物聯網無線連接技術的Zigbee解決方案

根據IoT Analytics近期發布的數據：2022年全球物聯網連接由3項技術主導，即WiFi、藍牙和蜂窩網絡，三者占物聯網連接比重分別為31%、27%、20%。

與WiFi、藍牙的絕對主流地位廣受認可不同，自2021年5月Zigbee聯盟改名為CSA聯盟并發布Matter品牌后，盡管聯盟表示仍將繼續開發和推進Zigbee標準并保持品牌不變，有關Zigbee前景發展的擔憂依舊達到高點，Matter、藍牙Mesh都被討論過是否會取代Zigbee。

但從剛過去的5月來看，CSA連接標準聯盟中國成員組（CMGC）在深圳策劃主辦了Zigbee開發者論壇，旨在介紹2023年來Zigbee的新功能和使能應用場景，芯科科技、泰凌微電子、涂鴉智能等企業專家現身分享；另外在終端品牌側，典型如綠米聯創在5月正式發售了智能窗簾電機C3，支持Zigbee和蘋果HomeKit。Zigbee企業依舊步履不停。

另外，在很多房地產高端項目的集采清單中，Zigbee無線智能家居仍然屬于單獨一大品類，Zigbee與房地產、建筑、智能家居及全屋智能的關系持續加深。

根本原因，物聯網無線連接技術很多，主流技術屈指可數，眼下的物聯網市場也還需要Zigbee技術支撐。為此，有關Zigbee標準的更新特征、玩家企業的最新動態、應用市場的落地成效都還值得記錄，Zigbee并不能被放棄。

Zigbee內驅力充足

Zigbee技術已存在有20多年，但在之前很多年，Zigbee協議的割裂和私有化廣受詬病，嚴重影響了IoT設備之間的互聯互通。轉折發生在2006年Zigbee 3.0推出，意圖將過去不同的協議統一，獲得了產業鏈上下游企業的及時跟進。此后Zigbee的很多更新都在注意互聯互通這一要點。

根據CSA聯盟官網信息，目前圍繞Zigbee主要產生5類技術或解決方案，分別為Matter、Zigbee全棧解決方案(最新版本為Zigbee Pro 2023)、Green Power、Smart Energy、Rf4ce。

Zigbee解決方案家族如下：

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其中關于Zigbee Pro 2023，它的優勢/特性可以概括如下：

安全性：引入動態鏈路秘鑰協商、設備訪問、信任中心替換功能，確保Zigbee調試和運行過程高度安全，能夠抵御常見的攻擊。這些安全性增強功能在智能能源應用中尤為實用。

高效性：引入“Work With All Hub (WWAH)”特性，這是由全球物聯網領導廠商發起的一項倡議，旨在將業內面向集線器式網絡的各項最佳實踐匯集在一起，檢查相應的安全級別，使設備能夠可靠地加載，降低低功耗設備的負載。

創新性：Zigbee Direct是Zigbee的新功能，旨在利用低功耗藍牙技術以簡化設備的入網和控制，改善用戶體驗。Zigbee PRO 2023為Zigbee Direct 功能實現提供了必要的基礎。

多頻段支持：除了支持2.4 GHz頻段，Zigbee PRO 2023還增加了對歐洲（800MHz）和北美（900MHz）SubG頻段的支持。這些頻段具有更強的信號強度和范圍，可以支持更多的應用場景。

綜合以上，Zigbee支持在家庭、商業、公共事業、遙測遙控等場景提供豐富、可靠的連接。

另參考行業數據，2020年開始Zigbee智能設備認證數增速向好，當年增量超過560款；到2021年4月Zigbee設備認證總數超過4000款；到2023年2月時累計認證數量超過4700款。

認證數的增長反映了Zigbee的市場需求、廠商對此的持續部署和在同一個標準下更多設備能夠進行互聯互通，這些將給行業發展帶來正向反饋。

藍牙和WiFi還無法完全替代Zigbee

單看技術，Zigbee的優勢表現為：功耗較低、數據傳輸較為可靠、安全性較好、組網協議成熟度較高、從底層到應用層協議種類完善；

其技術劣勢又體現在：手機無法直接連接導致必須通過網關進行數據轉換、體驗成本高、底層傳輸技術迭代頻率較低、傳輸速率較低、應用領域以行業應用為主但長尾應用較少。

而Zigbee與藍牙技術相比，差異集中在它們的組網能力各有千秋。

BLE Mesh較ZigBee的優勢：BLE可以直接觸達手機、電腦、鼠標等消費級終端設備且有更簡單、穩定的路由機制；另外BLE Mesh具有成本優勢，相較于ZigBee網絡需要使用額外的網關進行數據轉發及完成更復雜的路由維護。

BLE Mesh較ZigBee的劣勢：由于功耗相對更高，BLE Mesh無法覆蓋很多電池類應用，目前的應用范圍多數集中在本身就“連電”的智能照明領域，在其他行業的擴展進度尚不及預期；另外ZigBee在諸多行業有先發優勢，且擁有豐富的生態系統，市場已然比較成熟。

若Zigbee與WiFi技術相比，二者間的差異其實比較大，體現在Zigbee傳輸速度慢但功耗低，WiFi傳輸速度快但功耗高。因此WiFi主要適用于帶電源的設備，廣泛的帶電池供電的傳感器類設備適合用Zigbee。

當然，協議沒有好壞之分。眼下智能硬件的趨勢是具備更多豐富的功能，因此有很多產品采用Zigbee、WiFi、BLE三棲模式以充分滿足需求，反映到很多芯片設計企業將Zigbee作為無線通信技術布局的一環。

對于Matter，雖然與Zigbee同出自CSA聯盟，但二者相互獨立、各自迭代更新，且Zigbee可以通過技術手段接入Matter，例如綠米此前宣布旗下Zigbee網關產品能夠通過 OTA 的方式支持 Matter，用戶無需進行復雜的操作。

Zigbee的10億出貨量及應用市場

有數據披露，Zigbee芯片平臺的出貨量已經超過10億顆，有數百家公司持續構建和部署Zigbee產品。

以及在研究機構Omdia的報告中，預計ZigBee芯片出貨量將于2025年突破8億顆。雖然兩項數據略有差異，但Zigbee在近幾年的增長態勢是確定的。除此以外，Omdia判斷照明應用將為Zigbee規模發展提供很大助力。

圖片來源：omdia

并且，環境控制、能源系統、安全安防、醫療監控系統、工業設備自組網、汽車自動化等領域也將充分應用Zigbee技術。

以及前文提及的地產領域，房地產前裝的配置邏輯一般圍繞照明情景、舒適環境、安全安防、能源管理展開，在可見的頭部地產商高端項目集采清單中，配置了照明燈具、開關面板、人體探測器、氣體探測器、水浸探測器、窗簾電動等諸多硬件類型以及對應需要的軟件管理系統。而這塊領域的實際參與企業，包括芯片/模組、平臺、照明、傳感器/電工、地產等諸多類型，他們不同程度都需要了解或應用Zigbee技術。

編輯：黃飛

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