ZigBee命名由來

　　ZigBee（紫蜂協(xié)議），是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標準規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)，它來源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂（bee）是通過飛翔和“嗡嗡”（zig）抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，而 ZigBee協(xié)議的方式特點與其類似便更名為ZigBee。

　　ZigBee發(fā)展歷程

　　2001年8月，ZigBee Alliance成立。

　　2004年，ZigBee V1.0誕生。它是Zigbee規(guī)范的第一個版本。由于推出倉促，存在一些錯誤。

　　2006年，推出ZigBee 2006，比較完善。

　　2007年底，ZigBee PRO推出。

　　2009年3月，Zigbee RF4CE推出，具備更強的靈活性和遠程控制能力。

　　2009年開始，Zigbee采用了IETF的IPv6 6Lowpan標準作為新一代智能電網(wǎng)Smart Energy（SEP 2.0）的標準，致力 于形成全球統(tǒng)一的易于與互聯(lián)網(wǎng)集成的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)通信。隨著美國及全球智能電網(wǎng)的建設(shè)，Zigbee將逐漸被IPv6/6Lowpan標準所取代。

　　ZigBee的主要優(yōu)點如下：

　　1.功耗低。對比Bluetooth與WiFi，在相同的電量下（兩節(jié)五號電池）可支持設(shè)備使用六個月至兩年左右的時間，而Bluetooth只能工作幾周，WiFi僅能工作幾小時。

　　2.成本低。ZigBee專利費免收，傳輸速率較小且協(xié)議簡單，大大降低了ZigBee設(shè)備的成本。

　　3.掉線率低。由于ZigBee的避免碰撞機制，且同時為通信業(yè)務(wù)的固定帶寬預(yù)留了專用的時間空隙，使得在數(shù)據(jù)傳輸時不會發(fā)生競爭和沖突；可自組網(wǎng)的功能讓其每個節(jié)點模塊之間都能建立起聯(lián)系，接收到的信息可通過每個節(jié)點模塊間的線路進行傳輸，使得ZigBee傳輸信息的可靠性大大提高了，幾乎可以認為是不會掉線的。

　　4.組網(wǎng)能力強。ZigBee的組網(wǎng)能力超群，建立的網(wǎng)絡(luò)每個有60，000個節(jié)點。

　　5.安全保密。ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全類和軟件，并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。

　　6.靈活的工作頻段。2.4 GHz，868 MHz及915 MHz的使用頻段均為免執(zhí)照頻段。

　　ZigBee技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用

　　ZigBee技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用門檻較高，開發(fā)難度大，沒有技術(shù)實力的企業(yè)無法涉足，國外的智能家居系統(tǒng)都是在運用這個技術(shù)，目前國內(nèi)只有海爾、小米、深圳聰明屋等少數(shù)企業(yè)把此技術(shù)運用到了智能家居，還做到了智能化和系統(tǒng)化，功能非常全面。ZigBee技術(shù)的安全性較高，其安全性源于其系統(tǒng)性的設(shè)計：采用 AES加密（高級加密系統(tǒng)），嚴密程度相當(dāng)于銀行卡加密技術(shù)的12倍;其次，ZigBee采用蜂巢結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，每個設(shè)備不僅能通過多個方向與網(wǎng)關(guān)通信，保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性;每個設(shè)備還具有無線信號中繼功能，可以接力傳輸通訊信息把無線距離傳到1000米以外。另外，其網(wǎng)絡(luò)容量理論節(jié)點為65300個，能夠滿足家庭網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求，即便是智能小區(qū)、智能樓宇等只需要1個主機就能實現(xiàn)全面覆蓋;最后，ZigBee具備雙向通信的能力，不僅能發(fā)送命令到設(shè)備，同時設(shè)備也會把執(zhí)行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)反饋回來。此外，ZigBee采用了極低功耗設(shè)計，可以全電池供電，理論上一節(jié)電池能使用2年以上。

　　ZigBee的主要芯片供應(yīng)廠商

　　目前市場上ZigBee芯片提供商有TI（Chipcon）Freescale、Ember、Jennic、Atmel、Integration、NEC、OkI、Renesas等9家。其中TI、Frescale、Ember、Jennic是市場上主導(dǎo)的供應(yīng)廠商，這四大廠商基本上壟斷了整個90%的市場份額。四大巨頭勢力都比 較均衡，Jennic之前在整體實力和名氣上可能稍有欠缺，但自從被NXP收購后，至少在行業(yè)影響力方面可以和其它三家的競爭對手平分秋色了。

　　在技術(shù)應(yīng)用方面，四大芯片廠商可以提供“ZigBee RF+MCU”、“ZigBee協(xié)議棧芯片+外掛芯片”、“單SOC”等三種應(yīng)用方案。這三種方案也是目前ZigBee產(chǎn)業(yè)芯片應(yīng)用的主要應(yīng)用方式。在 “ZigBee RF+MCU”方案中，“ZigBee RF”是一款針對ZigBee協(xié)議及專有無線協(xié)議的2.4 GHz IEEE 802.15.4 收發(fā)器，該序列的芯片集成度都比較高，僅需要極少的電子元器件便可搭建完整的ZigBee協(xié)議底層硬件平臺，由于該類芯片只是一個符合物理層標準的芯片， 它只負責(zé)調(diào)制解調(diào)無線通訊信號，所以必須結(jié)合單片機才能完成對數(shù)據(jù)的接收發(fā)送和協(xié)議的實現(xiàn)。一般通過SPI和外接的MCU來通訊，由外接的MCU來運行處理ZigBee協(xié)議規(guī)范里上層應(yīng)用。TI的cc2420;Frescale的MC13XX;都是此類應(yīng)用芯片?！癦igBee協(xié)議棧芯片+外掛芯片”，在該類應(yīng)用中，“ZiBee協(xié)議棧芯片”都是一款集成了2.4G無線射頻收發(fā)和微處理器功能的專用芯片，用戶可以讓該款芯片來處理運行ZigBee協(xié)議棧和應(yīng)用代碼，但由于受片上Memory/處理器能力資源的限制，用戶需額外配置一個存儲芯片/MCU來完善整體的應(yīng)用性能。Jennic的芯片多基于協(xié)議 棧+外掛EEPROM的應(yīng)用，而EMBER260序列是后者的典型應(yīng)用。“單SOC”是隨著半導(dǎo)體工藝發(fā)展而衍生的產(chǎn)物，也是當(dāng)前最主要的一直應(yīng)用方式，所謂“單SOC”是指把ZigBee射頻和單片機以及Flash存儲三部分集成在了一顆IC上所謂芯片，可以給用戶PCB空間進一步縮小，降低了用戶的硬件設(shè)計。這類芯片典型的有TI公司的CC2430、 Frescale MC1321x、Ember公司的EM250等。

　　ZigBee在中國的發(fā)展

　　ZigBee在中國的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)10余年，不斷的從封閉走向開放，從工業(yè)領(lǐng)域走向更廣闊的消費品領(lǐng)域。其在中國的發(fā)展大致經(jīng)歷了3個大的發(fā)展階段，工業(yè)應(yīng)用階段、感知中國階段、智能家居和智慧城市階段。

　　1.工業(yè)應(yīng)用階段：2004-2009年

　　2004年zigbee進入中國，當(dāng)時的技術(shù)方案有：飛思卡爾、chipcon、ember、JENNIC，據(jù)筆者了解，當(dāng)時在中國做zigbee技術(shù)產(chǎn)品的就只有很少幾家公司，但這幾家公司對zigbee在中國的普及和應(yīng)用做出了很大貢獻。整理如下：

　　上海順舟：2004年開始做zigbee產(chǎn)品，采用飛思卡爾第一代MC13191方案，主打zigbee無線傳輸模塊，面向工業(yè)串口無線通信；

　　北京赫立訊：海歸創(chuàng)立，在北京、***、美國均有研發(fā)機構(gòu)，做zigbee行業(yè)應(yīng)用整體解決方案，如zigbee礦工定位系統(tǒng)；

　　成都無線龍：主打教育培訓(xùn)市場，做了很多zigbee的demo套件，出版了培訓(xùn)書籍，主要面向?qū)W校和開發(fā)者；

　　深圳旭昂：以芯片代理為主，兼做開發(fā)套件。

　　杭州華立zigbee開發(fā)部：采用ember的方案，專業(yè)做zigbee在無線抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　據(jù)筆者了解，在第一波浪潮中，經(jīng)過幾年大浪淘沙，北京赫立訊、杭州華立zigbee開發(fā)部已經(jīng)消失；芯片方案公司中chipcon被TI收購。

　　2.感知中國階段：2009-2013年

　　在第二階段中，據(jù)筆者了解，主流的芯片方案商有：TI、freescale、ember、ST。

　　自2009年8月***總理提出“感知中國”以來，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入政府工作報告，zigbee技術(shù)在中國也受到了全社會極大的關(guān)注，新興公司大量涌現(xiàn)，代表性的公司如下：

　　上海順舟：2009年與海爾合作開始智能家居產(chǎn)品開發(fā)，與勤上光電合作開發(fā)智能照明系統(tǒng)，全面進入行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，在zigbee產(chǎn)品之外，開辟了嵌入式WiFi模塊；

　　上海物聯(lián)傳感：專業(yè)做人員定位系統(tǒng)，在福利院老人監(jiān)護、井下礦工的人員定位系統(tǒng)上有應(yīng)用；

　　深圳鼎泰克：采用TI方案做無線模塊，靠低價打市場；

　　南京物聯(lián)：開始智能家居系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用；

　　杭州瑞贏：采用ST方案做無線通信模塊。

　　第二波浪潮中，上海物聯(lián)傳感消失了；芯片方案公司中ember被siliconLabs收購，ST的方案走向了末路，JENNIC被NXP收購，ATMEL推出了低頻1g以內(nèi)的zigbee方案。

　　3.智能家居和智慧城市階段：2013年起

　　智慧城市進入試點推廣階段，智能家居、智能單品概念火爆；飛利浦重點推廣基于ZigBee的互聯(lián)照明標準方案ZLL，即“ZigBee Light Link”，推出了一套較HUE的智能照明套件，zigbee在照明領(lǐng)域成為標桿。此時的代表性公司有：

　　上海順舟：推出基于ZLL的無線燈控模塊，推出整套智能照明解決方案；

　　海爾廣科：推出基于ZLL的家庭智能中控PAD，內(nèi)嵌ZLL模塊，直接可以通過PAD控制家里的燈光；

　　歐普照明：推出了用ZLL遙控器控制的高級智能吸頂燈；

　　邦其：推出了專用的ZLL遙控器；

　　還有陽光照明、亞明、林洋照明全速進入智能照明研發(fā)進程，ZLL是其中一個重要課題。

　　在這第三波浪潮中，Zigbee聯(lián)盟正在ZLL基礎(chǔ)上對HA（home automation）進行融合，對無線智能家居的發(fā)展帶來巨大的推動作用。而融合后的ZIGBEE將是無線智能家居的最佳解決方案之一；以飛利浦為核心 的zigbee中國推廣組成立，正在全速推廣zigbee技術(shù)在中國智能產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展；天時、地利、人和，zigbee或?qū)⒂瓉泶蟀l(fā)展的時代，走向曙光，走向春天。