ZigBee 3.0 能否一統(tǒng)ZigBee協(xié)議江湖？

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ZigBee一開(kāi)始便是為IoT而生，最初ZigBee聯(lián)盟為了給特定市場(chǎng)提供最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)，基于不同的應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)了多種不同的ZigBee協(xié)議，而隨著IoT市場(chǎng)的發(fā)展，采用不同應(yīng)用協(xié)議的Zigbee產(chǎn)品之間無(wú)法互聯(lián)互通，這些多樣的協(xié)議造成的割裂影響了消費(fèi)者的產(chǎn)品體驗(yàn)。為了改善這種割裂感，將原有的不同的協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)一，ZigBee3.0被正式推出。

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這些年，ZigBee一直在不斷地更新迭代。

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ZigBee

ZigBee Pro

ZigBee 3.0

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ZigBee

ZigBee在重新核準(zhǔn)了其ZigBee（07）的規(guī)格之后，在其ZigBee（06）的基礎(chǔ)上定義了ZigBee、ZigBee Pro兩個(gè)功能集，ZigBee（07）在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境兼容方面的功能在此功能集上得到了強(qiáng)化。

其中，在公開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn)ZigBee（07）的標(biāo)準(zhǔn)中，ZigBee功能集包括：

樹(shù)狀、網(wǎng)狀路由尋址；

并且提供特定隨機(jī)選定距離向量（AODV）；

還支持定向單播、廣播與群組通訊；

數(shù)據(jù)通信安全性加強(qiáng)等。

ZigBee Pro

而ZigBee Pro則不再使用樹(shù)狀尋址，以更為便捷的隨機(jī)尋址來(lái)代替樹(shù)狀尋址，還新增了有閾值限制的廣播尋址，支持更高層級(jí)的數(shù)據(jù)安全性，但是ZigBee與ZigBee Pro都使用的AODV（特定隨機(jī)選定距離向量）是提供多對(duì)一來(lái)源路由方案的，所以說(shuō)在一定程度上，可以說(shuō)這兩個(gè)功能集是都可以支持所選對(duì)象的靈活性跳頻與片段化。

ZigBee 3.0

ZigBee 3.0被推出的主要目的就是為了統(tǒng)一之前ZigBee協(xié)議在不同的應(yīng)用層上的問(wèn)題，ZigBee 3.0主要解決了不同應(yīng)用層協(xié)議之間不能夠進(jìn)行互相聯(lián)通的困難，將不同應(yīng)用層協(xié)議之間所接入的ZigBee設(shè)備，在設(shè)備被發(fā)現(xiàn)、鏈接加入、組網(wǎng)形式等等進(jìn)行了統(tǒng)一化，讓ZigBee設(shè)備在組網(wǎng)時(shí)更方便，進(jìn)一步將ZigBee協(xié)議變得更標(biāo)準(zhǔn)化了。

并且ZigBee 3.0軟件棧集為配置節(jié)點(diǎn)加入到網(wǎng)絡(luò)時(shí)提供了一種新方案：行為一致，使用一套ZigBee設(shè)備通用的配置方法（包括Touch Link在內(nèi)），是一種通過(guò)鄰近節(jié)點(diǎn)的配置來(lái)入網(wǎng)的方法。而且ZLL1.0和ZHA1.2都支持ZigBee 3.0。ZigBee（Smart Energy）在功能上是可以兼容ZigBee 3.0的，但是額外條件是要求其只能在這個(gè)Profile中進(jìn)行處理。

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方案

多樣性

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尋址方式：ZigBee是采用階梯式指定的樹(shù)狀尋址，而ZigBee Pro使用的隨機(jī)尋址方式，兩種尋址方式各有千秋，樹(shù)狀指定尋址可以避免額外的地址沖突，但是使用網(wǎng)絡(luò)范圍較小；隨機(jī)尋址可以囊括大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，但是延遲時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，因?yàn)閆igBee Pro需要花時(shí)間來(lái)解決地址沖突問(wèn)題。此外ZigBee與ZigBee Pro都支持群組尋址，但ZigBee Pro還支持有線(xiàn)廣播尋址，降低大型網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)通訊的額外負(fù)荷。

特定隨選距離向量（AODV)：ZigBee與ZigBee Pro都支持AODV路由，但是只有 ZigBee Pro支持多對(duì)一的來(lái)源路由選項(xiàng)。在需要較大的通訊協(xié)議棧的情況下，多對(duì)一來(lái)源路能快速建立路由。但對(duì)于未經(jīng)要求的雙向、對(duì)等式（一對(duì)一）通訊 （燈光照明），多對(duì)一功能基本上是不適用的。

ZigBee 3.0在ZigBee與ZigBee Pro的基礎(chǔ)上還增加了專(zhuān)有協(xié)議、應(yīng)用規(guī)范。

這意味著任何特定的網(wǎng)絡(luò)可能只包含由指定公司或集團(tuán)所售出的裝置。這種情況在目前尚未定義及核準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的醫(yī)療領(lǐng)域中尤為常見(jiàn)。因此，ZigBee 會(huì)用于網(wǎng)格路由通訊協(xié)議、通訊備援，以及低功率操作這類(lèi)用途。

然而，如果市場(chǎng)中不同供貨商的裝置必須以單一合作網(wǎng)絡(luò)的方式運(yùn)作以執(zhí)行指定的服務(wù)或功能，則須通過(guò)指定標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（Public Profile）才能確保網(wǎng)絡(luò)所有裝置采用共通的語(yǔ)言，而且可互通，這類(lèi)的互操作性是指 A 公司的產(chǎn)品 (電燈開(kāi)關(guān))，能與 B 公司的產(chǎn)品 (電燈安定器) 通訊，無(wú)須事先合作就能確保裝置可搭配使用。

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ZigBee3.0

優(yōu)缺點(diǎn)

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按照官方給出的描述來(lái)看，ZigBee3.0標(biāo)準(zhǔn)與ZigBee1.2標(biāo)準(zhǔn)相比，主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：1、安全性更高；2、穩(wěn)定性更好；3、兼容性更好；4、功耗更低。

從市場(chǎng)應(yīng)用角度來(lái)看，ZigBee 3.0覆蓋了最廣泛的設(shè)備類(lèi)型，包括家庭自動(dòng)化、照明、能源管理、智能家電、安全裝置、傳感器和醫(yī)療保健監(jiān)控產(chǎn)品等。它同時(shí)支持易于使用的DIY設(shè)備以及專(zhuān)業(yè)安裝系統(tǒng)。基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)、工作頻率為2.4 GHz。

ZigBee 3.0解決了智能家居領(lǐng)域應(yīng)用最主流協(xié)議ZigBee不同應(yīng)用層協(xié)議互聯(lián)互通的問(wèn)題，也進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化了ZigBee協(xié)議，向智能家居的互聯(lián)互通邁出了一大步。

雖然ZigBee 3.0并不能完全解決智能家居互聯(lián)互通的問(wèn)題，不過(guò)卻能夠解決應(yīng)用層協(xié)議的統(tǒng)一問(wèn)題， ZigBee 3.0的出現(xiàn)是為了統(tǒng)一ZigBee RS /HA/LL/BA/HC/TS等應(yīng)用層協(xié)議，用于解決不同應(yīng)用層協(xié)議之間的互聯(lián)互通問(wèn)題。ZigBee協(xié)議有很多的應(yīng)用層協(xié)議,不同的應(yīng)用層協(xié)議彼此是獨(dú)立不互通的，此外，由于標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題，就算應(yīng)用層協(xié)議相同，也不能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通。ZigBee聯(lián)盟還推出ZigBee 3.0認(rèn)證來(lái)規(guī)范各個(gè)廠商使用標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee 3.0協(xié)議。

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應(yīng)用

場(chǎng)景

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目前市場(chǎng)上智能家居應(yīng)用中，ZigBee 3.0已然是不可或缺的重要角色，億佰特E18系列是典型小體積 2.4GHz 頻段的ZigBee 無(wú)線(xiàn)模塊，貼片型、IPEX 接口、發(fā)射功率 100mW、引腳間距 1.27mm，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景（尤其智能家居）。采用美國(guó)德州儀器（TI）公司原裝進(jìn)口 CC2530 射頻芯片，芯片內(nèi)部集成了8051 單片機(jī)及無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，并內(nèi)置 PA+LNA，極大地?cái)U(kuò)展通信距離、提升通信穩(wěn)定性。

可廣泛應(yīng)用于智能家居中的各個(gè)智能子系統(tǒng)：智能燈控、智能溫濕度調(diào)節(jié)、智能清潔等系統(tǒng)、除此之外目前在智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)與智慧城市交通系統(tǒng)中也可以被廣泛應(yīng)用。