ZigBee成為802.15.4的明星
圖1 全球IEEE 802.15.4和Zigbee芯片組銷售收入
ZigBee技術首先被運用到軍事領域,之后這項技術逐步被應用到民用領域。在民用中,符合802.15.4的主要有ZigBee和一些專用的協議棧(如圖2)。其中發展速度較快的當屬ZigBee了,例如無線傳感網絡、自動抄表、樓宇控制、醫療電子等應用;接下來,Zigbee會向消費類電子領域滲透。
圖2 ZigBee/IEEE 802.15.4分布
ZigBee的應用優勢
全球不同的國家頻帶分布不同,其中2.4GHz在全球基本上都可以應用。不同的國家也有一些不同的1GHz以下的一些頻帶,在美國是900多MHz,中國大陸用433MHz。ZigBee的優勢是采用IEEE 802.15.4的頻帶調制方法,可以用在全球不同的地方。但是802.15.4不一定采用ZigBee協議棧,反過來ZigBee協議棧一定是使用802.15.4。
與專用標準相比,ZigBee的優勢是通用。例如今天家庭都有不同的表,包括電表、水表、氣表,ZigBee協議棧可以實現不同的表進行統一的管理。
智能家居方面ZigBee也可以大展身手,因為在這個領域有很多不同的生產廠家,有生產燈控的,還有生產探頭的……。如果燈控和探頭中間沒有一個標準的協議棧,溝通就很困難。標準的協議棧——ZigBee可以幫助燈控和探頭溝通。
ZigBee的應用很多,例如醫院里面把一些貴重儀器定位。美國還有一個客戶把ZigBee定位應用到停車場,因為美國的汽車出租公司有很多汽車,所以把ZigBee的芯片放在每一輛汽車中,在停車場里建立一個ZigBee的網絡,這就方便給他們的客戶或其工作人員去找到車的位置。
三種芯片方案
目前市場上的ZigBee有三種芯片方案(如表1)。
表1 Zigbee實現的三種方案
在選用哪種方案時,需要考慮幾個方面:第一,有沒有空間?方案1的單芯片方案是空間占用較少的。第二,客戶需要的開發時間大概多少?如果時間很短,方案2理想,因為ZigBee的協議棧已經做好,只要MCU或DSP具有SPI或UART接口,即可與ZigBee處理器連接。第三,方案3方案較有彈性。另外,方案1和3相對來說功耗都較低。
當然采用哪種方案不能一概而論,還有一些特殊應用情況。例如安防探頭,如果做好再拆開在國內就要再次認證,所以在這種情況以下,再外加一個ZigBee處理器會比較簡便。
ZigBee的技術挑戰
ZigBee要在市場上大量的使用,一個重要的挑戰就是在軟件上的定義,例如協議棧上怎么樣使ZigBee的網絡穩定,還有可靠性。目前這些技術基本上已成熟,都是ZigBee Alliance來跟所有的廠家一起定義的。據TI低功耗射頻業務全球市場營銷總監Emmanuel Sambuis介紹,今年4月TI在芯片廠商中率先為方案2推出了ZigBee處理器—CC2480,特點是把協議棧已經做好,免去了客戶處理ZigBee協議棧的操作,以加速客戶ZigBee在市場上的開發。
另外的挑戰是,很多客戶特別是在工業應用的客戶需要很長時間的認證或者測試,有些工業應用需要一年的測試,所以大規模采用需要一定的時間。
看來,ZigBee正度過幾年的市場培育期,相信很快就可以投入量產。
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