ZigBee命名由來

　　ZigBee（紫蜂協議），是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術，它來源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂（bee）是通過飛翔和“嗡嗡”（zig）抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，而 ZigBee協議的方式特點與其類似便更名為ZigBee。

　　ZigBee發展歷程

　　2001年8月，ZigBee Alliance成立。

　　2004年，ZigBee V1.0誕生。它是Zigbee規范的第一個版本。由于推出倉促，存在一些錯誤。

　　2006年，推出ZigBee 2006，比較完善。

　　2007年底，ZigBee PRO推出。

　　2009年3月，Zigbee RF4CE推出，具備更強的靈活性和遠程控制能力。

　　2009年開始，Zigbee采用了IETF的IPv6 6Lowpan標準作為新一代智能電網Smart Energy（SEP 2.0）的標準，致力 于形成全球統一的易于與互聯網集成的網絡，實現端到端的網絡通信。隨著美國及全球智能電網的建設，Zigbee將逐漸被IPv6/6Lowpan標準所取代。

　　ZigBee的主要優點如下：

　　1.功耗低。對比Bluetooth與WiFi，在相同的電量下（兩節五號電池）可支持設備使用六個月至兩年左右的時間，而Bluetooth只能工作幾周，WiFi僅能工作幾小時。

　　2.成本低。ZigBee專利費免收，傳輸速率較小且協議簡單，大大降低了ZigBee設備的成本。

　　3.掉線率低。由于ZigBee的避免碰撞機制，且同時為通信業務的固定帶寬預留了專用的時間空隙，使得在數據傳輸時不會發生競爭和沖突；可自組網的功能讓其每個節點模塊之間都能建立起聯系，接收到的信息可通過每個節點模塊間的線路進行傳輸，使得ZigBee傳輸信息的可靠性大大提高了，幾乎可以認為是不會掉線的。

　　4.組網能力強。ZigBee的組網能力超群，建立的網絡每個有60，000個節點。

　　5.安全保密。ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全類和軟件，并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。

　　6.靈活的工作頻段。2.4 GHz，868 MHz及915 MHz的使用頻段均為免執照頻段。

　　ZigBee技術研發和應用

　　ZigBee技術研發和應用門檻較高，開發難度大，沒有技術實力的企業無法涉足，國外的智能家居系統都是在運用這個技術，目前國內只有海爾、小米、深圳聰明屋等少數企業把此技術運用到了智能家居，還做到了智能化和系統化，功能非常全面。ZigBee技術的安全性較高，其安全性源于其系統性的設計：采用 AES加密（高級加密系統），嚴密程度相當于銀行卡加密技術的12倍;其次，ZigBee采用蜂巢結構組網，每個設備不僅能通過多個方向與網關通信，保障網絡的穩定性;每個設備還具有無線信號中繼功能，可以接力傳輸通訊信息把無線距離傳到1000米以外。另外，其網絡容量理論節點為65300個，能夠滿足家庭網絡覆蓋需求，即便是智能小區、智能樓宇等只需要1個主機就能實現全面覆蓋;最后，ZigBee具備雙向通信的能力，不僅能發送命令到設備，同時設備也會把執行狀態和相關數據反饋回來。此外，ZigBee采用了極低功耗設計，可以全電池供電，理論上一節電池能使用2年以上。

　　ZigBee的主要芯片供應廠商

　　目前市場上ZigBee芯片提供商有TI（Chipcon）Freescale、Ember、Jennic、Atmel、Integration、NEC、OkI、Renesas等9家。其中TI、Frescale、Ember、Jennic是市場上主導的供應廠商，這四大廠商基本上壟斷了整個90%的市場份額。四大巨頭勢力都比 較均衡，Jennic之前在整體實力和名氣上可能稍有欠缺，但自從被NXP收購后，至少在行業影響力方面可以和其它三家的競爭對手平分秋色了。

　　在技術應用方面，四大芯片廠商可以提供“ZigBee RF+MCU”、“ZigBee協議棧芯片+外掛芯片”、“單SOC”等三種應用方案。這三種方案也是目前ZigBee產業芯片應用的主要應用方式。在 “ZigBee RF+MCU”方案中，“ZigBee RF”是一款針對ZigBee協議及專有無線協議的2.4 GHz IEEE 802.15.4 收發器，該序列的芯片集成度都比較高，僅需要極少的電子元器件便可搭建完整的ZigBee協議底層硬件平臺，由于該類芯片只是一個符合物理層標準的芯片， 它只負責調制解調無線通訊信號，所以必須結合單片機才能完成對數據的接收發送和協議的實現。一般通過SPI和外接的MCU來通訊，由外接的MCU來運行處理ZigBee協議規范里上層應用。TI的cc2420;Frescale的MC13XX;都是此類應用芯片。“ZigBee協議棧芯片+外掛芯片”，在該類應用中，“ZiBee協議棧芯片”都是一款集成了2.4G無線射頻收發和微處理器功能的專用芯片，用戶可以讓該款芯片來處理運行ZigBee協議棧和應用代碼，但由于受片上Memory/處理器能力資源的限制，用戶需額外配置一個存儲芯片/MCU來完善整體的應用性能。Jennic的芯片多基于協議 棧+外掛EEPROM的應用，而EMBER260序列是后者的典型應用。“單SOC”是隨著半導體工藝發展而衍生的產物，也是當前最主要的一直應用方式，所謂“單SOC”是指把ZigBee射頻和單片機以及Flash存儲三部分集成在了一顆IC上所謂芯片，可以給用戶PCB空間進一步縮小，降低了用戶的硬件設計。這類芯片典型的有TI公司的CC2430、 Frescale MC1321x、Ember公司的EM250等。

　　ZigBee在中國的發展

　　ZigBee在中國的發展已經歷經10余年，不斷的從封閉走向開放，從工業領域走向更廣闊的消費品領域。其在中國的發展大致經歷了3個大的發展階段，工業應用階段、感知中國階段、智能家居和智慧城市階段。

　　1.工業應用階段：2004-2009年

　　2004年zigbee進入中國，當時的技術方案有：飛思卡爾、chipcon、ember、JENNIC，據筆者了解，當時在中國做zigbee技術產品的就只有很少幾家公司，但這幾家公司對zigbee在中國的普及和應用做出了很大貢獻。整理如下：

　　上海順舟：2004年開始做zigbee產品，采用飛思卡爾第一代MC13191方案，主打zigbee無線傳輸模塊，面向工業串口無線通信；

　　北京赫立訊：海歸創立，在北京、***、美國均有研發機構，做zigbee行業應用整體解決方案，如zigbee礦工定位系統；

　　成都無線龍：主打教育培訓市場，做了很多zigbee的demo套件，出版了培訓書籍，主要面向學校和開發者；

　　深圳旭昂：以芯片代理為主，兼做開發套件。

　　杭州華立zigbee開發部：采用ember的方案，專業做zigbee在無線抄表系統中的應用。

　　據筆者了解，在第一波浪潮中，經過幾年大浪淘沙，北京赫立訊、杭州華立zigbee開發部已經消失；芯片方案公司中chipcon被TI收購。

　　2.感知中國階段：2009-2013年

　　在第二階段中，據筆者了解，主流的芯片方案商有：TI、freescale、ember、ST。

　　自2009年8月***總理提出“感知中國”以來，物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，寫入政府工作報告，zigbee技術在中國也受到了全社會極大的關注，新興公司大量涌現，代表性的公司如下：

　　上海順舟：2009年與海爾合作開始智能家居產品開發，與勤上光電合作開發智能照明系統，全面進入行業應用領域，在zigbee產品之外，開辟了嵌入式WiFi模塊；

　　上海物聯傳感：專業做人員定位系統，在福利院老人監護、井下礦工的人員定位系統上有應用；

　　深圳鼎泰克：采用TI方案做無線模塊，靠低價打市場；

　　南京物聯：開始智能家居系統開發和應用；

　　杭州瑞贏：采用ST方案做無線通信模塊。

　　第二波浪潮中，上海物聯傳感消失了；芯片方案公司中ember被siliconLabs收購，ST的方案走向了末路，JENNIC被NXP收購，ATMEL推出了低頻1g以內的zigbee方案。

　　3.智能家居和智慧城市階段：2013年起

　　智慧城市進入試點推廣階段，智能家居、智能單品概念火爆；飛利浦重點推廣基于ZigBee的互聯照明標準方案ZLL，即“ZigBee Light Link”，推出了一套較HUE的智能照明套件，zigbee在照明領域成為標桿。此時的代表性公司有：

　　上海順舟：推出基于ZLL的無線燈控模塊，推出整套智能照明解決方案；

　　海爾廣科：推出基于ZLL的家庭智能中控PAD，內嵌ZLL模塊，直接可以通過PAD控制家里的燈光；

　　歐普照明：推出了用ZLL遙控器控制的高級智能吸頂燈；

　　邦其：推出了專用的ZLL遙控器；

　　還有陽光照明、亞明、林洋照明全速進入智能照明研發進程，ZLL是其中一個重要課題。

　　在這第三波浪潮中，Zigbee聯盟正在ZLL基礎上對HA（home automation）進行融合，對無線智能家居的發展帶來巨大的推動作用。而融合后的ZIGBEE將是無線智能家居的最佳解決方案之一；以飛利浦為核心 的zigbee中國推廣組成立，正在全速推廣zigbee技術在中國智能產業中的發展；天時、地利、人和，zigbee或將迎來大發展的時代，走向曙光，走向春天。