Zigbee · site survey · herramienta libre

El canal Zigbee “limpio” de tu instalación probablemente no lo está

Un solo access point de Wi-Fi en 40 MHz tapa ocho canales Zigbee a la vez. Lo medimos en un sitio real, y de ahí salió zigscan: una herramienta libre que barre los 16 canales, mide el Wi-Fi que de verdad hay en la casa, y te dice cuál usar. Con evidencia, sobre hardware real.

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El problema: elegir canal a ciegas

Cuando un integrador instala un sistema Zigbee —Control4, Hue, un hub de domótica— tiene que elegir en qué canal de 2.4 GHz va a vivir esa red. Casi siempre esa decisión se toma con el canal por defecto del fabricante, o con una regla aprendida de memoria.

Seis meses después llega la llamada: “las luces responden lento”. Y ahí empieza lo caro, porque la pregunta real —¿es interferencia o es la malla?— no se contesta mirando el sistema.

La pregunta que hay que contestar en sitio

¿En qué canal Zigbee conviene dejar este sistema, en esta casa? No en general, no según el manual: acá, con el Wi-Fi y los vecinos que hay hoy.

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Analizadores de espectro hay muchos. Que hablen Zigbee, casi ninguno

Las herramientas de site survey de Wi-Fi están resueltas hace años. Para Zigbee la oferta es otra cosa: o son sniffers pensados para investigadores de seguridad, o son analizadores de espectro genéricos que te muestran energía sin decirte qué la produce.

Lo que un integrador necesita es más simple y más específico: cuántas tramas 802.15.4 hay en cada canal, qué redes ya están instaladas ahí, y qué canal queda libre. Ese hueco es la razón de que zigscan exista.

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El hallazgo: un AP de 40 MHz se come ocho canales Zigbee

Esto es lo que cambió el diseño de la herramienta. Los canales Zigbee ocupan 2 MHz cada uno y están separados por 5 MHz. Un access point de Wi-Fi en 2.4 GHz con ancho de banda de 40 MHz cubre, él solo, desde 2432 hasta 2472 MHz.

Medición real de un sitio · 2400–2485 MHz
11
2405
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2410
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2415
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2420
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2425
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2430
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2435
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2440
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2445
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2450
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2455
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2460
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2465
24
2470
25
2475
26
2480
tapado por un solo AP de Wi-Fi (canal 9, 40 MHz) fuera de esa banda

Ocho de los dieciséis canales Zigbee, eliminados por un access point que el dueño de casa ni sabe que está en 40 MHz.

Por eso zigscan no calcula el solapamiento comparando números de canal, sino rangos de frecuencia reales. La aritmética de canales no ve este caso: hay que medir el ancho de cada AP y proyectarlo sobre el espectro.

Y el Wi-Fi se mide, no se dibuja. Casi todas las guías muestran las bandas teóricas de Wi-Fi 1 / 6 / 11 como un diagrama de manual. zigscan lee los access points que realmente están en el aire con la tarjeta de la propia laptop, sin contraseñas y sin permisos especiales.

Dato práctico

Los canales Zigbee 15, 20, 25 y 26 son los que caen en los huecos que deja el Wi-Fi 1 / 6 / 11. Es el punto de partida — pero solo eso, porque como se ve arriba, un AP en 40 MHz rompe el supuesto.

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Quién ya está en el aire, y de qué marca

Una medición de espectro dice que un canal está ocupado. No dice por quién. zigscan lee las tramas y reconstruye un censo de las redes presentes: su PAN ID, su perfil de stack, y —cuando se puede— el fabricante.

La marca sale del OUI de las direcciones de los equipos, los primeros tres bytes de cada dirección de 64 bits, que identifican al fabricante. En una prueba real la herramienta reportó una red con equipos Control4 y SONOFF conviviendo, y detectó algo más interesante:

Salida del censo · red real
canal
15
perfil
Zigbee PRO
marcas
Control4 + SONOFF, leídas del OUI de los equipos
señal
−48 dBm — está dentro de esta casa, no es del vecino
estado
permit-join abierto

Una red con permit-join abierto acepta equipos nuevos de cualquiera que esté en rango. Eso ya no es un dato de survey: es un hallazgo de seguridad que el cliente merece saber.

Un detalle técnico que vale la pena, porque es una trampa fácil: el extended PAN ID no sirve para identificar fabricante. Muchos coordinadores lo generan al azar en vez de derivarlo de una MAC. Leer una marca de ahí produce una respuesta segura y equivocada, que es peor que no dar ninguna.

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¿Interferencia, o es la malla?

Esta es la pregunta cara, la que decide si la visita se resuelve en veinte minutos o en dos días. Y la captura ya tiene la respuesta.

802.15.4 retransmite una trama usando el mismo número de secuencia. Contando repeticiones se mide cuánto esfuerzo le cuesta a las radios hacerse oír. Cruzando eso con qué tan cargado está el canal, el diagnóstico se separa solo:

reintentos altos + canal cargado
Interferencia. Mover la red de canal lo arregla.
reintentos altos + canal tranquilo
No es RF. Es ruteo, distancia o falta de repetidores. Cambiar de canal no arregla nada.
reintentos bajos
El aire está sano. El problema está en otro lado.

En la instalación de prueba la herramienta midió 21 % de retransmisiones en el canal 15 y lo clasificó como “funciona, pero forzado”. Ese número coincidía con un problema ya conocido de ese banco: un coordinador con firmware viejo que producía fallos intermitentes.

El resultado que más plata ahorra

“El RF está sano, buscá en otro lado.” Probar que la interferencia no es el problema es lo que evita perder un día persiguiéndola.

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Lo que la herramienta no ve — y por qué lo decimos

Una herramienta de medición que exagera su alcance es peor que no tener herramienta, porque produce decisiones confiadas y equivocadas. Estos son los límites, escritos también dentro del propio programa:

Wi-Fi
No genera tramas 802.15.4. Por eso se mide aparte, con la tarjeta de la laptop.
Lutron Type X
Clear Connect Type X (RA3 / QSX) es 2.4 GHz pero con PHY propietaria: ocupa el aire y es invisible acá.
Bluetooth, microondas
Misma banda, distinta modulación. No aparecen.
Sub-GHz
Lutron RA2 / Caséta (~434 MHz) y Vantage están en otra banda. Fuera de alcance.
Zigbee en reposo
Una red sin actividad casi no habla. Un barrido corto puede no oírla.

La regla

Un canal con cero tramas significa “acá no hay Zigbee”. Nunca significa “acá no hay interferencia”.

Por la misma razón, la herramienta se niega a recomendar un canal que no midió: un canal sin barrer se ve exactamente igual de vacío que uno limpio, y esa diferencia es la que arruina una recomendación frente a un cliente.

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La herramienta es libre

zigscan se publica bajo GPL-3.0, la misma licencia del toolchain de Electronic Cats sobre el que corre. Es una herramienta para técnicos, y una herramienta de la que dependés en sitio debería ser una que puedas leer y arreglar.

Qué necesitás
Antena
Electronic Cats CatSniffer v3.x — con antena de 2.4 GHz enroscada
Firmware
TI sniffer. No viene puesto de fábrica; el manual explica las dos etapas
Laptop
macOS. La app se instala arrastrando y abre tu navegador sola
Red
Solo para instalar. Después trabaja offline — en obra rara vez hay Wi-Fi usable

Código, manual y descarga en GitHub →

La radio nunca transmite. El firmware de survey es un receptor pasivo: no puede unirse, emparejar ni molestar la red que estás midiendo. Por eso se puede correr dentro del sistema vivo de un cliente sin tocarlo.

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Sobre qué está construido

El hardware y el motor de captura son de Electronic Cats, que fabrica hardware abierto en México: la placa CatSniffer y su toolchain, ambos GPL-3.0. La parte difícil —hacer que un CC1352P7 entregue tramas 802.15.4 por USB— la resolvieron ellos. Si esta herramienta te sirve, comprales la placa.

El firmware de sniffer es de Texas Instruments. La disección profunda de tramas es de Wireshark. zigscan es la capa de arriba: la que convierte todo eso en un número que un técnico puede usar en sitio.

La herramienta salió de un laboratorio de ingeniería inversa del Zigbee de Control4 — la investigación anterior de Aurora. Al separar la mitad de análisis de la mitad de captura quedó claro que el análisis era genérico: funciona con cualquier sistema Zigbee, de cualquier marca. Esa investigación está acá →

zigscan · herramienta libre bajo GPL-3.0 · construida sobre el hardware y el toolchain de Electronic Cats (CatSniffer), y sobre firmware de Texas Instruments. Las mediciones citadas provienen de capturas reales tomadas en un banco de pruebas propio. No afiliado a Electronic Cats, Texas Instruments, Control4 / Snap One, SONOFF ni Lutron.