O LQI Zigbee (Link Quality Indicator) é um critério prático fundamental a ter em conta quando se utilizam tecnologias sem fios como o Zigbee para criar uma casa inteligente simples, económica e flexível, uma vez que mede a qualidade da ligação e o alcance da comunicação.
O que é o LQI Zigbee?
LQI Zigbee significa Link Quality Indication (Indicação da qualidade da ligação) e é um indicador da qualidade da ligação do nosso dispositivo Zigbee.
Este LQI é um valor entre 0 e 255.
Se olharmos para as informações no sítio Web Zigbee2mqtt, podemos ver que um valor máximo de LQI de 255 significa que temos uma qualidade de ligação perfeita com taxa de erro zero.
E à medida que este número desce, pior é a qualidade da ligação e, desde que tenhamos um valor acima de 40, deve ser aceitável e o nosso dispositivo deve funcionar normalmente.
Comecemos com um exemplo simples. Tem um hub de automatização doméstica Zigbee.
E comprou um dispositivo Zigbee e ligou-o a este concentrador. Dependendo da localização deste dispositivo Zigbee e do seu concentrador de domótica Zigbee, eles poderão comunicar corretamente ou não.
Em geral, este alcance direto é normalmente interior, 10 a 15 metros.
Mas este intervalo é sempre variável e depende de muitos factores, tais como
- Distância.
- Os obstáculos como mobiliário.
- Aparelhos domésticos, como um micro-ondas, que emitem interferências na mesma banda.
- Os routers Wi-Fi utilizam a mesma frequência, 2,4 GHz, que o Zigbee.
- O material do obstáculo, por exemplo, metal, pode atenuar fortemente o sinal.
- O tipo e a espessura das paredes.
- Vento ou chuva se utilizar dispositivos Zigbee no jardim.
Estes são os principais critérios que podem influenciar a distância de comunicação de um dispositivo Zigbee.
Também temos de evitar interferências, como afastar o nosso dongle USB Zigbee da porta USB do hub de domótica, que pode causar interferências devido a um cabo USB deportado.
Temos um exemplo interessante de dongles Smlight que funcionam através de Ethernet e que, por terem um cabo de rede RJ45, permitem que o dongle seja afastado do router e não fique perto do hub de domótica.
Como verificar o LQI Zigbee?
Tendo em conta esta informação, poderemos ver qual é a tendência da qualidade da ligação para cada dispositivo Zigbee, claro, se o nosso hub de domótica Zigbee o permitir.
É o caso do Jeedom e do Home Assistant com a plataforma Zigbee2mqtt que vamos testar para este conteúdo.
Por exemplo, se incluirmos um sensor de porta e janela Zigbee no nosso hub de domótica, agora, sempre que abrirmos ou fecharmos a porta, o LQI é atualizado e, por conseguinte, temos uma tendência para saber se o nosso sensor tem alcance suficiente ou não.
Como se pode ver, cada vez que abrimos ou fechamos, o LQI é variável, embora tenhamos uma tendência com valores no mesmo intervalo.
E se afastarmos mais este sensor, podemos ver um LQI mais baixo. Este é um exemplo simples de comunicação direta entre um dispositivo Zigbee e o nosso hub de domótica.
Agora vamos ver uma configuração maior, com diferentes dispositivos Zigbee. São dispositivos diferentes instalados em locais diferentes e podemos ver um LQI de cada um deles.
E se acedermos ao mapa da rede Zigbee, como podem ver, existe uma grande teia de aranha entre diferentes dispositivos de diferentes marcas, o que é um pormenor muito interessante, o facto de podermos combinar marcas que utilizam esta tecnologia Zigbee e todas elas poderem comunicar entre si.
Os dispositivos a azul são os que podem repetir o sinal e chamam-se coordenadores, sendo dispositivos ligados à alimentação, e a estrela é o coordenador Zigbee, que é normalmente o nosso dongle Zigbee ou um hub de domótica que integra internamente um chipset Zigbee, e os dispositivos a verde são os “End devices”, ou seja, dispositivos alimentados por bateria, pilhas ou um painel solar.
O interessante do Zigbee é que qualquer dispositivo Zigbee ligado à corrente pode repetir o sinal, com exceção de um módulo Zigbee sem neutro e de outros casos isolados.
Assim, um termóstato, um módulo de persiana, um módulo de luz, um dongle USB, uma ficha, uma lâmpada são alguns dos dispositivos que podem repetir o sinal.
E há um dispositivo que considero muito interessante e que utilizo pessoalmente no escritório onde trabalho para repetir o sinal de um botão Zigbee para abrir o portão elétrico do edifício para receber as mercadorias diariamente.
Este é o dongle Smlight Zigbee.
Seja qual for o modelo, estes dongles podem ser utilizados como coordenadores, ou seja, pode utilizar um deles com um hub de domótica como o Home Assistant Green para incluir todos os dispositivos Zigbee e torná-lo o coordenador desta instalação… mas também pode decidir comprar dongles Smlight adicionais para os utilizar como Routers, ou seja, repetirão o sinal como se fossem outros dispositivos Zigbee, como lâmpadas, tomadas e outros.
Ao dispor de uma antena externa rotativa, poderá certamente cobrir a gama de comunicações com um melhor desempenho.
Por conseguinte, é possível avaliar este tipo de produto, mas é claro que qualquer outro dispositivo Zigbee ligado à rede eléctrica pode ser utilizado como repetidor.
E vale a pena notar que há alguns comentários de experiências de utilizadores que indicam que algumas marcas são boas vizinhas e outras não tão boas vizinhas. Ou seja, pode haver algumas marcas que não ajudam corretamente na repetição do sinal.
Por isso, recomendo que verifique as experiências dos utilizadores em algumas marcas e produtos específicos antes de qualquer compra, caso pretenda melhorar esta gama Zigbee.
Neste mapa que podemos ver, temos, por exemplo, um termóstato Zigbee e dois LQIs, 255 e 151.
255 é a qualidade da ligação entre o coordenador e o termóstato e 151 é a qualidade da ligação entre o termóstato e o coordenador. Se houver um dispositivo ligado à alimentação e que seja um coordenador, haverá 2 valores LQI, uma vez que se trata de uma comunicação bidirecional.
Este termóstato está a 1 m de distância do hub de domótica e, por conseguinte, o dongle Smlight tem uma excelente qualidade de ligação com este termóstato, mas este termóstato tem uma qualidade de ligação inferior, embora continue a ter um valor elevado.
E, como podem ver, temos sensores como o sensor de porta que comunica em direto com o hub de domótica com um excelente LQI Zigbee, mas outros sensores, como o sensor de fumo, fazem-no através de um módulo de persiana, também com um excelente LQI.
Como podemos melhorar o LQI do Zigbee?
A primeira coisa que podemos fazer é verificar se o nosso dispositivo Zigbee comunica corretamente e 100% do tempo. Por outras palavras, se abrirmos e fecharmos a porta 10 vezes, não há perda de informação, e isto é válido para qualquer dispositivo.
Podemos aceder às entidades no nosso dispositivo.
E ativar um histórico do IQD para monitorizar a tendência e saber se é necessário reforçar o sinal de comunicação.
Por exemplo, temos um sensor de movimento Zigbee que, normalmente, tem um LQI entre 160 e 190 ao longo do tempo.
Note-se que durante a noite, sem ninguém no escritório, o IQL é reportado em períodos mais longos, uma vez que qualquer dispositivo alimentado por pilhas, baterias ou painéis solares só acordará a cada X minutos para enviar informação se não houver uma alteração súbita, como um movimento detectado, uma porta a abrir ou a fechar, uma grande variação de temperatura ou qualquer outro evento que produza um relatório imediato.
Durante o dia, como há movimentos no escritório, cada movimento faz com que o LQI seja reportado nesse momento, pelo que temos mais atividade a este respeito.
Colocámos um dispositivo Zigbee ligado à alimentação a uma distância média e, agora, temos um LQI deste sensor entre 248 e 255, o que é uma melhoria notável.
É assim que podemos melhorar o LQI do nosso sensor, mas também podemos deslocar este sensor ou o nosso coordenador Zigbee se não quisermos comprar dispositivos Zigbee adicionais que possam atuar como repetidores.
Além disso, em alguns casos, talvez a solução seja atualizar o dispositivo Zigbee via OTA para que possa melhorar a gestão das comunicações.
É de salientar que este LQI não é visível em diferentes soluções, pelo que, em muitos hubs de domótica que não o Home Assistant ou o Jeedom com Zigbee2Mqtt, é provável que esta informação não seja visível.
Mas, como referi, mesmo que não tenha os dados em mãos, se vir que um dispositivo Zigbee está a ter falhas de comunicação, pode testá-lo perto do hub para ver se é um problema de distância.
E, se necessário, pode comprar dispositivos ligados à rede eléctrica para reforçar este sinal.
Embora, como é óbvio, tenha muito cuidado, deve sempre verificar se cada dispositivo Zigbee que vai comprar é compatível com o seu hub de automatização doméstica Zigbee.
Em suma, ter esta informação pode ser de grande relevância para criar o seu projeto de casa inteligente com menos falhas de comunicação e, portanto, ter o controlo dos seus dispositivos a partir de qualquer parte do mundo com o seu telefone e poder executar corretamente as automações que criámos.
Diplomado em Curso Técnico Superior de Domótica, Licenciatura profissional em e-commerce e marketing digital e Mestrado em SEO, trabalho desde 2013 num e-commerce de domótica chamado Domadoo, onde tenho a oportunidade de testar grande parte dos produtos populares do mercado de Smart Home.