智能家居用zigbee还是蓝牙

今年的CES Asia 2019展几乎就是智能家居、智慧城市、智能生活的天下，只不过不同智能家居设备制造商的产品标准、生态不同。小米、华为、苹果、亚马逊这样的平台本来就在构建自己的智能家居生态，Signify、小燕科技这些智能家居制造商也在组建各自的生态。

更重要的是，无论是平台还是制造商，所用的无线通讯标准还各不一样：比如小燕科技以Zigbee为主，而BroadLink则强调Wi-Fi，米家有越来越多BLE Mesh设备。这些看来碎片化的状况，可能会让普通人不知从哪里入手;或者这种碎片化是否对行业本身的发展也更不利?

Silicon Labs展台上，不同智能家居制造商的产品展示

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实际上，这些无线通讯协议在应用上也有各自的优劣。Qorvo无线连接业务部总经理Cees Links在《物联网标准：终局之战》一文中颇具新意地将各种物联网标准切分成公共空间、私人空间和个人空间，比如LTE、NB-IoT是室外大范围的标准，而Wi-Fi、Zigbee则属于室内如家、办公室的私人空间，BLE低功耗蓝牙是更短距离的个人空间。不过这些“空间”又在彼此侵蚀。

各自补足短板

这两天举办的CES Asia 2019展上，Silicon Labs的展位上展示了一套系统，网关本身与智能音箱及智能家居设备采用Zigbee连接，而网关和手机则采用蓝牙连接：手机一样可以控制家中设备。这主要依托于Silicon Labs多协议支持的SoC，不过现场工作人员表示演示中的这套系统仍基于Wireless Gecko一代平台，前不久Series 2二代平台也已经发布了。

Silicon Labs展台上展示的多协议支持

实际上，不同的协议标准始终在发展中取长补短，企图在各自的“空间”之外夺取属于别家协议的空间。Silicon Labs近期的一些动作也恰好表明了这一趋势。前不久，Wireless Gecko针对Wi-Fi解决方案，通过降低发射接收电流、睡眠电流，使用较少的信道容量、重发，将功耗降低一半。Wi-Fi应用于智能家居的一个重要痛点就是其功耗相较蓝牙、Zigbee都明显更高。

Silicon Labs展台上的蓝牙Mesh演示

另外，随2018年蓝牙Mesh协议发布，蓝牙也在补足相比Zigbee组网不灵活、网络容量不够的短板。今年Silicon Labs的蓝牙Mesh也陆续应用到了智能家居产品中。Silicon Labs物联网市场营销和应用副总裁Matt Saunders，在CES Asia展会期间发起的媒体沟通会上特别提到，在不同的应用领域，今年蓝牙Mesh采用率也呈现出了高速增长。

不同协议对其他协议的企图渗透工作，其实都算不上成功。20年前蓝牙就企图取代Wi-Fi，现在看来几乎是天方夜谭。而蓝牙即便加上了mesh组网特性，似乎也并没有对Zigbee产生实质性的撼动。Matt Sanders也提到，需求更高的可靠性和稳定性，Zigbee仍是很好的选择。Silicon Labs中国区总经理周巍表示，BLE(低功耗蓝牙)设备本身的功耗要求就低，这是优势所在，而蓝牙在mesh网络方面仍然“比较年轻”，这和蓝牙技术联盟推这项标准的速度也有关。

拥抱多生态、多平台

“光是用户的情况就比较复杂，可能买个房子，地产商为房子搭建的智能家居系统用的是Zigbee，但可能主人的孩子又是小米的品牌粉丝，要用到BLE。没有一个标准在一个应用层能够垄断。即便很多企业在推某一种标准，迟早多通讯的东西会共存。我们的某些客户已经在做三合一的网关。”

Silicon Labs物联网市场营销和应用副总裁Matt Saunders

2018年4月，Silicon Labs收购Sigma Designs的Z-Wave业务，很快就在Wireless Gecko平台推出Z-Wave 700。Z-Wave也是具备mesh组网能力的一种技术。至此，Silicon Labs的一体化无线硬件、软件产品组合的目标就正式达成了。

“每家企业做生态系统的标准不同，比如小米是BLE mesh，华为以Zigbee为主。我们就会帮助企业一起去制定标准。我们作为芯片供应商，拥抱所有的协议、全部的标准，我们要做的是标准的东西。”“这两年随着大家都在走向成熟，小米、阿里都要做标准的东西，因为唯有标准才能让互联网沟通。”

针对各智能家居生态的搭建，“以飞利浦Hue系统为例，我们前一阵和飞利浦合作，把他们的要求做到SDK软件层。这样就能帮助很多客户进入到Hue生态，这是很实际的例子。像这样的生态链也有很作的合作伙伴，我们就能帮助企业进到这样的生态链中去。”

所以Wireless Gecko Series 2支持包括Zigbee、Thread、蓝牙、Z-Wave和Wi-Fi在内的主流物联网协议，这是拥抱不同平台、生态的基础。而在性能方面，这次的二代产品采用Arm Cortex-M33处理器核心，速度相比第一代翻倍;集成的PA/LNA，链路预算可以达到125 dBm;另外集合了专用的安全内核，支持硬件加密、安全启动、安全调试访问和TRNG(真随机数生成器)。

性能和安全性加强是这类平台的常规迭代思路，不过其中的核心仍在功耗与体验。比如用一节纽扣电池驱动的门窗磁传感器，要保证长达一年的续航，低功耗就成为了刚需。所以Wireless Gecko这类产品需在功耗方面下工夫。这一平台的首款产品EFR32xG21功耗表现为8.8 mA RX(1 Mbit/s GFSK)和33.8mA TX @10dBm。

不过这个数据并没有包含DC/DC，这款产品主体上还是针对AC供电的设备，例如智能灯泡、智能网关等。但这个数据也依然比一代更出色。Matt Saunders也说针对电池供电设备的产品会很快推向市场。

另一方面就是射频性能了。Silicon Labs宣称，EFR32xG21比同类产品多出2倍的覆盖范围。上面这张图给出了其射频在家中可覆盖范围的参考，对比的是链路预算(link budget)得出一个大致的概念;随后通过提升抗干扰能力，重传的需求会更低，提高可靠性——在此消彼长的权衡关系中来降低功耗;配合安全方面注重“硬件加密”，硬件加密引擎就比软件在负载和耗电上有了优势。

坚持在IoT市场的投入

上述Silicon Labs“拥抱多平台”的策略本质，都是为开发者或者厂商提供更多的选择，要用哪种标准，选择何种生态都没问题——甚至开发者要在将来转换方向，都可以更灵活地过渡。这对Silicon Labs，或者开发者来说都是实现企业收益最大化的一个方法。

这应该是Silicon Labs理念中“多通讯共存”的原因。所以Wireless Gecko二代的开发工具部分也极尽可能地做兼容，延续了一代的底板：一代开发者采购新的模组，通过原来的底板，这也有助于增强用户粘性。SoC产品封装虽然并未做到兼容，但API跟过去是一样的，软件也做到了完全兼容。

从Silicon Labs 2018年的财报来看，这家公司现如今过半的收益都来自IoT。而驱动IoT的主要就是智能家居、工业、计量、照明等产品。就中国市场，今年Q1中国移动进行了首次智能家居招标，Silicon Labs拿下了大单，产品系列甚至都出现在了标书里。自然不难理解Silicon Labs对智能家居市场的热情。

周巍说：“我大胆预测，2019年中国智能家居行业会呈现出破竹般的上升趋势。”这从今年CES Asia展的几个展馆实际上都能看得出来。Matt Saunders还特别提到，即便在中美贸易战之际，Silicon Labs也会坚持在中国的投入;而且Silicon Labs对IoT的投入不会改变，只会更加坚强。这是Silicon Labs的大势所趋。