市場應(yīng)用篇 - 一文讀懂ZigBee技術(shù)的前世今生

四、市場應(yīng)用篇

1ZigBee技術(shù)有哪些應(yīng)用領(lǐng)域？

ZigBee技術(shù)的目標(biāo)就是針對，工業(yè)，家庭自動化，遙測遙控，例如燈光自動化控制，傳感器的無線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，油田，電力，礦山和物流管理等應(yīng)用領(lǐng)域。

2ZigBee實現(xiàn)了哪些工業(yè)現(xiàn)場對無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅?/p>

要求低功耗，低數(shù)據(jù)量（250KPS），低成本，使用免費的ISM頻段（2.4G），高的抗干擾性能的直序擴(kuò)頻通信方式（DSSS），高保密性（64位出廠編號和支持AES-128加密），高集成度和高的可靠性；節(jié)點模塊之間具有自動動態(tài)組網(wǎng)的功能，采用了包括網(wǎng)狀網(wǎng)在內(nèi)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用了碰撞避免機(jī)制，信息在整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)中通過自動路由的方式進(jìn)行傳輸，從而保證了信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

3ZigBee可以在哪些方面拓展應(yīng)用？

ZigBee 應(yīng)用：其范圍非常廣泛，可以針對工業(yè)自動化、家庭自動化、遙測遙控、汽車自動化、農(nóng)業(yè)自動化和醫(yī)療護(hù)理、油田、電力、礦山和物流管理等應(yīng)用領(lǐng)域。

實際應(yīng)用舉例如下：照明控制、環(huán)境控制、自動讀表系統(tǒng)、各類窗簾控制、煙霧傳感器、醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)、大型空調(diào)系統(tǒng)、內(nèi)置家居控制的機(jī)頂盒及萬能遙控器、暖氣控制、家 庭安防、工業(yè)和樓宇自動化。另外它還可以對局部區(qū)域內(nèi)移動目標(biāo)例如城市中的車輛進(jìn)行定位。

4凡符合什么條件的短距離通信就可以考慮采用ZigBee技術(shù)？

通常，符合如下條件之一的短距離通信就可以考慮應(yīng)用ZigBee：

（1）需要數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控的網(wǎng)點多;

（2）要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大，而要求設(shè)備成本低;

（3）要求數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，安全性高;

（4）要求設(shè)備體積很小，不便放置較大的充電電池或者電源模塊;

（5）可以用電池供電;

（6）地形復(fù)雜，監(jiān)測點多，需要較大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋;

（7）對于那些現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)的盲區(qū)進(jìn)行覆蓋;

（8）已經(jīng)使用了現(xiàn)存移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行低數(shù)據(jù)量傳輸?shù)倪b測遙控系統(tǒng)。

5ZigBee技術(shù)在我國的應(yīng)用情況怎樣？

盡管國內(nèi)不少人已經(jīng)開始關(guān)注ZigBee這項新技術(shù)，而且也有不少企業(yè)開始涉足ZigBee技術(shù)的開發(fā)，然而，考慮到ZigBee本身是一種新的系統(tǒng)集成技術(shù)，應(yīng)用軟件的開發(fā)必須用網(wǎng)絡(luò)傳輸，射頻技術(shù)和底層軟硬件控制技術(shù)結(jié)合在一起，所以對于初期開發(fā)的企業(yè)來說具有一定的技術(shù)難度。由于各方面的制約，ZigBee技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用還有待時日。

但是目前已經(jīng)展示出了非凡的應(yīng)用價值，相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和推進(jìn)，一定會得到更大的應(yīng)用。但是，我們還應(yīng)該清楚的認(rèn)識到，基于ZigBee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)才剛剛開始發(fā)展，它的技術(shù)、應(yīng)用都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上成熟，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該抓住商機(jī)，加大投入力度，推動整個行業(yè)的發(fā)展。

五、ZigBee聯(lián)盟

1ZigBee聯(lián)盟的使命是什么？

ZigBee聯(lián)盟是一個高速成長的非盈利業(yè)界組織，成員包括國際著名半導(dǎo)體生產(chǎn)商、技術(shù)提供者、技術(shù)集成商以及最終使用者。聯(lián)盟制定了基于IEEE802.15.4，具有高可靠、高性價比、低功耗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用規(guī)格。

2ZigBee聯(lián)盟的目標(biāo)是什么？

ZigBee 聯(lián)盟的主要目標(biāo)是以通過加入無線網(wǎng)絡(luò)功能，為消費者提供更富有彈性、更容易使用的電子產(chǎn)品。ZigBee技術(shù)能融入各類電子產(chǎn)品，應(yīng)用范圍橫跨全球的民 用、商用、公共事業(yè)以及工業(yè)等市場。使得聯(lián)盟會員可以利用ZigBee這個標(biāo)準(zhǔn)化無線網(wǎng)絡(luò)平臺，設(shè)計出簡單、可靠、便宜又節(jié)省電力的各種產(chǎn)品來。

3ZigBee聯(lián)盟所鎖定的焦點是什么？

其焦點為制定網(wǎng)絡(luò)、安全和應(yīng)用軟件層;提供不同產(chǎn)品的協(xié)調(diào)性及互通性測試規(guī)格;在世界各地推廣ZigBee品牌并爭取市場的關(guān)注;管理技術(shù)的發(fā)展。

4ZigBee聯(lián)盟在標(biāo)準(zhǔn)上所做的工作是什么？

ZigBee 標(biāo)準(zhǔn)的制定：IEEE802.15.4的物理層、MAC層及數(shù)據(jù)鏈路層，標(biāo)準(zhǔn)已在2003年5月發(fā)布。ZigBee網(wǎng)絡(luò)層、加密層及應(yīng)用描述層的制定也取得了較大的進(jìn)展。V1.0版本已經(jīng)發(fā)布。其他應(yīng)用領(lǐng)域及其相關(guān)的設(shè)備描述也會陸續(xù)發(fā)布。由于ZigBee不僅只是802.15.4的代名詞，而且IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議，因此ZigBee聯(lián)盟對其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。完全協(xié)議用于一次可直接連接到一個設(shè)備的基本節(jié)點的4K字節(jié) 或者作為Hub或路由器的協(xié)調(diào)器的32K字節(jié)。每個協(xié)調(diào)器可連接多達(dá)255個節(jié)點，而幾個協(xié)調(diào)器則可形成一個網(wǎng)絡(luò)，對路由傳輸?shù)臄?shù)目則沒有限制。 ZigBee聯(lián)盟還開發(fā)了安全層，以保證這種便攜設(shè)備不會意外泄漏其標(biāo)識，而且這種利用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離傳輸不會被其它節(jié)點獲得。

ZigBee 聯(lián)盟強(qiáng)調(diào)設(shè)備的互通性：很多近距離電子產(chǎn)品嵌入了ZigBee模塊都已具有ZigBee功能，還有許多各種產(chǎn)品預(yù)留了ZigBee的接口以備日后隨時升 級。各類網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)也得到進(jìn)一步開發(fā)，網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品支持ZigBee系統(tǒng)與家居控制網(wǎng)絡(luò)、智能建筑網(wǎng)絡(luò)及商用網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)有的設(shè)施互聯(lián)等。

5ZigBee聯(lián)盟董事會成員有哪些企業(yè)？

以“推動者”身份加入ZigBee聯(lián)盟并成為聯(lián)盟董事會成員的企業(yè)有十六家：

康卡斯特有線（ComcastCable）

艾創(chuàng)（ItronInc.）

克羅格（TheKroger Co.）

蘭吉爾（Landis+Gyr）

羅格朗（Legrand Group）

美的集團(tuán)（Midea Group）

恩智浦半導(dǎo)體（NXPSemiconductors）

飛利浦（Philips）

施耐德（Schneider Electric）

芯科（SiliconLabs）

三星（SmartThings

尚飛（SOMFY）

德州儀器（TexasInstruments）

物聯(lián)傳感（Wulian）

華為（HUAWEI）

立達(dá)信（LEEDARSON）

6ZigBee聯(lián)盟高層有哪些人員？

ZigBee聯(lián)盟主席兼首席執(zhí)行官：Tobin Richardson。

ZigBee聯(lián)盟董事會主席：John E. Osborne II（立達(dá)信）

ZigBee聯(lián)盟董事會副主席：

Jean-Pierre Desbenoit（施耐德電氣）

HansDollee（恩智浦半導(dǎo)體）

Musa Unmehopa（飛利浦照明）

Bruno Vulcano（羅格朗集團(tuán)）

David Randolph Hoelscher（華為）

Juston Zhu 朱劍（物聯(lián)傳感）（第一個華人副主席，也是第一個亞洲人副主席）

ZigBee聯(lián)盟財務(wù)官：Jean-Michel Orsat（尚飛集團(tuán)）

ZigBee聯(lián)盟董事會秘書：Michael Koster（三星/ SmartThings）

六、ZigBee3.0技術(shù)

極客公園一篇《為什么要裝這么多 App 去控制我的「智能家電」？》的文章在智能家居圈子引起了很大的反響，直擊了智能家居行業(yè)不同廠家的產(chǎn)品不能互聯(lián)互通的行業(yè)痛點。文章中寫到智能家居行業(yè)中如此多的APP給用戶造成很大的困擾。用戶如果需要使用不同廠商生產(chǎn)的智能設(shè)備，必須購買不同廠商的智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)備和使用不同廠家的APP去控制智能設(shè)備，這極大的降低了用戶購買和使用智能家居產(chǎn)品的熱情。那么造成智能家居不能實現(xiàn)互聯(lián)互通的根本原因是什么呢？那還得從智能家居產(chǎn)業(yè)鏈說起。

1智能家居的產(chǎn)業(yè)鏈與互聯(lián)互通

智能家居產(chǎn)業(yè)鏈分為協(xié)議（或稱標(biāo)準(zhǔn)）提供商、IC芯片廠家（通常也是軟件協(xié)議棧提供商）、解決方案商、智能家居產(chǎn)品商。我們主要從智能家居產(chǎn)業(yè)鏈的源頭協(xié)議說起。

智能家居的主流協(xié)議主要分為：Wi-Fi、ZigBee、Z-Wave。

Wi-Fi協(xié)議主要由于高功率、組網(wǎng)相對復(fù)雜、節(jié)點少等原因不能夠大規(guī)模應(yīng)用于智能家居的設(shè)備中，但由于Wi-Fi高傳輸率的特性非常適合應(yīng)用于智能攝像頭等智能家居產(chǎn)品。所以Wi-Fi協(xié)議在智能家居中角色主要是作為補(bǔ)充協(xié)議存在。

Z-Wave協(xié)議由于低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信、互通性高在歐洲得到了比較廣泛的應(yīng)用，Z-Wave的網(wǎng)關(guān)是可以控制不同廠家基于Z-Wave協(xié)議的設(shè)備，但是由于Z-Wave在頻段在908.42MHz（美國）~868.42MHz（歐洲）之間，這個區(qū)間的頻段在中國屬于工業(yè)頻段，不能夠民用，所以Z-Wave協(xié)議在國內(nèi)計幾乎沒有應(yīng)用。

ZigBee協(xié)議憑借低功耗、網(wǎng)狀組網(wǎng)、節(jié)點多、高安全性等屬性成為在智能家居行業(yè)應(yīng)用最廣泛的協(xié)議。只可惜，ZigBee協(xié)議最大的問題是互通性不好，不同廠家雖然都是采用ZigBee協(xié)議，但是就是不能互相控制。