在“流变”的物联网市场,无线技术也将持续以变制变。 Zigbee、蓝牙和Wi-Fi可以说是目前最主流的三种物联网无线通信技术,各有长短。Zigbee优点在于低功耗和Mesh自组网能力,但不同应用有不同的Application profile,在开发和互操作性上一直存在障碍。蓝牙则重点对点的超低功耗连接,而WiFi优势是大数据量高速传输。在物联网大潮的推动下,三方均在取长补短,用更多更强悍的能力武装自己,进行新一轮圈地运动。去年年底Zigbee联盟宣布Zigbee3.0获批,业界认为这将为智能家居、智能建筑和智慧城市应用中Zigbee产品之间的通信和互操作性开启一个新时代。这个新时代将为Zigbee带来哪些新的变化?与其他无线技术的竞争态势将有何起伏?对物联网又将产生哪些新的影响?
Zigbee 3.0+X实现应用层统一
在近日举办的Zigbee 3.0技术研讨会上,Zigbee中国成员组技术组组长张宇宁表示,Zigbee 3.0 是Zigbee应用层协议的统一,不再存在多个Application profile,而是支持统一的应用层协议 ,它将它使得开发者的产品开发更加容易,并带来更大范围的互操作性;实现设备在网络中的行为方式有统一的规范(BDB),包括网络生成、网络选择与加入、设备发现的同一方法;提供设备组网的附加的安全方法,不仅提供更好的安全性和更安全的网络,而且可与现行Zigbee标准兼容。实际上, 统一应用层,最大的收益者是做Zigbee网关的公司。
同时,Zigbee3.0版规范加入Zigbee RF4CE和Zigbee GreenPower技术,分别强化低延迟性和低功耗。特别是加入支持IPv6的能力,实现让用户以IP网络方式进行远程操控,即Zigbee设备可以与WiFi设备类似,通过路由器或网关等连接到网络,可用手机或平板等远程控制通过Zigbee连接的智能家居设备。
Zigbee3.0+ EnOcean能量捕获=无源无线
Zigbee联盟通过与EnOcean Alliance 合作,将低于1GHz频段广泛采用的EnOcean Equipment Profiles(EEPs)和工作在2.4GHz频段的Zigbee3.0解决方案结合起来。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可支持无电池设备可靠地加入存在各种能量捕获应用的网络,大幅拓展其应用。Zigbee联盟还考虑Zigbee3.0架构与云端的协议,以加快客户的部署。
ZigBee在智能家居的发展已行之有年,增长态势明显。据ON World相关数据统计,Zigbee在智能家庭中应用2013-2014年间提升了238%。在最可能使用的智能家居设备中Zigbee的占比情况来看,烟雾探测器为24%、安全传感为21%、LED照明为53%、智能温度计为34%、智能家居为28%。Zigbee中国成员组主席宿为民表示,2016年1月底统计数据显示, 经过Zigbee认证的产品和平台已达1476个,Zigbee已建立了从芯片、平台、模块、工具与服务、测试实验室和终端产品的生态系统。
在Zigbee 3.0 测试与认证方面,Zigbee联盟在开发测试设备以用于Zigbee 3.0产品的测试与认证,所有的测试服务提供商使用统一的测试设备,将在2016 Q1对所有的会员开放,测试设备用于验证产品的Base Device Behavior和所使用的clusters。“未来Zigbee联盟将进一步推进Zigbee 3.0的部署和测试, 专注于进一步简化物联网产品的开发和部署 。” 宿为民指出。
Zigbee3.0应用层+整合Thread网络层具备IP属性
智能家居“钱”景闪耀,吸引Zigbee、Thread及蓝牙技术阵营竞相抢进。Thread可说是和Zigbee相似度最高的竞争技术,不仅两者都主打家庭联网应用,且皆以IEEE 802.15.4为基础,竞争态势相当明显。
Thread同时兼具IP架构与网状网络的支持能力,是其先天的最大优势。但就目前来看,Thread要发展成为Zigbee 3.0强而有力的竞争对手有些难度。 在Zigbee3.0 标准发布后,对于整合不同领域的物联网节点(主要指的是低数据量传输节点,比如控制和状态收集类)提供了便利和统一的标准 ,这点上和基于6LoWPAN/IPV6的Thread协议目的已基本相同。
恩智浦(中国)管理公司深圳分公司首席应用工程师汪绪龙介绍说, Thread协议标准只定义到了UDP层面,对于应用层的消息如何在UDP包里组装和格式定义则没有定义,而Zigbee3.0标准是一个从协议栈最底层到应用层都有标准定义的协议族,所以 考虑到互通互联,Zigbee3.0的标准型做得更好一些,Thread更像是提供一个基础框架让大家在应用层各自发挥 ,而这显然对互通互联是不利。“因而将Zigbee3.0在应用层的标准定义(ZCL)整合到Thread UDP层之上对双方都是一个不错的选择,目前两个组织已经有这样的考虑和计划。” 汪绪龙表示。