3.0時(shí)代，ZigBee如何快樂地玩耍？

ZigBee 3.0來了，雖然讓人感覺有些姍姍來遲 , 但是總算是來了。

在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代眾多競(jìng)爭(zhēng)性的無線互連技術(shù)中，ZigBee具有低功耗、低成本、網(wǎng)絡(luò)容量高、安全性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)，曾被視為最符合“物聯(lián)”精神的一個(gè)無線協(xié)議。但是與其他無線技術(shù)相比，近年來其發(fā)展勢(shì)頭似乎并不盡如人意，甚至在其固有的一些應(yīng)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(kuò)展方面最感掣肘的一個(gè)問題，就是其標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的不統(tǒng)一。ZigBee技術(shù)的誕生，始于工業(yè)和家庭自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)τ谝环N更為簡(jiǎn)單、低功耗、高可靠無線通信技術(shù)的需要，其標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議分為物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層幾個(gè)層級(jí)，問題就出在應(yīng)用層上。在ZigBee發(fā)展的初期，為了更好地適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，ZigBee聯(lián)盟將應(yīng)用層細(xì)化為ZigBee HA、LL、BA、RS、HC、TS等不同的協(xié)議，分別對(duì)應(yīng)家庭自動(dòng)化、照明、建筑、零售、健康和通信等細(xì)分市場(chǎng)，采用不同應(yīng)用協(xié)議的ZigBee產(chǎn)品之間是無法互聯(lián)互通的。另一方面，在某一個(gè)細(xì)分的應(yīng)用協(xié)議中，ZigBee的標(biāo)準(zhǔn)化做的也不盡完善，給了廠商過大的自由度，廠商通常會(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(yīng)用協(xié)議的ZigBee產(chǎn)品，依然是各說各話，無法互通。這在早期小范圍、特定的物聯(lián)應(yīng)用中似乎不是什么問題，但是隨著物聯(lián)的網(wǎng)越“織”越大，同一標(biāo)準(zhǔn)下產(chǎn)品的隔閡，肯定會(huì)給用戶帶來諸多困擾，增加用戶網(wǎng)絡(luò)部署的成本。

為了解決這一問題，ZigBee聯(lián)盟也曾做過嘗試，如針對(duì)符合ZigBee HA 1.2的產(chǎn)品進(jìn)行互聯(lián)互通性認(rèn)證，但是總感覺是“亡羊補(bǔ)牢”之策，真正的改變，還需要從標(biāo)準(zhǔn)的頂層設(shè)計(jì)來著手。因此，各方面的訴求歸結(jié)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線標(biāo)準(zhǔn)，用以支援能量收集設(shè)備。能量收集設(shè)備是指不使用電池也能從環(huán)境中擷取能量(如運(yùn)動(dòng)、光線、壓電、帕爾貼效應(yīng)等)的設(shè)備。最常見的應(yīng)用是照明開關(guān)，其中，開關(guān)的拉動(dòng)產(chǎn)生能量，然后向電燈傳送無線通訊包。Green Power對(duì)于只偶爾存在于網(wǎng)路中的設(shè)備而言十分有效，如此使得這些設(shè)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(qū)發(fā)布和推廣。在協(xié)議的兼容性方面，ZigBee 3.0除了針對(duì)智能電表應(yīng)用的SE協(xié)議，終于將紛雜的應(yīng)用層協(xié)議統(tǒng)一在一起，并推出了相應(yīng)的認(rèn)證規(guī)范，向ZigBee產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)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線通信EnOcean技術(shù)合作，對(duì)GP應(yīng)用層進(jìn)行改進(jìn)，使得ZigBee 3.0可支持無電池設(shè)備應(yīng)用，進(jìn)一步擴(kuò)展其應(yīng)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(shè)備更方便地與互聯(lián)網(wǎng)相連，使得用戶通過手機(jī)或其他聯(lián)網(wǎng)終端就可對(duì)目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行操控。

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

當(dāng)然，在ZigBee奮力向3.0進(jìn)化的同時(shí)，其他的無線技術(shù)也沒有停止腳步：WiFi聯(lián)盟發(fā)布了低功耗、長距離的HaLow標(biāo)準(zhǔn)；藍(lán)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(xù)。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)本身就是“道”、“魔”之間此消彼長的過程，在這里沒有高枕無憂的快樂，只有崇尚實(shí)力和速度的“玩耍”。

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