谈谈Zigbee的前世今生
随着物联网的推进,智能家居领域有很多厂商的产品都是基于ZigBee技术的,可以说ZigBee技术在智能家居(HA: Home Automation)协议方面占据了半壁江山。那么这项技术发展到今天,究竟经历了哪些变化?
诞生
蓝牙技术在1994年就提出来了,和蓝牙相比,ZigBee应该是晚辈。考虑到蓝牙技术在组网能力、可靠性等方面的局限性,市场上迫切需要一个适合商业或工业领域的无线技术。在此背景下,ZigBee联盟在2001年成立,主要负责推动ZigBee标准的制订和推广。
在2004年,ZigBee标准出了第一个版本,ZigBee V1.0,或者也可称为Zigbee 2004. 但这个版本的ZigBee还不完善,只能支持少量节点,星状拓扑,因此几乎没有什么实际应用。
发展和完善
各个版本的ZigBee协议比较
在2006年,Zigbee协议出了第二个版本,Zigbee 2006,支持树状和网状拓扑,可容纳300个以内节点,完全满足住宅自动化的组网需求。这个版本已经算是比较完善了。
Zigbee联盟没有满足,因为工业自动化领域还需要支持更大规模的网络。在2007年,Zigbee协议的第三个版本Zigbee 2007问世了。这个版本是完全兼容Zigbee2006的,也就是说Zigbee07的设备可以加入Zigbee06的网络中,并可以正常工作。
Zigbee2007定义了两套功能集(feature set),分别是Zigbee功能集和Zigbee Pro功能集,可以理解为两个面向不同应用场景的Zigbee协议。前者面向住宅环境,可支持300个以内的节点。后者面向商业和工业环境,可支持1000个节点,且有更好的安全性。
到了Zigbee Pro这个阶段,基本达到了Zigbee联盟成立的初衷。Zigbee Pro也是应用最为广泛的Zigbee协议。
应用
在Zigbee Pro基础上,Zigbee联盟又针对不同应用领域,先后了推出了多个应用层规范(Application Profile),来满足不同领域的需求。
智能家居(ZHA:Zigbee Home Automation Profile)
智能照明(ZLL:Zigbee Light Link Profile)
智能建筑(ZBA:Zigbee Building Automation Profile)
智能零售(ZRS: Zigbee Retail Service Profile)
智能健康(ZHC:Zigbee Health Care Profile)
智能通信服务(ZTS:Zigbee Telecommunications Service Profile)
其中比较常用的就是Zigbee HA规范和Zigbee LL规范。
互操作问题
虽然Zigbee联盟制订了一系列的规范,但仍然给了厂商太多定制的空间。以智能家居为例,各家厂商一般都使用了标准的HA规范,但普遍都基于自身需求,做了一些定制。结果就是市场上不同厂商的Zigbee网关和终端设备都没法互联互通互操作。
对于用户来说,体验会受到一定影响,比如选择某一智能家居厂商的Zigbee网关,那么就必须也要采用该厂商的各种终端设备,比如开关、插座等,才能与网关配合到一块。
为了解决这个互操作问题,在2016年5月,ZigBee联盟推出了ZigBee3.0标准。其主要的任务就是为了统一众多应用层协议,解决了不同厂商Zigbee设备之间的互联互通问题。用户只要购买任意一个经过ZigBee3.0的网关就可以控制不同厂家基于ZigBee3.0的智能设备。
ZigBee3.0统一了ZHA、ZLL等6种Application Profile
但ZigBee3.0标准的市场普及仍然需要时间。各家厂商的设备已经在市场上部署了不少,一般厂商短时间内恐怕难以对自己的全部Zigbee产品进行协议升级。另外上游芯片厂商如TI、NXP等,他们的ZigBee3.0芯片也是在2016年底出来,要大规模商用也还需要时间。
我们看到从标准制定者到芯片厂商、设备制造商,都在朝着Zigbee设备的互联互通的方向努力。相信随着ZigBee3.0标准的广泛应用,ZigBee生态下的各家设备实现全面互联互通的日子也不会太远,最终还是要为用户带来更好的体验。
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