物联传感zigbee无线技术助力智能家居

        zigbee作为一种经济的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。已经被越来越多的人多熟知，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。非常适合用于家居自动化控制和远程控制领域，可以轻松嵌入到各种家庭电器设备中。完全满足空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等应用需求。

        目前zigbee协议部分基本已经趋于稳定和实用，zigbee联盟以及成员厂商也对其旗下的zigbee芯片有了具体的市场定位，如TI公司对其旗下的CC2430/CC2530系列芯片都提供了用于Home Automation的完善方案以及具体规范。RF4CE联盟的成立也把zigbee技术应用于智能家居推上了新的高度。这也将给流行了几十年的传统红外遥控器带来了新的挑战。为此各个zigbee芯片厂商也都推出了其优势产品，TI公司推出一款特别针对zigbee/IEEE 802.15.4和zigbee RF4CE的低功耗RF解决方案CC2530。

        基于CC2530的RF开发工具也被国内zigbee龙头企业无线龙科技率先推出。为将要进入基于zigbee技术的智能家居产品研发领域的公司提供了极大的便利。 相对于TI早先的zigbee芯片，CC2530将内置闪存由之前的128K提升到今天的256K，以满足更复杂的应用需求。比如今天的zigbee Smart Energy，就需要更强大的闪存。在RF特性上，输出功率从以前最高0dB的输出，提升到今天的4dB。接收灵敏度从以前的94dB提升到今天的97dB。所以，CC2530让客户在通讯距离、通讯网络稳定度和性能上有了更大的提升。

        当今市场上比较热门的无线网络技术除了zigbee外，主要还有Wi-Fi、蓝牙和NFC等。一些大公司为开拓市场和应用领域，也在积极研究和制定一些新的无线组网通信技术标准，如UWB、Z-Wave等。这些技术在很大程度上是互补的，其不同之处或基于传输速度、距离、耗电量的特殊需要，或着眼于功能的扩充性，或符合某些单一应用场景的需要，或满足竞争技术的差异化等。

        蓝牙和Wi-Fi一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线通信技术。它们拥有非常大的无线技术容量，但并不像zigbee一样是以监控为明确目标的无线传感器网络应用标准。蓝牙技术已高度成熟，具有多种规范，现已广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备，如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等。Wi-Fi技术使用开放的2.4GHz附近的频段，最大覆盖范围为100m。一般来说，带有这个标志的产品表明可以利用它们方便地组建一个无线局域网。Wi-Fi目前有3个使用标准：IEEE802.11a/b/g，最高数传率为54Mb/s。尚在孕育并值得期待的802.11n标准数传率将达到150～600Mb/s。但是Wi-Fi收发器的功耗较大，集成到Mesh网络比较困难，且价格也较高。

        UWB原属军方专用技术，2002年2月美国联邦通信委员会正式将其解禁。UWB一直被看作是蓝牙技术的替代品，其数传率达到100～480Mb/s，但覆盖距离很短不超过10m。UWB已有芯片和模组产品，但没有网状网组网能力。

        上述标准中最具可比性的是蓝牙和zigbee技术。zigbee源于蓝牙，但比后者更简单，速率更慢，功率及费用也更低，且大多数时间处于睡眠模式，更加适用于那些不需要实时传输或连续更新的场合，如工业控制和监控领域。而且zigbee是当前唯一面向无线传感器网络的技术标准，其网状网组网能力使其应用范围可伸延至数百、甚至数千米的广泛区域，而蓝牙则只为10~100m范围内的短程网络而设。就制造成本而言，zigbee芯片现在远比蓝牙芯片便宜。

        相对于现有的各种无线通信技术，zigbee将是功耗和成本最低的技术，并且能够用于蓝牙、Wi-Fi、UWB、GPRS以及其他无线技术不能覆盖的大部分应用领域，另外它还具有网络容量大的特点，可以将上万个设备组成网络。生产商最终可以利用zigbee这个标准化无线网络平台，设计出简单、可靠、便宜又节能的智能家居产品电子产品。

        智能家居的概念提及至今已有十余年，属于一个雷声大雨点小的行业概念，至今也没有达到一个理想的普及率，究其原因主要有几点：标准较难统一，没有一个行业规范，各自厂家产品不能兼容。解决方案价格昂贵，方案公司缺乏，缺乏相关产品设备。基础设施布建困难，网络拓扑复杂多样，使用门槛较高。然而zigbee的一些技术特性对于家庭应用也或多或少有些局限，比如它功耗低直接表现为发射功率低，这样其传输距离有限，很难直接覆盖整个家庭区域，需要通过路由的方式来进行通信覆盖，从而增加了网络的复杂程度。而2.4G的频段频率高，波长短，对于墙壁和遮挡物的穿透能力和绕射能力较差，障碍物对其衰减比较明显。但是这些种种的不足都可以通过外部增加发射功率和接收灵敏度来解决，是以牺牲功耗来解决问题。虽然zigbee技术有短板，但是它强大的组网功能就是这块短板的弥补，没有一向技术是没有任何瑕疵的，所以zigbee技术是智能家居应用中比较合适的选择。

        虽然有些人认为zigbee技术对自己来说是陌生的，是遥不可及的，但是人们生活中对智能化与自动化的需求是普遍存在的。一种技术的成功与否不能只就其先进性来单一评价，而是要结合它的实用性和大众性。这样看来zigbee算的上是一种平易近人的技术，我们也相信在不久的将来，在智能家居插上zigbee的翅膀的时候，就是我们用科技体验生活的时代的到来。