构建基于无线传感器网络的智能家居

ABI Research的报告，无线传感器网络(WSN)市场目前处于发展的初期阶段，从2007年开始应该逐渐展现其真正的潜力。许多WSN系统芯片被封装在模块之中，这些模块可能含有额外的电路、堆叠网络层软件和天线。OEM可以利用这些器件使其产品支持WSN，而不必对射频工程了解太多，也不需要进行广泛的测试。无线传感器网络中的许多器件使用的正是符合IEEE 802.15.4物理射频标准的芯片，包括ZigBee协议，以及类似的、与之构成竞争的Zensys公司的Z-Wave和SmartLabs公司的Insteon，这三种技术都争相打入住宅无线传感器网络，争夺对家庭自动化市场的控制权。

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未来ZigBee解决方案将是整合度更高的单芯片方案。

家庭自动化是一个新兴市场，非常适合ZigBee应用。“家庭自动化是一个热门话题，人们希望有一种通用监控解决方案，ZigBee技术可能是最佳选择，ZigBee标准已经定义了针对照明设备和电器的协议，供开发者生产产品和解决方案。该市场规模巨大，可能包括万能遥控器制造商，以及灯和传感器等终端产品的制造商。”

飞思卡尔半导体无线及移动系统部市场经理邝景亮接受采访时说。此外，我们还将看到上千个新的应用机会，在应用不断扩大的同时，市场也对于ZigBee技术提出了更高的要求，包括更紧凑的SoC综合方案、更容易的开发环境、超过500个节点的网状网络支持、提升到20年以上的超长电池寿命以及安全因素等。ZigBee兼容的产品能在全球各地运行在无需授权的频带，包括2.4GHz(全球)、915MHz(美洲)和868MHz(欧洲)。

TI低耗电产品线亚洲区总监赵健民介绍说：“ZigBee是第一种用于传感器与制动器等监测和控制应用的开放无线标准。ZigBee采用网格网络(mesh network)分布式网络架构，可提供多条传输路径，故能提高网络的可靠性和扩展性。网格网络分布式网络架构的自我修复能力同时能使ZigBee网络稳定可靠，亦即网络只要包含足够的路由器节点，就算某个路由器节点发生问题，例如操作环境包含WiFi等同样使用ISM频带的干扰源，数据仍能经由其它路径抵达目的地，ZigBee网络即可稳定工作。”

除了提供稳定的双向与多点通讯能力，ZigBee技术还具有灵活的自适应性和扩展性，因此不需要复杂的服务器等设备。全功能设备(FFD)和简化功能设备(RFD)是任何ZigBee网络中的唯一组成部分。网络组成部分只需通过增加更多的FFD或者RFD就能扩展，它为各种应用提供了巨大的灵活性。此外，有别于一般红外或自有射频无线通讯解决方案的是，这种建构于IEEE 802.15.4物理射频标准之上的无线技术能够解决不同制造商产品之间的互操作能力。

Z-Wave则是另一种900MHz的网格网络无线技术，被作为ZigBee的替代技术用于照明和家庭自动化而推广。目前得到了英特尔的声援和资助，该公司加入了Z-Wave Alliance家庭自动化组织，这是ZigBee Alliance的死对头。同时，英特尔对Z-Wave网格网络技术开发商Zensys进行了战略投资。此外，英特尔还对Z-Wave联盟的成员iControl进行了投资，该公司是一家软件和服务平台开发商，旨在降低家庭和商业远程监控的成本壁垒。Zensys于2005年推出了面向Z-Wave通信的ZW0201芯片，并声称该芯片较低成本下的更高性能将令Z-Wave成为家庭自动化的事实标准。

英特尔风险投资副总裁及其旗下数字家庭基金总经理Curt Nichols表示：“这是我们在家庭控制与自动化方面的第一笔投资。我们选中Zensys是因为它有现成的产品，具有成本效益，而且可以互操作。依托Z-Wave联盟，它们全部通力合作，背后有许多公司的支持。”据Zensys的市场副总裁Steve Troyer透露，合伙人希望将Z-Wave及其射频网格与控制功能融入到英特尔的Viiv数字家庭娱乐平台内。

不过，尽管Z-Wave阵营虎视眈眈，加上有行业巨头英特尔的鼎立相助，但是目前看来无论是影响力还是产业生态的完整性，ZigBee都绝对领先。家庭自动化和住宅无线传感器网络将成为今后ZigBee的主要应用市场。TI的赵健民表示：“无线嵌入式监测与控制网络市场未来几年将出现爆炸性成长，其中典型应用领域包括家庭与商业大楼自动化、环境监控以及其它感测与控制应用。ZigBee是唯一为了满足这些系统要求而发展的无线网络标准。”

总计超过50个成员、包括众多半导体厂商、家电厂商、通讯设备商、IP服务提供商以及OEM厂商组成的ZigBee Alliance(ZigBee联盟)这样期许ZigBee的未来：需以5美元以下的价格提供全套软硬件，切入能源监控、机电控制、照明控制、家庭安全和射频遥控等具体应用。据邝景亮介绍，在不同地区有大量应用在采用ZigBee解决方案，目前基于ZigBee协议的照明和电器方面的产品已经上市，制造商开始努力向大量市场销售此类产品。

他指出：“虽然这需要一个学习曲线的过程，但我预计这不会需要太长的时间。中国人乐于接受新事物，特别是那些能够有利于改善生活标准的新事物。”在飞思卡尔的客户名单中，目前已经有Hawking Technologies和Crabtree Electronics推出针对家庭住宅安全/监测的ZigBee系统方案，另有Nesa、松下、NEC Engineering和台湾仁宝也推出蜂窝平台和个人医用检测等系统方案。