如何玩转ZigBee？

　　ZigBee 3.0来了，虽然让人感觉有些姗姗来迟 ， 但是总算是来了。
　　在物联网时代众多竞争性的无线互连技术中，ZigBee具有低功耗、低成本、网络容量高、安全性强等诸多优势，曾被视为最符合“物联”精神的一个无线协议。但是与其他无线技术相比，近年来其发展势头似乎并不尽如人意，甚至在其固有的一些应用领域，还受到WiFi、BLE，甚至是 Z-wave等私有通信协议的挤压。
　　让ZigBee在市场扩展方面最感掣肘的一个问题，就是其标准协议的不统一。ZigBee技术的诞生，始于工业和家庭自动化领域对于一种更为简单、低功耗、高可靠无线通信技术的需要，其标准协议分为物理层、MAC层、网络层和应用层几个层级，问题就出在应用层上。在ZigBee发展的初期，为了更好地适应不同应用场景的需求，ZigBee联盟将应用层细化为ZigBee HA、LL、BA、RS、HC、TS等不同的协议，分别对应家庭自动化、照明、建筑、零售、健康和通信等细分市场，采用不同应用协议的ZigBee产品之间是无法互联互通的。另一方面，在某一个细分的应用协议中，ZigBee的标准化做的也不尽完善，给了厂商过大的自由度，厂商通常会在各自的产品协议中“加入”自己的东西，这就造成了即使是遵循同一应用协议的ZigBee产品，依然是各说各话，无法互通。这在早期小范围、特定的物联应用中似乎不是什么问题，但是随着物联的网越“织”越大，同一标准下产品的隔阂，肯定会给用户带来诸多困扰，增加用户网络部署的成本。
　　为了解决这一问题，ZigBee联盟也曾做过尝试，如针对符合ZigBee HA 1.2的产品进行互联互通性认证，但是总感觉是“亡羊补牢”之策，真正的改变，还需要从标准的顶层设计来着手。因此，各方面的诉求归结到一起，希望都集中在了ZigBee 3.0身上。
　　ZigBee 3.0还包括ZigBee Green Power，其最初是制定为超低功耗的无线标准，用以支援能量收集设备。能量收集设备是指不使用电池也能从环境中撷取能量（如运动、光线、压电、帕尔贴效应等）的设备。最常见的应用是照明开关，其中，开关的拉动产生能量，然后向电灯传送无线通讯包。Green Power对于只偶尔存在于网路中的设备而言十分有效，如此使得这些设备能够安全进出网路，因此可在大部分时间处于关闭状态。
　　就这样，集万般期待于一身的ZigBee 3.0，终于在去年年底推出，并在今年5月宣布在亚太区发布和推广。在协议的兼容性方面，ZigBee 3.0除了针对智能电表应用的SE协议，终于将纷杂的应用层协议统一在一起，并推出了相应的认证规范，向ZigBee产品实现互通走出了实质性的一步。
　　除此之外，ZigBee 3.0还加入了其他一些新亮点。比如GP（Green Power）的功能，深入优化了ZigBee的低功耗特性。ZigBee联盟还与另一个基于能量收集的超低功耗短距无线通信EnOcean技术合作，对GP应用层进行改进，使得ZigBee 3.0可支持无电池设备应用，进一步扩展其应用版图。值得一提的是，ZigBee 3.0还完全兼容IP，可让基于ZigBee的设备更方便地与互联网相连，使得用户通过手机或其他联网终端就可对目标设备进行操控。
　　虽然不敢言“完美”，但上述的成绩单已经足够让ZigBee生态圈兴奋了。芯片厂商已经开始动作，TI、NXP、Atmel、Silicon Labs等厂商相继推出芯片和方案，一众ZigBee设备制造商也在第一时间表示会积极跟进。据最新的消息，华为也于近期加入ZigBee联盟，这对ZigBee业者的信心无疑是一剂强心针。
　　当然，在ZigBee奋力向3.0进化的同时，其他的无线技术也没有停止脚步：WiFi联盟发布了低功耗、长距离的HaLow标准；蓝牙发展出了低功耗自组网的BLE Mesh技术；NB-IoT等LPWAN技术也已经破茧而出。给ZigBee的压力还在持续。市场竞争本身就是“道”、“魔”之间此消彼长的过程，在这里没有高枕无忧的快乐，只有崇尚实力和速度的“玩耍”。
　　
　　图1，ZigBee联盟对ZigBee 3.0 中的Green Power低功耗特性给出了一个形象的比喻