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ZigBee 3.0要霸占智慧家庭,有这3大特点足够?
ZigBee联盟最新发布的ZigBee 3.0版标准,强化低延迟与低功耗优势,并加入网际网路通讯协定(IP)支援能力,能大幅简化家中各种装置互连设计的复杂度,同时实现让用户以IP网路进行远端操控,因而成为打造智慧家庭的理想技术。
随着市场加速发展,物联网(IoT)概念变得更为普及,但也更加令人困惑。现在是时候面对现实情况,去鉴定现状并且评估事情走向。
卡位物联网 无线技术各显神通
两年前,产业界对可能有助于物联网的不同无线电技术掀起讨论热潮。一些公司主张,Wi-Fi和蓝牙的存在就已足够,而其他公司则开始推动IEEE 802.15.4(即ZigBee和Thread的底层无线电技术)。如今大多数联网技术决策者皆能坦然接受并完全明白,物联网会针对不同的应用使用全部三种技术。
为弥补Wi-Fi相对于ZigBee的劣势,市场开始推行使低功耗Wi-Fi(IEEE 802.11ah)标准化活动;虽然该领域活动仍在如火如荼地进行,且可能会由此制订出标准,但全球对此的接纳程度却难以预测。由于世界不同地区所用的规格和型号不同,该标准并非是放诸四海而皆准。
即便这全新的低功耗标准被称为Wi-Fi,但并不相容真正的Wi-Fi,而是一种完全不同的无线电和媒体存取控制(MAC)技术。既然如此,那为什么不采用IEEE 802.15.4呢?这已经是一个通用标准,且涵盖新的低功耗Wi-Fi开发商为之奋斗的所有特性,而新类型的Wi-Fi并没有多大意义。
而蓝牙作为物联网标准而言,存在致命性缺陷,因其设计理念是替代点对点有线传输技术而非联网技术。为解决该缺陷,一些公司开始针对蓝牙研究网路层--蓝牙网格(Bluetooth Mesh),但面临着严峻挑战(图1)。以往许多业内联网工程师已经见证类似的Mesh联网所作出的努力均以失败告终。例如IEEE 802.11s几乎未曾使用,并只应用于单跳网格拓扑(中继器)中,其主要问题是,在支援多跳时无法控制延时。因此,网路技术工程师对新蓝牙Mesh情况持怀疑的态度也在意料中。
图1 Bluetooth Mesh概念图
现在全球无线市场已承认三大核心物联网无线电技术(图2),也就是目前熟悉的IEEE 802.11/Wi-Fi,适用于内容传送;IEEE 802.15.4/ZigBee则适用于像智慧家居类的传控器(Sentroller,即具备控制功能的感测器)网路;而蓝牙,包括低功耗蓝牙,则适用于连接个人区域网路(围绕智慧手机)及可穿戴式设备。前两种用于将家居设备连接到互联网,最后一种主要使用智慧手机进行网路连接。
图2 目前已发布的短程物联网标准
许多供应商已经提供各式各样交叉无线电产品:Wi-Fi/蓝牙、ZigBee/蓝牙和Wi-Fi/ZigBee/蓝牙,目前这些产品的定价可能尚不太合理,却传达明确潜在资讯,也就是全球三大开放的统一无线电通讯标准奠定物联网基础,由此带来福音。
十多年前,相互竞争的无线电技术冲突随着Wi-Fi出现而结束,Wi-Fi是最后的赢家(而HomeRF和其他几种技术随之销声匿迹);之后围绕联网和应用层爆发新技术革命。现在,所有人都熟悉TCP/IP,即使未曾听闻该项技术,也会在通过网路和本地网路进行通讯时用到;然而为达到该阶段,多个网路标准进行过殊死搏斗,网路作业系统Novell Netware、Bayan Vines、Microsoft LanManager、IBM SNA等。
当时,几乎各大型电子公司都觉得必须透过自行定义网路层技术,在历史上留下个人专属印记。
这就是现在物联网和智慧家居领域正在经历的一切,许多公司再次重蹈覆辙,忘记标准战争会不利于且会减缓新技术采用,例如苹果(Apple)的HomeKit、Google的Brillo、高通(Qualcomm)的AllJoyn、英特尔(Intel)的IoTivity及华为(Huawei)从中国家居层面提出的LiteOS。这些新兴应用程式框架现在均在角逐获取其他行业的精神支持,努力成为物联网的佼佼者。