Zigbee為什么非常適用于家庭自動(dòng)化之類(lèi)的應(yīng)用？

Zigbee是一種低功耗低數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 Zigbee設(shè)備可以輕松添加到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中(例如網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))。Zigbee是否是適合您的IoT解決方案的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?以下將詳細(xì)解讀Zigbee是基于IEEE.802.15.4規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，IEEE.802.15.4規(guī)范是低速率無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)(WPAN)的標(biāo)準(zhǔn)。 Zigbee通過(guò)“添加網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)和安全層以及一個(gè)應(yīng)用程序框架，成為一個(gè)完整的，可認(rèn)證的，可互操作的解決方案”來(lái)擴(kuò)展IEEE規(guī)范。

Zigbee設(shè)備通常具有四層結(jié)構(gòu)：IEEE.802.15.4無(wú)線電，Zigbee Pro，Zigbee群集庫(kù)和Zigbee認(rèn)證(請(qǐng)參見(jiàn)下文)。Zigbee Pro是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，其實(shí)現(xiàn)的功能范圍從通信頻段規(guī)范和配對(duì)機(jī)制到安全密鑰生成和節(jié)能。Zigbee群集庫(kù)是應(yīng)用程序?qū)?，用于定義群集，該群集是消息/設(shè)備行為的標(biāo)準(zhǔn)集合，以允許Zigbee設(shè)備在設(shè)備之間以標(biāo)準(zhǔn)方式運(yùn)行。這有助于實(shí)現(xiàn)互操作性，因此來(lái)自不同制造商的Zigbee設(shè)備可以相互配合使用。

Zigbee設(shè)備通常在2.4GHz上進(jìn)行通信，但它們也可以在特定于區(qū)域的sub-GHz頻段中進(jìn)行通信。Zigbee可以在2.4GHz情況下達(dá)到10到100米的傳輸距離。而在Sub-1GHz頻段上，傳輸距離更是高達(dá)1公里。由于WiFi也使用2.4GHz，因此Zigbee設(shè)備通過(guò)具有16個(gè)獨(dú)立的通信通道來(lái)處理2.4GHz以上的干擾。它們還支持自動(dòng)重傳以及較小的數(shù)據(jù)包，從而使傳輸失敗的可能性很小。

Zigbee是可互操作的，這意味著如果我購(gòu)買(mǎi)兩種不同的Zigbee設(shè)備，它們就可以通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)相互通信。盡管由于多種應(yīng)用配置文件(例如家庭自動(dòng)化和智能能源)的互操作性受到限制，但是Zigbee的設(shè)備互操作性仍然是非常有用的功能。

Zigbee能夠在其設(shè)備之間形成各種網(wǎng)絡(luò)排列或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。下面顯示了最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?星型，群集和Mesh網(wǎng)格。每個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)可以由三種類(lèi)型的設(shè)備組成：終端設(shè)備，路由器和協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由流量，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能有一個(gè)協(xié)調(diào)器，路由器負(fù)責(zé)路由流量。

最后，Zigbee相對(duì)于其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如WiFi)的主要優(yōu)勢(shì)在于它的功耗非常低。主要因?yàn)樗荌EEE.802.15.4標(biāo)準(zhǔn)以及Zigbee協(xié)議本身要求較低功率運(yùn)行。雖然這確實(shí)意味著Zigbee設(shè)備可能沒(méi)有大范圍傳輸或傳輸大量數(shù)據(jù)的能力，但它們確實(shí)節(jié)省了能耗及維護(hù)工作。Zigbee甚至具有綠色電源功能，該功能允許無(wú)電池設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)Zigbee聯(lián)盟的說(shuō)法，“Green Power提供的技術(shù)可通過(guò)電燈開(kāi)關(guān)的按動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)能量收集技術(shù)，從而通過(guò)Zigbee PRO網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令?！?

現(xiàn)在，我們已經(jīng)了解了Zigbee的基本概念，下面讓我們看一下Zigbee在智能家居中的應(yīng)用。Zigbee是智能家居開(kāi)箱即用的理想選擇，大多數(shù)設(shè)備之間的距離應(yīng)在10至100米之間。您可以直接去商店購(gòu)買(mǎi)Home Automation Zigbee設(shè)備，它將無(wú)縫連接到您現(xiàn)有的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中。目前，Zigbee聯(lián)盟站點(diǎn)列出了約400種用于家庭自動(dòng)化的設(shè)備。智能家居Zigbee設(shè)備包括所有常見(jiàn)的IoT家庭設(shè)備，例如燈泡，開(kāi)關(guān)，鎖，運(yùn)動(dòng)傳感器和恒溫器。

目前支持Zigbee產(chǎn)品的主要公司包括三星，博世，霍尼韋爾，德州儀器和亞馬遜。亞馬遜的Echo Plus帶有內(nèi)置的Zigbee集線器，三星的SmartThings設(shè)備也使用Zigbee進(jìn)行通信(它們還支持Z-wave)。

總之，Zigbee非常適用于家庭自動(dòng)化之類(lèi)的應(yīng)用，這些應(yīng)用中的設(shè)備之間不經(jīng)常通信，并且彼此之間的距離很近。Zigbee的內(nèi)置省電功能是一項(xiàng)很棒的功能，它使設(shè)備的電池續(xù)航時(shí)間比其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議更長(zhǎng)。我希望大家都嘗試使用Zigbee設(shè)備來(lái)使您的家庭更加智能化自動(dòng)化。