3.0時(shí)代，ZigBee如何快樂(lè )地玩耍？

ZigBee 3.0來(lái)了，雖然讓人感覺(jué)有些姍姍來(lái)遲 , 但是總算是來(lái)了。

在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代眾多競爭性的無(wú)線(xiàn)互連技術(shù)中，ZigBee具有低功耗、低成本、網(wǎng)絡(luò )容量高、安全性強等諸多優(yōu)勢，曾被視為最符合“物聯(lián)”精神的一個(gè)無(wú)線(xiàn)協(xié)議。但是與其他無(wú)線(xiàn)技術(shù)相比，近年來(lái)其發(fā)展勢頭似乎并不盡如人意，甚至在其固有的一些應用領(lǐng)域，還受到WiFi、BLE，甚至是 Z-wave等私有通信協(xié)議的擠壓。

讓ZigBee在市場(chǎng)擴展方面最感掣肘的一個(gè)問(wèn)題，就是其標準協(xié)議的不統一。ZigBee技術(shù)的誕生，始于工業(yè)和家庭自動(dòng)化領(lǐng)域對于一種更為簡(jiǎn)單、低功耗、高可靠無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的需要，其標準協(xié)議分為物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò )層和應用層幾個(gè)層級，問(wèn)題就出在應用層上。在ZigBee發(fā)展的初期，為了更好地適應不同應用場(chǎng)景的需求，ZigBee聯(lián)盟將應用層細化為ZigBee HA、LL、BA、RS、HC、TS等不同的協(xié)議，分別對應家庭自動(dòng)化、照明、建筑、零售、健康和通信等細分市場(chǎng)，采用不同應用協(xié)議的ZigBee產(chǎn)品之間是無(wú)法互聯(lián)互通的。另一方面，在某一個(gè)細分的應用協(xié)議中，ZigBee的標準化做的也不盡完善，給了廠(chǎng)商過(guò)大的自由度，廠(chǎng)商通常會(huì )在各自的產(chǎn)品協(xié)議中“加入”自己的東西，這就造成了即使是遵循同一應用協(xié)議的ZigBee產(chǎn)品，依然是各說(shuō)各話(huà)，無(wú)法互通。這在早期小范圍、特定的物聯(lián)應用中似乎不是什么問(wèn)題，但是隨著(zhù)物聯(lián)的網(wǎng)越“織”越大，同一標準下產(chǎn)品的隔閡，肯定會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)諸多困擾，增加用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )部署的成本。

為了解決這一問(wèn)題，ZigBee聯(lián)盟也曾做過(guò)嘗試，如針對符合ZigBee HA 1.2的產(chǎn)品進(jìn)行互聯(lián)互通性認證，但是總感覺(jué)是“亡羊補牢”之策，真正的改變，還需要從標準的頂層設計來(lái)著(zhù)手。因此，各方面的訴求歸結到一起，希望都集中在了ZigBee 3.0身上。

ZigBee 3.0還包括ZigBee Green Power，其最初是制定為超低功耗的無(wú)線(xiàn)標準，用以支援能量收集設備。能量收集設備是指不使用電池也能從環(huán)境中擷取能量(如運動(dòng)、光線(xiàn)、壓電、帕爾貼效應等)的設備。最常見(jiàn)的應用是照明開(kāi)關(guān)，其中，開(kāi)關(guān)的拉動(dòng)產(chǎn)生能量，然后向電燈傳送無(wú)線(xiàn)通訊包。Green Power對于只偶爾存在于網(wǎng)路中的設備而言十分有效，如此使得這些設備能夠安全進(jìn)出網(wǎng)路，因此可在大部分時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài)。

就這樣，集萬(wàn)般期待于一身的ZigBee 3.0，終于在去年年底推出，并在今年5月宣布在亞太區發(fā)布和推廣。在協(xié)議的兼容性方面，ZigBee 3.0除了針對智能電表應用的SE協(xié)議，終于將紛雜的應用層協(xié)議統一在一起，并推出了相應的認證規范，向ZigBee產(chǎn)品實(shí)現互通走出了實(shí)質(zhì)性的一步。

除此之外，ZigBee 3.0還加入了其他一些新亮點(diǎn)。比如GP（Green Power）的功能，深入優(yōu)化了ZigBee的低功耗特性。ZigBee聯(lián)盟還與另一個(gè)基于能量收集的超低功耗短距無(wú)線(xiàn)通信EnOcean技術(shù)合作，對GP應用層進(jìn)行改進(jìn)，使得ZigBee 3.0可支持無(wú)電池設備應用，進(jìn)一步擴展其應用版圖。值得一提的是，ZigBee 3.0還完全兼容IP，可讓基于ZigBee的設備更方便地與互聯(lián)網(wǎng)相連，使得用戶(hù)通過(guò)手機或其他聯(lián)網(wǎng)終端就可對目標設備進(jìn)行操控。

雖然不敢言“完美”，但上述的成績(jì)單已經(jīng)足夠讓ZigBee生態(tài)圈興奮了。芯片廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)始動(dòng)作，TI、NXP、Atmel、Silicon Labs等廠(chǎng)商相繼推出芯片和方案，一眾ZigBee設備制造商也在第一時(shí)間表示會(huì )積極跟進(jìn)。據最新的消息，華為也于近期加入ZigBee聯(lián)盟，這對ZigBee業(yè)者的信心無(wú)疑是一劑強心針。

當然，在ZigBee奮力向3.0進(jìn)化的同時(shí)，其他的無(wú)線(xiàn)技術(shù)也沒(méi)有停止腳步：WiFi聯(lián)盟發(fā)布了低功耗、長(cháng)距離的HaLow標準；藍牙發(fā)展出了低功耗自組網(wǎng)的BLE Mesh技術(shù)；NB-IoT等LPWAN技術(shù)也已經(jīng)破繭而出。給ZigBee的壓力還在持續。市場(chǎng)競爭本身就是“道”、“魔”之間此消彼長(cháng)的過(guò)程，在這里沒(méi)有高枕無(wú)憂(yōu)的快樂(lè )，只有崇尚實(shí)力和速度的“玩耍”。

圖1，ZigBee聯(lián)盟對ZigBee 3.0 中的Green Power低功耗特性給出了一個(gè)形象的比喻