3分钟看完ZigBee技术的前世今生

作者：天博克罗地亚  时间:2024-10-13 13:33:31

  苹果树下，牛顿被熟透的苹果砸中，于是他发现了万有引力定律的存在。月黑风高，蝙蝠的安全飞行启发科学家发明雷达。蜜蜂发出“嗡嗡”进行通讯，同样乐坏了聪明的人类，大名鼎鼎的ZigBee就这样诞生了。

  在介绍ZigBee之前，要先提一下他的前辈——蓝牙，蓝牙技术最初由爱立信于1994年创制。使用的过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等。

  而工业自动化，对无线数据通信的需求越来越强烈。对于工业现场，这种无线数据传输必需是高可靠的，并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。

  因此，经过人们长期努力，ZigBee协议在2003年中正式问世了。弥补了蓝牙技术不能满足工业自动化中，对低数据量，低成本，低功耗，高可靠性的无线数据通信的需求。

  ZigBee技术中，使用网状网拓扑结构，自动路由，动态组网，直序扩频的方式。网状网络实际上就是多通道通信，具备自组织、自愈功能。一旦某一个节点出现了问题，信息可以自动的沿着其他的节点进行传输。

  就像城市的街道一样，可能因为车祸，道路维修等，使得某条道路暂时中断，此时由于我们有多个通道，车辆仍旧能通过其他道路抵达目的地。而这一点对工业现场控制而言则非常重要。

  ZigBee协议的诞生源于对工业物联网的需求。但为满足不同的应用背景，ZigBee联盟先后颁布了

  等应用层协议来满足智能家居、智能照明、智能建筑、智能零售、智能健康、智能通信服务等领域。

  问题是这些应用层协议是独立不互通的。以国内应用最广的智能家居领域为例，欧瑞博采用了标准的ZigBee HA协议的智能开关，和飞利浦采用标准的ZigBee LL的Hue智能灯泡是不能互相控制的。

  这里强调标准ZigBee协议的原因是由于早期ZigBee版本由于标准化做的不好，给了厂商太多选择，很多厂商虽然采用了ZigBee HA的协议，但是终端的智能家居厂商根据自家的需求定制化了ZigBee HA，而非标准ZigBee协议，导致不同厂家产品还是不能互联互通。

  这也类似于Android，不同手机生产厂商都是采用Android系统，但是都进行了大量的定制化，导致最后的手机系统也是千差万别。可以说，ZigBee之前仅仅解决了智能设备的连接问题，但是没解决智能设备的互联互通的问题。

  2016年5月，ZigBee联盟推出了ZigBee3.0标准，其主要的任务就为了统一上述众多应用层协议，解决了不同应用层协议之间的互联互通问题。用户只要购买任意一个经过ZigBee3.0的网关就能控制不同厂家基于ZigBee3.0的智能设备。

  ZigBee3.0统一了采用不一样应用层协议的ZigBee设备的发现、加入和组网方式，使得ZigBee设备的组网更便捷、更统一。

  并且ZigBee联盟推出了ZigBee3.0认证，就是来规范各个厂商使用标准的ZigBee3.0协议，以保证基于ZigBee3.0设备的互通性。

  距Zigbee 3.0标准发布后的第7个月，Zigbee联盟于2016年12月宣布其8家成员公司已有20个Zigbee 3.0芯片平台获得认证通过，并表示未来IoT应用开发者在开发建筑照明、能源应用、传感器、控制器、网关和其他的物联网应用时，将可有更多供货商可供选择，不用再担心互操作性问题。

  简介：2016年，Microchip正式收购了Atmel。Atmel是全球领先的半导体企业，致力于设计和制造各类微控制器、电容式触摸解决方案和射频 (RF) 元件等。同时Atmel也是Zigbee联盟发起成员。

  简介：Qorvo是移动应用、基础设施与航空航天、国防应用中 RF 解决方案的领先供应商，而从事ZigBee芯片研发的则是其低功耗无线业务部（前身是 GreenPeak Technologies）。结合其SDK 与 GP712 通信芯片，可让网关处理各种不同的连接标准。研发人员现在能够准确的通过需要插入不同的应用协议。多家领先的网关制造商慢慢的开始利用GP712 开发 ZigBee 3.0 网关。

  简介：NXP是一家领先的半导体公司，由飞利浦公司创立，已拥有五十年的悠久历史。其JN5179器件是超低功耗、高性能无线微控制器，可优化为智能家居和智能照明网络中Thread和ZigBee 3.0应用的平台。

  简介：2015年初，Z-Wave联盟高调宣布，三星SmartThings成为联盟董事会成员。然而，也就过了半年时间，SmartThings又成功加入了ZigBee联盟董事会，成为该联盟的第13家董事会成员。

  简介：芯科科技成立于1996年，在各种混合信号产品领域居于领头羊。芯科科技去年发布了旗舰级Wireless Gecko多波段、多协议无线SoC系列新产品，其中一款Mighty Gecko SoC不仅支持了最新的ZigBee标准，还可以兼容各种运行于2.4GHz波段的Thread和低功耗蓝牙连接，以及可用于2.4GHz波段和Sub-GHz波段的专有协议。为开发者提供了极简化的物联网设计解决方案。

  简介：ubisys公司成立于2006，是一家专门干无线通信和嵌入式系统的硬件和软件设计企业。ubisys联手Qorvo开发出兼容性超强的全新网关解决方案。该解决方案通过将基于ZigBee 3.0和Green Power的智能家居网络集成到开放连接基金会IoTivity框架中，可实现各种设备间的自由通信。

  功耗无线物联网SOC的中美合资公司。主要销售的芯片包括蓝牙低功耗，Zigbee，以及高性能低功耗电容屏触控芯片。1月份泰凌微基于最新版ZigBee协议栈标准的ZigBee射频芯片，已经通过了ZigBee兼容平台测试。其提供的ZigBee解决方案包括TLSR8646，TLSR8269等。