Los dispositivos de radiofrecuencia sub-GHz son equipos inalámbricos sencillos que transmiten pequeñas señales en bandas como 433 y 868 MHz.
Los protocolos modernos que dominan el panorama actual (WiFi, Bluetooth, Zigbee y Matter). Sin embargo, si queremos montar un sistema domótico verdaderamente integral, no podemos ignorar a los veteranos absolutos de la comunicación inalámbrica: los dispositivos de radiofrecuencia que operan en bandas sub-GHz, soluciones muy simples, baratas y sorprendentemente útiles para mover señales a distancia.
Hablamos de los clásicos mandos de garaje, estaciones meteorológicas de balcón, motores de persianas antiguos, timbres inalámbricos y sensores de alarma baratos. Estos dispositivos llevan décadas entre nosotros y ofrecen buen alcance y consumos muy bajos en aplicaciones sencillas.
Estos dispositivos llevan décadas entre nosotros y, aunque no tienen el “glamour” de los protocolos modernos, ofrecen unas características físicas de penetración y consumo eléctrico que los hacen extremadamente útiles en nuestro despliegue.
Vamos a analizar técnicamente cómo operan en las bandas de 433 MHz y 868 MHz, cuáles son sus limitaciones arquitectónicas y, lo más importante, cómo podemos capturar y reproducir sus señales para integrarlos de forma local en Home Assistant.
Las bandas de 433 y 868 MHz
Estos dispositivos utilizan bandas de corto alcance ISM o SRD disponibles sin licencia individual. Eso no significa que podamos transmitir de cualquier manera: cada región impone límites de potencia, ocupación y ciclo de trabajo.
En Europa y gran parte del mundo, nos encontraremos principalmente con dos frecuencias en el ámbito doméstico:
- 433.92 MHz: Es el “salvaje oeste” de la radiofrecuencia. Está extremadamente saturada. Casi cualquier dispositivo inalámbrico barato que compres en AliExpress (sensores de puerta, mandos, timbres) emite aquí.
- 868 MHz: Es una banda mucho más limpia y regulada. En Europa, la normativa impone restricciones estrictas sobre el duty cycle (el tiempo máximo que un dispositivo puede estar transmitiendo). Al haber menos “ruido” continuo en el aire, se utiliza típicamente para sistemas que requieren mayor fiabilidad, como alarmas profesionales de intrusión y válvulas de radiador inalámbricas.
A nivel de física de ondas, al utilizar frecuencias mucho más bajas que los 2.4 GHz del WiFi o Zigbee, la longitud de onda es mayor. Esto se traduce en una capacidad de penetración de obstáculos (paredes, forjados) significativamente superior y un alcance que puede superar fácilmente los 50 o 100 metros en campo abierto.
Cómo se comunican: OOK y el problema del estado
Para entender por qué estos dispositivos son tan baratos y sus baterías duran años, tenemos que mirar su electrónica. La inmensa mayoría utiliza técnicas de modulación extremadamente simples, como ASK (Amplitude Shift Keying) o su variante OOK (On-Off Keying).
Básicamente, el transmisor “enciende y apaga” la onda portadora para enviar ceros y unos. Es el equivalente radioeléctrico a hacer señales de humo o usar código Morse con una linterna.
Código fijo frente a código variable
La trama de datos que envían suele ser un código identificador. Aquí encontramos dos variantes que determinarán si podemos integrarlos fácilmente o no:
- Código Fijo (Fixed Code): El dispositivo envía siempre la misma cadena de ceros y unos. Por ejemplo, un sensor de puerta manda
11001010cada vez que se abre. Es trivial de interceptar, clonar y simular. - Código Variable (Rolling Code): Usado en mandos de garaje o alarmas (ej. el algoritmo KeeLoq). Cada vez que pulsas el botón, el código cambia basándose en una semilla criptográfica sincronizada con el receptor. Integrar esto en Home Assistant es mucho más complejo y a menudo requiere hardware específico del fabricante, ya que no podemos simplemente “copiar y repetir” la señal.
El gran defecto: comunicación unidireccional
Aquí radica una de las mayores debilidades de muchos dispositivos RF económicos frente a Zigbee o WiFi. Su comunicación, especialmente en equipos sencillos de 433 MHz, suele ser unidireccional.
El dispositivo “grita” su código al aire y se vuelve a dormir para ahorrar batería. No hay un acuse de recibo (ACK). El emisor no sabe si el receptor ha escuchado el mensaje.
Para la domótica, esto presenta un reto de sincronización de estados: Si usamos Home Assistant para enviar por RF la orden de “encender” a un enchufe, y el enchufe no la recibe por una interferencia, Home Assistant mostrará el enchufe como encendido en la interfaz, aunque físicamente siga apagado. No hay forma de consultarle su estado real.
Cómo integrarlos en Home Assistant
Dado que un servidor (un Mini PC o Raspberry Pi) no tiene antenas de 433/868 MHz, necesitamos un Gateway o Bridge (Puente) que escuche las ondas de radio, decodifique el mensaje y se lo pase a Home Assistant (generalmente a través de la red WiFi mediante protocolo MQTT).
Tenemos tres vías principales para lograr esto en un entorno maker:
Puentes comerciales
Existen dispositivos comerciales como el Sonoff RF Bridge 433 o los emisores infrarrojos/RF de Broadlink (como el RM4 Pro). De fábrica, estos dispositivos nos obligan a usar la app del fabricante (y su nube). Sin embargo, el Sonoff RF Bridge es muy popular en la comunidad porque podemos flashearlo con Tasmota o ESPHome.
Al instalar Tasmota y un firmware secundario llamado Portisch en el chip decodificador del Sonoff RF Bridge, conseguimos un dispositivo 100% local capaz de interceptar códigos fijos y enviarlos a nuestro broker MQTT en tiempo real.
ESP8266 o ESP32 con un módulo RF
Si queremos ahorrar dinero y tener un control absoluto, podemos construir nuestro propio puente. Solo necesitamos una placa ESP32 y un par de módulos de radiofrecuencia de un par de euros (como el receptor RXB6 o SRX882 y el transmisor FS1000A).
Compilando un proyecto de código abierto como OpenMQTTGateway o usando ESPHome, podemos conectar los pines de datos de los módulos RF al ESP32. El software se encargará de muestrear la señal, decodificar el protocolo y publicar el payload directamente en Home Assistant.
Radio definida por software (SDR)
Esta es, con diferencia, la herramienta más potente para un integrador de sistemas. Consiste en utilizar un dongle USB RTL-SDR (originalmente sintonizadores de TDT baratos basados en el chip RTL2832U) conectado directamente a la máquina que aloja Home Assistant.
Utilizando un Add-on espectacular llamado rtl_433, convertimos nuestro servidor en un receptor de radio universal de banda ancha. rtl_433 es capaz de demodular y decodificar en tiempo real cientos de protocolos de sensores comerciales simultáneamente.
Es una opción muy flexible para recibir datos de estaciones meteorológicas, sensores TPMS o medidores compatibles que emitan en las bandas soportadas. Debemos limitar su uso a señales propias o datos que tengamos derecho a recibir.
La antena importa más de lo que parece
En RF sub-GHz, la antena no es un adorno. Una mala antena convierte un sistema prometedor en una lotería, y una antena decente puede multiplicar el alcance sin tocar una sola línea de configuración.
Para 433 MHz, una antena de cuarto de onda ronda los 17,3 cm. Para 868 MHz, baja a unos 8,6 cm. No hace falta que os pongáis a fabricar antenas de laboratorio, pero sí conviene huir de los módulos con un cable enrollado de cualquier manera y colocarlos lejos de fuentes de ruido eléctrico.
Si vais a escuchar sensores RF con rtl_433, colocad el dongle USB con un alargador y la antena en una zona despejada. Exactamente igual que con Zigbee, alejar la radio del servidor suele mejorar muchísimo la recepción.
Debido a la falta de confirmación y a la debilidad de los códigos fijos, no debemos usar estos dispositivos para cerraduras, alarmas reales ni actuadores cuyo estado necesitemos conocer con fiabilidad.
