

Este protocolo lleva su nombre en honor del antiguo Rey de Dinamarca y Noruega Harold Bluetooth, recordado por la historia por sus esfuerzos por unificar tribus que anteriormente se encontraban en guerra.

Esta es precisamente la intención que se tenía con la aparición de Bluetooth: disponer de un protocolo de comunicaciones de área personal que integrara a una amplia variedad de dispositivos, y que permitieran la rápida interconexión y facilidad de uso de tecnologías de diversos fabricantes. A la fecha esta sigue siendo la principal ventaja de Bluetooth sobre otras tecnologías.

En el aspecto técnico, Bluetooth opera en la llamada banda de aplicaciones industriales, científicas y médicas (ISM, por sus siglas en inglés), con una frecuencia de 2.45GHz, dividiendo esta banda en 79 canales de 1MHz, permitiendo transmisiones a velocidades de hasta 2.1Mbps, para la versión 2.0 de este protocolo.

Esta velocidad de transmisión es adecuada para la gran mayoría de aplicaciones de comunicaciones inalámbricas, sin embargo, a medida que la demanda del mercado por disponer de tecnologías inalámbricas con velocidades similares a las ofrecidas por las tecnologías de conexión física, que permitan soportar transmisiones demandantes como por ejemplo video de alta definición en tiempo real, la velocidad de Bluetooth se hace insuficiente.

Es ahí donde surge UWB, o tecnología de banda ultra ancha, la cual utiliza una innovadora técnica de transmisión utilizando pulsos cortos, del orden de los nanosegundos o menores, que le permite ofrecer un ancho de banda extendido y velocidades de hasta 1Gbps, en teoría.

Cabe señalar que actualmente existe un sector importante del mercado que trata de fusionar las ventajas de Bluetooth con las características ofrecidas por UWB, por lo que diversas compañías han apostado últimamente por el desarrollo de soluciones que permitan la interoperatividad entre estos protocolos.

De hecho recientemente en Freescale lograron realizar una transmisión utilizando módulos UWB y software para Bluetooth, lo que hace suponer que la interoperatividad entre estos dos protocolos, está cerca de convertirse en una realidad.

Por otra parte, recientemente surgió otro protocolo de comunicaciones inalámbricas de área personal, que ofrece una mayor sencillez y menor consumo de potencia que Bluetooth, ofreciendo a cambio menores velocidades de transmisión y menor ancho de banda.

ZigBee, como fue llamado este nuevo protocolo, se puede implementar utilizando entre un 10% y un 50% del código necesario para implementar Bluetooth. ZigBee ofrece una velocidad de transmisión máxima de 250Kbps, con un rango de operación de hasta 75 metros.

Este protocolo es sumamente atractivo para aplicaciones en las que las tasas de transmisión no sean determinantes en la selección del protocolo a utilizarse, por su sencillez y su bajo consumo de potencia que le permite operar durante intervalos de tiempo prolongados, utilizando la misma batería.