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IoT無線連接配接技術百家争鳴,該不該給Zigbee潑冷水?

作者:物聯傳媒

根據IoT Analytics近期釋出的資料:2022年全球物聯網連接配接由3項技術主導,即WiFi、藍牙和蜂窩網絡,三者占物聯網連接配接比重分别為31%、27%、20%。

與WiFi、藍牙的絕對主流地位廣受認可不同,自2021年5月Zigbee聯盟改名為CSA聯盟并釋出Matter品牌後,盡管聯盟表示仍将繼續開發和推進Zigbee标準并保持品牌不變,有關Zigbee前景發展的擔憂依舊達到高點,Matter、藍牙Mesh都被讨論過是否會取代Zigbee。

但從剛過去的5月來看,CSA連接配接标準聯盟中國成員組(CMGC)在深圳策劃主辦了Zigbee開發者論壇,旨在介紹2023年來Zigbee的新功能和使能應用場景,芯科科技、泰淩微電子、塗鴉智能等企業專家現身分享;另外在終端品牌側,典型如綠米聯創在5月正式發售了智能窗簾電機C3,支援Zigbee和蘋果HomeKit。Zigbee企業依舊步履不停。

另外,在很多房地産高端項目的集采清單中,Zigbee無線智能家居仍然屬于單獨一大品類,Zigbee與房地産、建築、智能家居及全屋智能的關系持續加深。

根本原因,物聯網無線連接配接技術很多,主流技術屈指可數,眼下的物聯網市場也還需要Zigbee技術支撐。為此,有關Zigbee标準的更新特征、玩家企業的最新動态、應用市場的落地成效都還值得記錄,Zigbee并不能被放棄。

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Zigbee内驅力充足

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Zigbee技術已存在有20多年,但在之前很多年,Zigbee協定的割裂和私有化廣受诟病,嚴重影響了IoT裝置之間的互聯互通。轉折發生在2006年Zigbee 3.0推出,意圖将過去不同的協定統一,獲得了産業鍊上下遊企業的及時跟進。此後Zigbee的很多更新都在注意互聯互通這一要點。

根據CSA聯盟官網資訊,目前圍繞Zigbee主要産生5類技術或解決方案,分别為Matter、Zigbee全棧解決方案(最新版本為Zigbee Pro 2023)、Green Power、Smart Energy、Rf4ce。

Zigbee解決方案家族如下:

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其中關于Zigbee Pro 2023,它的優勢/特性可以概括如下:

  • 安全性:引入動态鍊路秘鑰協商、裝置通路、信任中心替換功能,確定Zigbee調試和運作過程高度安全,能夠抵禦常見的攻擊。這些安全性增強功能在智能能源應用中尤為實用。
  • 高效性:引入“Work With All Hub (WWAH)”特性,這是由全球物聯網上司廠商發起的一項倡議,旨在将業内面向集線器式網絡的各項最佳實踐彙集在一起,檢查相應的安全級别,使裝置能夠可靠地加載,降低低功耗裝置的負載。
  • 創新性:Zigbee Direct是Zigbee的新功能,旨在利用低功耗藍牙技術以簡化裝置的入網和控制,改善使用者體驗。Zigbee PRO 2023為Zigbee Direct 功能實作提供了必要的基礎。
  • 多頻段支援:除了支援2.4 GHz頻段,Zigbee PRO 2023還增加了對歐洲(800MHz)和北美(900MHz)SubG頻段的支援。這些頻段具有更強的信号強度和範圍,可以支援更多的應用場景。

綜合以上,Zigbee支援在家庭、商業、公共事業、遙測遙控等場景提供豐富、可靠的連接配接。

另參考行業資料,2020年開始Zigbee智能裝置認證數增速向好,當年增量超過560款;到2021年4月Zigbee裝置認證總數超過4000款;到2023年2月時累計認證數量超過4700款。

認證數的增長反映了Zigbee的市場需求、廠商對此的持續部署和在同一個标準下更多裝置能夠進行互聯互通,這些将給行業發展帶來正向回報。

藍牙和WiFi還無法完全替代Zigbee

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單看技術,Zigbee的優勢表現為:功耗較低、資料傳輸較為可靠、安全性較好、組網協定成熟度較高、從底層到應用層協定種類完善;

其技術劣勢又展現在:手機無法直接連接配接導緻必須通過網關進行資料轉換、體驗成本高、底層傳輸技術疊代頻率較低、傳輸速率較低、應用領域以行業應用為主但長尾應用較少。

而Zigbee與藍牙技術相比,差異集中在它們的組網能力各有千秋。

  • BLE Mesh較ZigBee的優勢:BLE可以直接觸達手機、電腦、滑鼠等消費級終端裝置且有更簡單、穩定的路由機制;另外BLE Mesh具有成本優勢,相較于ZigBee網絡需要使用額外的網關進行資料轉發及完成更複雜的路由維護。
  • BLE Mesh較ZigBee的劣勢:由于功耗相對更高,BLE Mesh無法覆寫很多電池類應用,目前的應用範圍多數集中在本身就“連電”的智能照明領域,在其他行業的擴充進度尚不及預期;另外ZigBee在諸多行業有先發優勢,且擁有豐富的生态系統,市場已然比較成熟。

若Zigbee與WiFi技術相比,二者間的差異其實比較大,展現在Zigbee傳輸速度慢但功耗低,WiFi傳輸速度快但功耗高。是以WiFi主要适用于帶電源的裝置,廣泛的帶電池供電的傳感器類裝置适合用Zigbee。

當然,協定沒有好壞之分。眼下智能硬體的趨勢是具備更多豐富的功能,是以有很多産品采用Zigbee、WiFi、BLE三栖模式以充分滿足需求,反映到很多晶片設計企業将Zigbee作為無線通信技術布局的一環。

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對于Matter,雖然與Zigbee同出自CSA聯盟,但二者互相獨立、各自疊代更新,且Zigbee可以通過技術手段接入Matter,例如綠米此前宣布旗下Zigbee網關産品能夠通過 OTA 的方式支援 Matter,使用者無需進行複雜的操作。

Zigbee的10億出貨量及應用市場

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有資料披露,Zigbee晶片平台的出貨量已經超過10億顆,有數百家公司持續建構和部署Zigbee産品。

以及在研究機構Omdia的報告中,預計ZigBee晶片出貨量将于2025年突破8億顆。雖然兩項資料略有差異,但Zigbee在近幾年的增長态勢是确定的。除此以外,Omdia判斷照明應用将為Zigbee規模發展提供很大助力。

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圖檔來源:omdia

并且,環境控制、能源系統、安全安防、醫療監控系統、工業裝置自組網、汽車自動化等領域也将充分應用Zigbee技術。

以及前文提及的地産領域,房地産前裝的配置邏輯一般圍繞照明情景、舒适環境、安全安防、能源管理展開,在可見的頭部地産商高端項目集采清單中,配置了照明燈具、開關面闆、人體探測器、氣體探測器、水浸探測器、窗簾電動等諸多硬體類型以及對應需要的軟體管理系統。而這塊領域的實際參與企業,包括晶片/模組、平台、照明、傳感器/電工、地産等諸多類型,他們不同程度都需要了解或應用Zigbee技術。

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