XBee® es una marca registrada de Digi International. Digi XBee es una familia de módems celulares y módulos de radiofrecuencia que ofrece una gama de protocolos inalámbricos populares para la creación rápida de prototipos y la rápida salida al mercado. Pero, ¿cómo elegir uno? Esta guía comparativa de Digi XBee le ayudará a seleccionar el mejor XBee para su caso de uso.
Los módulos XBee proporcionan conectividad inalámbrica para dispositivos conectados en el mercado de máquina a máquina (M2M) e Internet de las cosas (IoT). El completo
Digi XBee ecosistema incluye módulos, bibliotecas de código y
herramientas para desarrolladores. En conjunto, estos recursos ayudan a simplificar y agilizar el diseño, la codificación, la fabricación y la implantación. Los módulos precertificados eliminan las molestias y los gastos del proceso de certificación.
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¿Qué es un módulo XBee?
Un módulo XBee es un dispositivo de radio muy pequeño que utiliza varios protocolos de comunicación para enviar información, como los datos de un sensor. Los módulos XBee de radiofrecuencia (RF) se comunican a través de una pasarela, mientras que los XBees celulares se conectan a través de redes celulares. Esa es la definición de Digi XBee . Hablemos de las características, los casos de uso y cómo comparar los XBees.
Digi XBee son robustos, versátiles, seguros y fiables, lo que los convierte en la opción más popular para añadir comunicaciones inalámbricas a los productos conectados. Las radios de Digi XBee se utilizan en todas las aplicaciones imaginables de IoT , desde la detección industrial, la agricultura inteligente y el seguimiento de activos hasta la iluminación inteligente de las ciudades.
Estas son algunas de las principales características de XBee:
- Compatibilidad de clavijas, lo que hace que sea fácil y económico cambiar de solución.
- Una plataforma de hardware/software, una interfaz de configuración y un entorno de programación comunes, que permiten una fácil transición entre líneas de productos y protocolos.
- Certificaciones globales para despliegues multirregionales.
- HerramientasDigi XBee , APIs y librerías de código fáciles de usar , programabilidad de MicroPython y configuración opcional de Bluetooth permiten a los desarrolladores desarrollar, desplegar y gestionar dispositivos.
Veamos las opciones de protocolos, frecuencias, antenas y factores de forma de XBee.
- Comparación del alcance de XBee: Con un alcance en exteriores de hasta 65 millas, el módulo Digi XBee-PRO SX 900 puede salvar las grandes distancias necesarias para los despliegues remotos. Para redes locales, los módulos 3Digi XBee PRO pueden crear redes punto a multipunto o de malla con distancias interiores de unos 300 pies entre nodos.
- Consumo de energía de XBee: Los módulos de menor alcance, como Digi XBee 3 Zigbee o Digi XBee RR pueden transmitir utilizando sólo 33 mA de corriente. Los módulos de mayor alcance, como Digi XBee-PRO SX 900, pueden consumir hasta 900 mA de corriente, pero cubren distancias más de 300 veces superiores. Los dispositivos celulares como Digi XBee 3 Cellular LTE-M/NB-IoT consumen de media unos 200 mA, lo que proporciona una larga duración de la batería a los dispositivos en movimiento.
- Frecuencia: Digi XBee 3 Los módulos Global Cellular soportan múltiples bandas LTE, para despliegues de dispositivos móviles en múltiples continentes. Otros módulos Digi XBees como Wi-Fi, XBee RR, Zigbee, DigiMesh y 802.15. 4 operan en las bandas de 2,4 GHz con licencia global. Los módulos de largo alcance sub-1 GHz de Digi operan en la banda de 900 MHz para Norteamérica y en la banda de 868 MHz para Europa.
- Antena: Hay muchas opciones de antena disponibles para Digi XBees, incluyendo antenas de cable simple o látigo, de trazado de PCB y de chip. Las opciones de conectores incluyen RPSMA y U.FL. Algunos módulos también admiten una almohadilla de RF para conexiones de antena SMT. (Más detalles a continuación).
- Protocolo: Elija entre 802.15.4 punto a multipunto, redes de malla con Zigbee o DigiMesh, Wi-Fi basado en estándares, soluciones de largo alcance de 900/868 MHz y una variedad de módulos celulares listos para IoT, con huellas comunes y una interfaz común.
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¿Cuáles son los casos de uso de los módulos XBee?
Hemos mencionado algunas de las aplicaciones en las que se utilizan los módulos de Digi XBee en todo el mundo. Pero hay muchas más. Dondequiera que sea necesario automatizar y supervisar maquinaria y sistemas, dondequiera que sea necesario desplegar sensores y dondequiera que las comunicaciones inalámbricas entre maquinaria y aplicaciones sean una función empresarial crítica, encontrará XBee.
Digi XBee proporcionan la comunicación remota para la agricultura, la industria, los campos solares, los parques eólicos, la telemática, la robótica, la gestión del agua, los vehículos autónomos y otros casos de uso en el transporte. No deje de leer nuestras Historias de clientes y filtre por "Digi XBee."
La evolución de XBee
El módulo de radio XBee fue introducido en 2005 por MaxStream. Digi compró MaxStream al año siguiente y lanzó un módulo Zigbee XBee certificado. Estos productos fueron tan populares que les siguieron los módulos Wi-Fi. Los terceros empezaron a construir zócalos para Digi XBee en sus propios productos. Luego, en 2018, Digi presentó la línea de módulos programables Digi XBee 3. La familia creció, con una gama adicional de módulos XBee y opciones celulares, y un ecosistema de software de apoyo, bibliotecas y herramientas para simplificar el desarrollo de XBee. He aquí un rápido resumen de la evolución de XBee:
- 802.15.4: introducidos en 2005, estos módulos de la "Serie 1" fueron los primeros en incorporar el clásico formato XBee de 20 patillas y ser compatibles con el estándar IEEE 802.15.4. Su sencilla interfaz de comandos AT se convirtió en un estándar en toda la gama XBee. Su sencilla interfaz de comandos AT se convirtió en un estándar en toda la línea XBee. Este módulo fue muy popular entre la comunidad de creadores, muchos de los cuales fueron pioneros del Internet de las cosas.
- Zigbee: Aprovechando el éxito de XBee, Digi ha presentado un módulo XBee "Serie 2" habilitado para redes de malla. Los módulos Zigbee forman redes automáticamente. La red "autorreparadora" puede rodear los módulos desconectados, lo que hace que Zigbee sea perfecto para los sistemas de detección industrial.
- Wi-Fi: El XBee Wi-Fi original de Digi salió al mercado en 2011 con compatibilidad con el protocolo Wi-Fi global. Al año siguiente se lanzó una segunda versión con actualizaciones por aire.
- LTE Cat 1: Digi XBee LTE Cat 1 marcó la entrada de Digi en el mercado celular. Dirigida a dispositivos conectados con necesidades de menor ancho de banda, permitía la conectividad para aplicaciones en las que el Wi-Fi no estaba disponible.
- LTE Cat 4: el último módulo de la gama LTE amplía la compatibilidad con necesidades de mayor ancho de banda, como el streaming de archivos multimedia o la transmisión de muestras de datos de muy alta frecuencia.
- LTE-M/NB-IoT: Después de XBee LTE Cat 1, Digi desarrolló y certificó módulos compatibles con los protocolos celulares LTE-M y NB-IoT . Estos estándares pueden mantener los dispositivos con batería en funcionamiento y conectados a las redes celulares durante largos periodos.
- Módulos RFDigiMesh®: Digi ha desarrollado DigiMesh para resolver las carencias de la funcionalidad de Zigbee. En una red DigiMesh, todos los módulos son del mismo tipo de dispositivo y pueden alimentarse con baterías, lo que mejora el aprovisionamiento y crea una red resistente sin necesidad de módulos de enrutamiento siempre activos. DigiMesh puede funcionar en 2,4 GHz u 868/900 MHz.
- 868/900MHz: Digi XBee-PRO 900HP y Digi XBee XR 868 cubren un alcance de 9 millas, con opciones de red en malla. Digi XBee SX 868/900 incluye DigiMesh y puede configurarse para un alcance de 65 millas.
Vídeo: Introducción a Digi XBee 3 Módulos programables
XBee y Zigbee
¿Qué es Zigbee y en qué se diferencia de XBee? XBee y Zigbee se confunden a veces porque ambos llevan una "abeja" en su nombre. Pero mientras que XBee es un módulo de radio, Zigbee es un protocolo de comunicaciones seguras estándar para redes de malla inalámbricas de área local y baja potencia que funciona en frecuencias globales. Los módulos XBee ejecutan Zigbee y muchos otros protocolos, lo que facilita y abarata el desarrollo de aplicaciones inalámbricas.
XBee PRO vs XBee
Varias líneas de Digi XBee vienen en versión normal y PRO. La principal diferencia entre ambas es la potencia de transmisión y, por tanto, el alcance de XBee.
XBee normal: Las versiones regulares de Digi XBee 3 RF, Digi XBee RR y Digi XBee SX soportan aplicaciones de medio alcance, que requieren una modesta potencia de transmisión. Utilizan menos energía, por lo que las baterías duran más, y generan menos calor, son de menor coste y pueden certificarse en regiones que solo permiten transmisiones de baja potencia.
XBee PRO: Las radios Digi XBee-PRO incluyen Digi XBee 3 PRO, Digi XBee RR PRO, Digi XBee-PRO 900HP y Digi XBee-PRO SX. Los módulos PRO se consideran de largo alcance, para distancias desde 2 millas hasta 65 millas.
XBee Serie 1 vs Serie 2
Hasta 2014, los XBees utilizaban una "serie" para describir los diferentes módulos. Hoy en día muchos sitios siguen comparando los dos así que vamos a comparar XBee Serie 1 vs Serie 2
XBee Serie 1: El XBee Serie 1 es el mismo que el Digi XBee 802.15.4. Se denominó Serie 1 porque fue el primer XBee que se fabricó y para distinguirlo de la línea posterior Serie 2.
XBee Serie 2: El XBee Serie 2 es idéntico al módulo ZigbeeDigi XBee . También es similar al módulo Zigbee Digi XBee 3, que añadió programabilidad, factores de forma adicionales, Bluetooth y otras características.
Aunque la nomenclatura "serie" fue sustituida por una terminología más descriptiva, es útil entender estas antiguas definiciones de Digi XBee .
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Guía de compra de XBee: Cada XBee explicado
La línea Digi XBee tiene tres grandes grupos. Hay radios de corto alcance y baja potencia, módulos de largo alcance que requieren más energía para transportar señales a distancia y módems celulares Digi XBee que se unen a las redes móviles.
- 2,4 GHz (corto alcance, baja potencia)
- Sub-1 GHz (largo alcance, más potencia)
- Celular
La siguiente tabla enumera las capacidades de alcance y los requisitos de potencia de los módulos RF y celulares actuales de Digi. Los alcances son los máximos que se pueden esperar y se ven afectados por factores como las antenas, las redes de área local y la disponibilidad de telefonía móvil.
| Módulo |
Frecuencia |
Gama |
Potencia de transmisión |
| Digi XBee SX 868 |
863-870 MHz |
Línea de visión (LOS): 14,5 km |
+13 dBm |
| Digi XBee SX 900 |
902-928 MHz |
En interiores: 100 m (330 pies)
LOS urbano: 2,5 km (1,5 mi)
LOS rural: 14,5 km (9 mi) |
+13 dBm |
| Digi XBee SX 900 PRO |
902-928 MHz |
En interiores: 300 m (1000 pies)
LOS urbano: 2,5 km (1,5 mi)
LOS rural: 14,5 km (9 mi) |
+30 dBm |
| Digi XBee-PRO 900 HP |
902-928 MHz |
Interior/urbano: 610 m (2000 pies)
LOS exterior: 15,5 km (9 mi) |
+24 dBM |
| Digi XBee 3 802.15.4 |
2,4 GHz |
Interior/urbano: 60 m (200 pies)
En exteriores: 1200 m (4000 pies) |
+8 dBm |
| Digi XBee 3 802.15.4 PRO |
2,4 GHz |
Interior/urbano: 90 m (300 pies)
En exteriores: 3200 m (2 mi) |
+19 dBm |
| Digi XBee 3 Zigbee |
2,4 GHz |
Interior/urbano: 60 m (200 pies)
En exteriores: 1200 m (4000 pies) |
+8 dBm |
| Digi XBee 3 Zigbee PRO |
2,4 GHz |
Interior/urbano: 90 m (300 pies)
En exteriores: 3200 m (2 mi) |
+19 dBm |
| Digi XBee 3 DigiMesh® |
2,4 GHz |
Interior/urbano: 60 m (200 pies)
En exteriores: 1200 m (4000 pies) |
+8 dBm |
| Digi XBee 3 DigiMesh® PRO |
2,4 GHz |
Interior/urbano: 90 m (300 pies)
En exteriores: 3200 m (2 mi) |
+19 dBm |
| Digi XBee RR |
2,4 GHz |
Interior/urbano: 60 m (200 pies)
En exteriores: 1200 m (4000 pies) |
+19 dBm |
| Digi XBee RR PRO |
2,4 GHz |
Interior/urbano: 60 m (200 pies)
En exteriores: 1200 m (4000 pies) |
+19 dBm |
| Digi XBee XR 868 |
2,4 GHz |
LOS exterior: 14,5 m (47 pies) |
+19 dBm |
| Digi XBee 3 LTE global Cat 1 |
Celular |
Depende de la disponibilidad de celulares locales/distancia de las torres |
+23 dBm |
| Digi XBee Móvil LTE Cat 4 |
Celular |
Depende de la disponibilidad de celulares locales/distancia de las torres |
+23 dBm |
| Digi XBee 3 LTE-M/NB- global y de baja potenciaIoT |
Celular |
Depende de la disponibilidad de celulares locales/distancia de las torres |
+23 dBm |
Módulos RF de 2,4 GHz (corto alcance, baja potencia)
Al utilizar la frecuencia de 2,4 GHz, aceptada en todo el mundo, estos módulos de Digi XBee pueden desplegarse en casi cualquier lugar para lograr una conectividad de corto alcance con una excelente duración de la batería.
Digi XBee Wi-Fi: Con opciones de diseño flexibles, herramientas de aprovisionamiento sencillas y soporte nativo para Digi Remote Manager®, este módulo permite a los desarrolladores sacar al mercado productos Wi-Fi conectados a la nube de forma rápida, con un esfuerzo o coste mínimo.
Digi XBee 3 Módulos: Micromontaje, agujero pasante, montaje en superficie
Digi XBee 3 Zigbee: Este módulo crea redes malladas interoperables utilizando el estándar de protocolo Zigbee. Zigbee ha formado parte de la línea XBee desde el principio. Digi XBee Los módulos 3 Zigbee vienen en tres tamaños compatibles, con Bluetooth y programabilidad a bordo.
Digi XBee 3 802.15.4: El estándar 802.15.4 IEEE proporciona conectividad rápida, a menudo sin necesidad de configuración. Flexibles y con ahorro de batería, estos módulos están disponibles en tres tamaños Digi XBee 3 con BLE, MicroPython y seguridad Digi TrustFence®.
Digi XBee DigiMesh 2.4: Para aplicaciones en las que no es necesaria la interoperabilidad con dispositivos de terceros, DigiMesh proporciona una excelente red mallada con algunas ventajas claras sobre Zigbee, como la simplicidad y una mejor gestión de la energía. La versión Digi XBee 3 es programable, direccionable por BLE y segura.
Digi XBee RR: Digi XBee Los módulos inalámbricos RR aceleran el tiempo de comercialización para diseñadores, fabricantes de equipos originales y proveedores de soluciones al permitir rápidamente la conectividad inalámbrica y una funcionalidad fácil de añadir.
Módulos de radiofrecuencia de menos de 1 GHz (largo alcance, más potencia)
Varios módulos de largo alcance de Digi XBee operan en las bandas de 900 MHz y 868 MHz, libres de licencia en Norteamérica y Europa respectivamente. Los rangos de frecuencia más bajos permiten una mayor propagación de la señal, normalmente a cambio de un poco más de consumo de energía.
Digi XBee-PRO XSC: Este módulo de 900 MHz proporciona compatibilidad por aire con los productos 9XStream heredados. Para los nuevos diseños debe utilizarse el Digi XBee-PRO 900HP.
Digi XTend 900 MHz: Estos módulos son compatibles con el factor de forma del módulo 9XTend heredado de Digi, con un alcance de hasta 40 millas.
Las
topologías de red incluyen punto a punto, punto a multipunto y malla.
Digi XBee SX 868
y 900: Una de las soluciones más potentes y técnicamente avanzadas de la línea XBee, el módulo de 1 vatio a 900 MHz Digi XBee-PRO SX 900 y el módulo de 20 mW XBee SX 900 y 868 MHz optimizado para batería pueden abarcar un rango de línea de visión de 65 millas o 9 millas respectivamente. Ambos incluyen una opción de topologías DigiMesh o punto a multipunto y encriptación AES para comunicaciones de datos seguras.
Digi XBee-PRO 900HP: Este módulo de largo alcance de 900 MHz proporciona un rango de conectividad de línea de visión de hasta 28 millas. Utiliza la huella compatible de XBee de agujero pasante, la flexibilidad multirregional y las velocidades de datos de hasta 200 Kbps, ideal para aplicaciones de largo alcance que requieren un mayor rendimiento de datos.
Vídeo: Pruebas de alcance con Digi XCTU
Módems celulares XBee
Digi XBee proporcionan conectividad de datos móviles en un factor de forma familiar. Estos módulos precertificados ofrecen la forma más sencilla de integrar la conectividad celular en dispositivos OEM. Optimizados para los requisitos de bajo consumo/bajo ancho de banda de IoT , cada uno incluye un kit de desarrollo para la creación rápida de prototipos. Todos cuentan con programabilidad MicroPython integrada, compatibilidad MQTT para plataformas en la nube como Azure y AWS, Bluetooth Low Energy para balizamiento, conexión a sensores y configuración local mediante la aplicaciónDigi XBee Mobile.
Hoy puede configurar y probar las soluciones Digi XBee Cellular con Digi XBee Studio -una aplicación multiplataforma gratuita- y gestionar sus módems celulares con nuestra sofisticada plataforma en la nube, Digi Remote Manager®. Obtenga más información sobre Digi XBee Studio en nuestrotutorial.
La comparación del alcance de los XBee con los módems celulares crea una pequeña paradoja, ya que mientras que la distancia a la torre celular más cercana suele ser pequeña, los módulos pueden conectarse desde casi cualquier lugar, por lo que su distancia de cobertura efectiva es muy grande.
A continuación se presenta la oferta actual de productos de Digi XBee Cellular:
Digi XBee 3 Cellular LTE Cat 1: Este módulo cuenta con una certificación ampliada de operador para Cat 1, incluyendo AT&T, Bell, Telus y Verizon. Tiene la misma gran capacidad de programación, seguridad y modos de ahorro de energía que otras unidades celulares de Digi XBee , con 10 Mbps de ancho de banda en el enlace descendente y 5 Mbps en el enlace ascendente. Se puede preincluir una tarjeta SIM con el módulo para una activación celular instantánea.
Digi XBee 3 Celular LTE Cat 4: Este módulo cuenta con certificación de operador ampliada para Cat 4, y ofrece la misma gran programabilidad, seguridad y modos de ahorro de energía que otros módulos celulares de Digi XBee . Es ideal para aplicaciones que requieren un uso de ancho de banda variable entre 100 MB y 1 GB al mes. Digi XBee Los módulos 3 Global LTE Cat 4 tienen un coste competitivo con otros módulos basados en los últimos estándares LTE.
Digi XBee 3 Global y de bajo consumo LTE-M/NB-IoT: Para los requisitos de ancho de banda y larga duración de la batería, LTE-M y NB-IoT son excelentes protocolos celulares. Este módulo puede configurarse para cualquiera de los dos, con hasta 375 kb/s en modo LTE-M o unos 50 kb/s en modo NB-IoT . Los modos de ahorro de energía y reposo pueden prolongar la duración de la batería durante meses o años. La programabilidad estándar, la compatibilidad con MQTT, la seguridad Digi TrustFence y la certificación de dispositivo final hacen que este módulo sea puntero para un desarrollo rápido y fiable de IoT .
Tipos de antenas XBee
Las radios necesitan antenas para transmitir y recibir señales. La antena adecuada depende del tamaño del dispositivo, los materiales, los requisitos de alcance y las limitaciones mecánicas. Digi ofrece muchas opciones para los requisitos de distancia y alcance de XBee. Algunas antenas requieren conectores.
Dipolo: Las antenas dipolo son antenas muy eficientes con un rendimiento consistente, un patrón de radiación omnidireccional y una polarización fiable.- Cable: Un cable metálico cuidadosamente sintonizado y colocado perpendicularmente al módulo, que ofrece un excelente rendimiento para una antena de a bordo. Es sencillo y ofrece una radiación omnidireccional, lo que significa que la distancia máxima de transmisión es la misma en todas las direcciones.
- Chip: La antena de chip es un chip de cerámica plano que está al ras del cuerpo del XBee. La antena de chip funciona bien para diseños muy pequeños y evita la tensión mecánica en la antena.
- PCB: Estas antenas se imprimen en la placa de circuito XBee. Están compuestas por una serie de trazos conductores dispuestos en un patrón fractal, y proporcionan ventajas similares a las de la antena de chip, normalmente con un rendimiento mejorado.
- U.FL: Este es el más pequeño de los conectores externos. Si su módulo se encuentra dentro de una caja metálica, la antena debe estar en el exterior para evitar la atenuación del recinto. Además, a veces resulta ventajoso utilizar una antena especial con una orientación o patrón de radiación específicos para concentrar las señales en una distancia más amplia.
- RPSMA: Este conector de antena externa es mucho más grande que el conector U.FL, pero debido a su tamaño y solidez puede soportar una antena externa montada directamente en el XBee sin ningún cable de conexión, ahorrando espacio y costes a la vez que mejora el rendimiento.
- Pad de RF: Algunos proyectos requieren una antena o un conector integrado en la placa del dispositivo anfitrión. Para ello existen los módulos Digi XBee con un simple pad de RF; al soldar el módulo a la placa de circuito impreso del dispositivo anfitrión, se conecta automáticamente a la antena o al conector preexistente del mismo.
Dispositivos compatibles con XBee
El ecosistema Digi XBee ofrece una serie de herramientas de hardware y software para acelerar el desarrollo, la integración y la fabricación. Están disponibles a través de Digi y de terceros asociados. Estas son algunas de las muchas herramientas compatibles con la línea Digi XBee .
Placas de desarrollo Digi XBIB-C: Admiten el desarrollo rápido de aplicaciones XBee de prueba de concepto. Las placas incluyen sensores integrados, monitorización de tensión/corriente, entradas de botones, salidas de LED y cabezales de expansión para dispositivos adicionales como la
placa secundaria GPSDigi XBee .
Módulos de sistema Digi ConnectCore®: Plataformas de desarrollo altamente escalables para aplicaciones industriales y médicas, construidas con los últimos procesadores de NXP, con una perfecta integración de XBee.
Digi XBee Multi Programador: Combina una interfaz de aplicación y un hardware fácil de usar para cargar perfiles de firmware en seis módulos Digi XBee simultáneamente. El proceso, sencillo y automatizado, está diseñado para operadores que pueden tener un conocimiento limitado del producto.
Digi XBee 3 Adaptador USB: Proporciona conectividad local a las redes inalámbricas Digi XBee desde un ordenador portátil o PC, permitiendo la puesta en marcha local.
Digi XBee Gateways: Convierten los protocolos inalámbricos como Zigbee, DigiMesh y 802.15.4 al protocolo de Internet, y luego transmiten sus datos por Ethernet, celular o Wi-Fi. Las pasarelas también pueden agregar datos, convertirlos de analógicos a digitales y cifrarlos antes de la transmisión.
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¿Listo para explorar? El ecosistema Digi XBee facilita el desarrollo, desde la creación rápida de prototipos hasta la gestión continua, con actualizaciones rápidas de firmware para redes de cualquier tamaño. Esta guía de compra de XBee ofrece una visión general de la línea Digi XBee . Póngase en contacto con el equipo de ventas de Digi para iniciar una conversación.
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