短距離無線通訊：Zigbee典型實(shí)例詳解（一）

?

　　一、ZigBee現(xiàn)狀及前景分析

　　ZigBee從2002年ZigBee Alliance成立到2006年聯(lián)盟推出比較成熟的ZigBee 2006標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，至今已走過了多個(gè)春秋，當(dāng)Zigbee幾年前剛出現(xiàn)時(shí)，它的支持者曾設(shè)想這種基于IEEE 802.15.4規(guī)范的無線技術(shù)擁有潛在的巨大市場。在低吞吐量、短距離通信應(yīng)用中，成本是第一王牌，而類似藍(lán)牙、802.11x和802.15.3等規(guī)范的性能過于強(qiáng)大。但對于一些Zigbee支持者來說，當(dāng)初的設(shè)想并沒有成為現(xiàn)實(shí)。

　　任何一項(xiàng)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)都離不開上游芯片廠商的支持和推動(dòng)，ZigBee作為一項(xiàng)低功耗;低速率無線短距離傳輸應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，自然也離不開芯片廠商的支持。從整個(gè)ZigBee產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟來看，主要的上游芯片供應(yīng)商有五家，分別為Jennic;Ti（Chipcon）;Frescale;Ember;Ateml?！靶酒睂?shí)際上只是一個(gè)符合物理層標(biāo)準(zhǔn)的芯片，它只負(fù)責(zé)調(diào)制解調(diào)無線通訊信號(hào)，所以必須結(jié)合單片機(jī)才能完成對數(shù)據(jù)的接收發(fā)送和協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。為了進(jìn)一步減少OEM廠商的成本，部分上游芯片廠商推出了在單顆芯片上同時(shí)集成了物理層的收發(fā)和單片機(jī)功能的單Soc解決方案，單Soc把射頻部分和單片機(jī)部分集成在了一起，不需要額外的一個(gè)單片機(jī)，它的好處是節(jié)約成本，簡化設(shè)計(jì)電路。而且基本上每家芯片公司都免費(fèi)提供了基于自家芯片的ZigBee協(xié)議棧，大大地加速了ZigBee的應(yīng)用和普及。

　　隨著ZigBee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善和物聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境的帶動(dòng)，整個(gè)ZigBee產(chǎn)業(yè)可以說是朝著越來越繁盛的趨勢發(fā)展，在5大上游芯片廠商和ZigBee聯(lián)盟的不斷努力推動(dòng)下，基于ZigBee應(yīng)用層出不窮，并和我們的實(shí)際生活接軌，讓人們的生活更加智能美好了！

　　ZigBee技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，現(xiàn)階段以商業(yè)大樓自動(dòng)化，家庭自動(dòng)化控制（新建安裝）與儀表控制為重點(diǎn)。商業(yè)大樓可以利用ZigBee完成自動(dòng)控制，管理員可以有效地管理空調(diào)，燈光，火災(zāi)感應(yīng)系統(tǒng)等各項(xiàng)開關(guān)控制系統(tǒng)，可以達(dá)到減少能源費(fèi)用，降低管理人力等節(jié)約目的。對消費(fèi)者來說，若家中具有ZigBee系統(tǒng)，可方便的監(jiān)控家中的整體運(yùn)作，有效掌握電力，自來水，瓦斯的使用狀況之外，亦可以具有安全功能，例如可以在家中安裝無線傳感器來監(jiān)控各種不同情況，一旦偵查到異狀即可自動(dòng)發(fā)出警告。ZigBee在儀表控制市場隨著國際儀表巨頭中國華立儀表集團(tuán);韓國NURI Telecom等紛紛開始引進(jìn)ZigBee技術(shù)之儀表控制系統(tǒng)之后，這個(gè)市場開始受到重視。ZigBee儀表控制系統(tǒng)相當(dāng)適合人工高昂，幅員遼闊，或是抄表員素質(zhì)不良，抄表準(zhǔn)確度不高，又或抄表員不易進(jìn)入水，電，瓦斯儀表所在地的地方。具有這樣背景的地方促使ZigBee儀表控制市場具有一定的需求。

　　雖然ZigBee應(yīng)用越來越多，芯片出貨量也連年遞增，但總體來說，ZigBee市場仍然處于起步探索階段，還沒有真正上量起飛，主要表現(xiàn)在在于可應(yīng)用的終端商用產(chǎn)品還多處于研發(fā)階段，真正上市的不多，具有典型應(yīng)用的方向和領(lǐng)域便少，點(diǎn)對點(diǎn)的應(yīng)用較多，體現(xiàn)ZigBee優(yōu)勢的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用少，缺乏體現(xiàn)ZigBee大型組網(wǎng)應(yīng)用。

　　雖然ZigBee在艱難中前進(jìn)，但未來整個(gè)ZigBee產(chǎn)品還是值得我們期待，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層面上來看，未來ZigBee將緊密迎合物聯(lián)網(wǎng)大概念方向趨勢的發(fā)展，努力扮演好傳輸層界面上的角色，在ZigBee聯(lián)盟的推動(dòng)下，ZigBee技術(shù)將朝著開發(fā)SoC（片上系統(tǒng)），更多規(guī)范，于IPV6結(jié)合，更廉價(jià)，更省電，更快速等方向發(fā)展。從應(yīng)用領(lǐng)域和方向方面來看，ZigBee完全有機(jī)會(huì)開拓在目前大然的智能手機(jī)領(lǐng)域中的應(yīng)用，目前智能手機(jī)領(lǐng)域里短距離數(shù)據(jù)傳輸主要是通過藍(lán)牙方式來實(shí)現(xiàn)，但相比于藍(lán)牙，ZigBee的低功耗更具有優(yōu)勢，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6~24個(gè)月，甚至更長，相比較，藍(lán)牙能工作數(shù)周，WiFi只能工作數(shù)小時(shí)。同時(shí)，貴重設(shè)備的定位也是未來值得關(guān)注的一個(gè)大的潛在應(yīng)用領(lǐng)域，加大在大型停車場，礦井人員定位等方面的應(yīng)用。

　　作為離我們最近的中國市場，ZigBee產(chǎn)品的應(yīng)用爆發(fā)可能需要的時(shí)間更長，中國的無線網(wǎng)絡(luò)市場還未成熟，本土廠商的參與度還非常有限，未來ZigBee產(chǎn)業(yè)人士要加大無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)，車用無線領(lǐng)域等工業(yè)應(yīng)用，便攜設(shè)備等高端市場的應(yīng)用。

　　綜上所述，作為新興的短距離無線通信技術(shù)，ZigBee產(chǎn)品將以各種各樣的方式快步向我們走來，成為人類工作和生活中布可或缺的一部分。