Referencia técnica · IIoT / domótica / edificios
Comparativa de los protocolos inalámbricos usados en automatización — malla de corto alcance, LPWAN, buses de proceso industrial y metering — con banda, alcance, consumo, coste orientativo y el marco normativo aplicable en España y la UE.
Mapa de bandas usadas en automatización (esquemático, no a escala)
Todas las bandas SRD (433, 868, 2400, 5–6 GHz) son de uso libre sin licencia individual bajo la Directiva RED, sujetas a límite de potencia y, por debajo de 1 GHz, a ciclo de trabajo (duty cycle) o LBT/AFA. La banda móvil es de un operador licenciado: el dispositivo no gestiona espectro propio.
| Protocolo | Capa física / estándar | Banda (UE) | Velocidad | Alcance típico | Topología | Pila / consumo | Coste orientativo | Uso industrial típico |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zigbee | IEEE 802.15.4 + Zigbee PRO 3.0 | 2400 MHz | 250 kbps | 10–100 m/salto | Malla | CR2032, 1–2 años | chip 1–3 € / módulo 3–8 € | Sensórica ligera, HVAC, iluminación |
| Thread | IEEE 802.15.4 + 6LoWPAN, IPv6 | 2400 MHz | 250 kbps | 10–30 m/salto | Malla IP | similar a Zigbee | SoC multiprotocolo 2–5 € | Domótica/edificios (base de Matter), poco proceso industrial |
| Bluetooth LE | Bluetooth 5.x LE, Mesh opcional | 2400 MHz | 125 k–2 Mbps | 10–400 m (Coded PHY) | Estrella / malla | botón, 1–3 años | chip <1 € | Beacons, RTLS (AoA/AoD), wearables de mantenimiento |
| Z-Wave | Z-Wave / Z-Wave Long Range | 868,42 MHz | 9,6–100 kbps | ≈40–100 m/salto | Malla (232 nodos) | pila, 1–3 años | módulo 5–10 € | Domótica residencial, apenas presencia industrial |
| Wi-Fi (2,4/5/6 GHz) | IEEE 802.11 b/g/n/ac/ax | 2400 · 5150–5875 · 5945–6425 | hasta >1 Gbps | 30–100 m interior | Infraestructura (AP) | alto, no apto pila fina | módulo IoT 2–5 € | Cámaras, HMI, backbone de planta, gateways |
| Wi-Fi HaLow | IEEE 802.11ah | 863–868 MHz (5 MHz, muy limitado en UE) | 150 kbps–4 Mbps | hasta ≈1 km | Estrella (miles de nodos/AP) | bajo, con TWT | chipset reciente, gama media | Smart city, sensórica de largo alcance con IP nativo |
| LoRaWAN | LoRa PHY + LoRaWAN (LoRa Alliance) | EU868 (863–870 MHz) | 0,3–50 kbps (SF12–SF7) | 2–5 km urbano, 15 km+ rural | Estrella (nodo–gateway) | AA/AAA, 5–10 años | módulo 3–6 € / gateway 150–300 € | Telemetría remota, tanques, agua, agro, activos |
| Sigfox (0G) | UNB propietario, hoy UnaBiz | 868,18–868,22 MHz | 100–600 bps | 3–10 km urbano, 30–50 km rural | Estrella, red del operador | años, mensajes muy cortos | chip bajo + cuota de red | Tracking de activos, alarmas, contadores simples |
| NB-IoT / LTE-M | 3GPP Rel. 13+, sobre red LTE | bandas licenciadas del operador | 20 kbps–1 Mbps | cobertura celular (km, buena indoor) | Estrella vía red móvil | meses–años con PSM/eDRX | módulo 8–15 € + SIM/datos | Metering, activos donde se exige cobertura garantizada |
| WirelessHART | IEC 62591, sobre 802.15.4 TSCH | 2400 MHz (salto de frecuencia) | 250 kbps radio | 100–250 m/salto, malla autoorganizada | Malla gestionada (Network Mgr) | pila D-cell, 3–10 años | transmisor industrial 300–1500 € | Instrumentación de proceso: presión, nivel, temperatura |
| ISA100.11a | IEC 62734, sobre 802.15.4 TSCH | 2400 MHz | 250 kbps radio | ≈100–200 m/salto | Malla gestionada, tunneling multiprotocolo | similar a WirelessHART | gama industrial, similar a HART | Automatización de procesos (alternativa a WirelessHART) |
| Wi-SUN | IEEE 802.15.4g/.4e (FAN) | 863–870 MHz | 50–300 kbps | 300 m–1 km/salto, malla masiva | Malla IPv6 a gran escala | alimentado o batería años | gama utility, no consumer | Smart grid (AMI), alumbrado público, smart city |
| EnOcean | EnOcean / ISO-EN 14543-3-1x | 868,3 MHz | 125 kbps | 30 m interior, 300 m exterior | Estrella / repetidores | energy harvesting, sin pila | 15–40 € por punto | Interruptores y sensores sin cable ni batería en edificios |
| Wireless M-Bus | EN 13757-4 (modos S/T/C/N) | 868 MHz (modo N: 169 MHz) | 2,4–100 kbps | 1–5 km (N: hasta 15 km) | Punto a punto / walk-by / red fija | litio, 10–16 años | módulo 5–10 € | Telelectura de agua, gas, calor y electricidad |
| KNX-RF | KNX RF / RF Multi | 868,3 MHz | 16,4 kbps | ≈100 m interior | Bus lógico sobre radio, complemento a KNX TP | pila, años | gama profesional, 30–100 €+/punto | Inmótica de edificios terciarios, integrado con KNX cableado |
Radios de bajo consumo en 2,4 GHz (excepto Z-Wave) pensadas para sensores y actuadores dentro de un edificio, con salto múltiple para extender cobertura sin subir potencia.
Buen equilibrio coste/consumo para sensórica de edificio; certificación Zigbee PRO exigente para interoperar entre fabricantes.
Tracción fuerte en domótica gracias a Matter; en planta industrial aún residual frente a los buses de proceso dedicados.
No pensado como bus de control determinista; su nicho industrial es identificación, proximidad y mantenimiento predictivo wearable.
Casi exclusivo de domótica residencial; ausente de los catálogos de automatización industrial.
Mismo estándar, dos mundos distintos: throughput alto de infraestructura frente al sub-1 GHz de largo alcance y bajo consumo pensado para IoT.
Backbone de planta y cámaras/HMI, no para sensores a batería con años de vida esperada.
Ecosistema aún joven en Europa; a vigilar para smart city y sensórica de campus con IP de extremo a extremo.
Bajo consumo y larga distancia a costa de poco caudal: minutos u horas entre transmisiones, años de batería, decenas de bytes por mensaje.
El estándar de facto para telemetría remota donde no compensa una SIM celular.
Aún más frugal que LoRa en energía por mensaje, a cambio de menos control sobre la red y menos caudal.
Elección natural cuando el punto está fuera de cualquier red LPWAN propia y se puede pagar la cuota de datos.
Radios de grado industrial certificado, con salto de frecuencia y malla autogestionada para resistir el entorno RF hostil de una planta.
El estándar dominante para instrumentación inalámbrica de campo en petroquímica y refino.
Compite directamente con WirelessHART; la elección suele venir marcada por el proveedor de DCS/SCADA instalado.
No es un protocolo "de fábrica" sino de red de distribución (smart grid) y ciudad; grado industrial pero fuera de la planta.
El dominio de la inmótica profesional y la lectura remota de contadores, donde la vida de la pila (o su ausencia) es el requisito de diseño.
La opción cuando "cambiar la pila" no es una operación aceptable (techos, muros, puntos inaccesibles).
El modo N a 169 MHz tiene nota específica en el CNAF, con mayor potencia permitida para cubrir zonas rurales.
Se elige por continuidad con una instalación KNX existente, no como protocolo inalámbrico de partida.
Todas las bandas SRD de esta comparativa se rigen por el mismo esqueleto: la Directiva RED fija los requisitos esenciales, las normas armonizadas ETSI fijan los límites técnicos, y el CEPT/CNAF los traduce a la atribución nacional. Nada de esto requiere licencia individual de espectro salvo la fila celular.
| Rango | Potencia máx. | Duty cycle / LBT |
|---|---|---|
| 863,0–865,0 MHz | 25 mW e.r.p. | 0,1 % |
| 865,0–868,0 MHz | 25 mW e.r.p. | 1 % |
| 868,0–868,6 MHz | 25 mW e.r.p. | 1 % (o LBT/AFA) |
| 868,7–869,2 MHz | 25 mW e.r.p. | 0,1 % |
| 869,4–869,65 MHz | 500 mW e.r.p. | 10 % |
| 169,4–169,475 MHz | mayor e.r.p. (M-Bus modo N) | nota específica CNAF |
El diseño puede usar duty cycle fijo o Listen-Before-Talk con agilidad de frecuencia adaptativa (LBT/AFA) como alternativa equivalente en varias sub-bandas — así opera, por ejemplo, buena parte del silicio LoRa moderno.