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Zigbee3.0，合纵连横强攻物联网

2017-02-05 03:49:36

步入2016，物联网的烽火愈演愈烈。除终端厂商在产品功能上求新创异之外，掌握产品功能上层定义的芯片原厂也在这波烽火里各出奇招，力求从产品的“根本”上解决物联网的问题。

在没有统1标准的物联网网络标准上，竞争异常剧烈。Zigbee、BLE、WIFI、Homekit和Thread各个同盟和厂商在物联网关注的组网和功耗领域不甘落后，奋勇争先。当中以Zigbee标准表现最为耀眼。天生的组网和低功耗特性让它成为大部份智能家居和物联网的首选。这在Zigbee3.0标准公布以后，表现的更加突出。

Zigbee的现状

按维基百科，Zigbee是由Honeywell公司组成的ZigBee Alliance制定，从1998年开始发展，于2001年向机电电子工程师学会(IEEE)提案纳入IEEE 802.15.4标准规范当中，自此将ZigBee技术渐渐成为各业界共同通用的低速短距无线通讯技术之1。

zigbee具有低功耗、低本钱、短距离、低速率、高容量、高安全的特质。在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6～24个月，乃至更长;而且，通过大幅简化协议(不到蓝牙wifi的1/10)，下降了对通讯控制器的要求。

同时，ZigBee提供了3级安全模式，包括无安全设定、使用访问控制清单(Access Control List， ACL) 避免非法获得数据和采取高级加密标准(AES 128)的对称密码，以灵活肯定其安全属性。符合目前日趋增长的物联网安全需求。

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正是这样1种技术，从2001年推出至今，遭到了广大开发者的好评，特别是在物联网的重要组成部份——智能家居领域，Zigbee称得上是当之无愧的1哥。日前，在电子发热友网举行的无线技术研讨会上，Zigbee 中国成员组主席宿为民表示，Zigbee在智能照明、智能家居等典型物联网装备中利用广泛，且较之其他无线连接有比较大的领先优势。

各种无线技术在智能家居中的市场份额

在无线照明领域，Zigbee芯片更是增长迅猛，在未来几年会有大幅度增长，宿主席强调。斟酌到智能家居在物联网市场中的重要地位，智能家居在物联网中的地位是不容忽视的。但是随着WIFI HALOW、BLE MESH和Lora等技术的迭代推动，加上苹果和谷歌两大平台巨头的切入，Zigbee的领先优势正在被逐渐蚕食，为改变这1局势，Zigbee在年初推出了全新的Zigbee3.0标准，用合纵连横的方法“接招”物联网。　

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　　全球无线照明芯片出货量

Zigbee3.0带来的变化

熟习Zigbee的工程师应当知道，ZigBee协议层从下到上可以分为物理层(PHY)、媒体访问层(MAC)、网络层(NWK)、利用层(APL)等。而网络装备的角色可分为ZigBee Coordinator、ZigBee Router、ZigBee End Device等3种。支持网络拓扑有星型、树型、网型等3种。　

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　　Zigebbe的协议层

而在ZigBee发展到1.2版，Zigbee同盟将利用标准向外扩及，延伸到家庭文娱与控制、无线感测网路(WSN)、工业控制、嵌入式感测、医疗数据搜集、烟幕与擅闯警示，与建筑自动化等领域，不同的利用对应有不同的利用层标准。这在以往那种不同类型装备各自为政的时期，问题影响不大，但在进去了万物互联的联网时期，这些分散的标准就为终端厂商建立大1统的物联网世界认为的添加了掣肘。

有见及此，Zigbee推出了全新的3.0协议，该版本协议上的重要1点就是统1了所有这些协议，建立了1个统1的利用层协议标准(不包括ZigBee Smart Energy)。方便不同利用的终端厂商打造能够相互连接的装备。宿为民主席表示。宿主席还指出，全新的标准会往上兼容，例如基于Zigbee3.0的工业控制相干芯片可以和之前版本的Zigbee3.0装备兼容。另外Zigbee 3.0让装备在网络中的行动方式有统1的规范(BDB)，且提供更安全的网络。方便开发者快捷的开发产品。

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　　Zigbee3.0标准的构成

除在利用层协议等进行了升级融会之外，Zigbee3.0最大的转变就是和其他同盟和标准合作，力求打造最合适物联网的无线标准。合作的对象就是Enocean和Thread，宿主席强调。

和前者的合作可以看作是为功耗做的努力，和后者的合作可以看到Zigbee同盟大1统物联网的决心。

EnOcean是1种基于能量搜集的超低功耗短距离无线通讯技术，被利用于室内能量搜集。基于EnOcean技术的模块有高质量无线通讯、能量搜集和转化及超低功耗的特点。而这正是物联网所需的。

对物联网装备而言，很多时候需要布置在不同的位置，乃至有时候会布置在地下，由于传统的物联网装备更多是依赖于电池或其他能源供电，这就给电池置换带来了巨大的本钱。Zigbee3.0和Enocean的合作就是为了解决这个问题而生的。

据宿主席流露，EnOcean同盟提供完全兼容ZigBee 3.0的方案，利用EnOcean同盟的技术及经验对GreenPower利用层进行改进。这样基于成熟的Zigbee PROMesh联网技术和独特的能量捕获的Green Power支持，Zigbee3.0可支持无电池装备可靠地加入存在各种能量捕获利用的网络，大幅拓展其利用。

据闻，Zigbee同盟还斟酌Zigbee3.0架构与云真个协议，以加快客户的部署。

而由 Google Nest、ARM、3星等公司建立的 Thread Group 推出的Thread 通讯协议是1种基于IP的无线网络协议。这个协议只触及到MAC和PHY这两层。从这1点来看，它和ZigBee是平行的。最大的不同是Thread是建立在IPv6的基础之上的。而且和Zigbee非常依赖于网络中的coordinator不同的是，Thread的网络鲁棒性更佳。Zigbee同盟在3.0标准上和Thread做了个融会，体现了Zigbee的前瞻性。

宿主席指出，在新标准中，Zigbee和Thread协议的合作，在已被证明的现有技术之上采用了ZigBee同盟历经10多年积累的利用层协议经验;且打造1个具有高度安全性的网络层协议;能够自然地使用6LowPAN 及IPv6;同时使用一样的基于802.15.4的芯片。这样就可以整合双方各自已被业界认同的可扩大的家庭领域的方案，增强现有装备共存能力并扩大其互联范围。

凭仗这些领先的优势，Zigbee同盟将众多的行业厂商笼络进入了这个生态，展望共同打造1个万物互联的新世界。

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