“ZigBee大量應(yīng)用的最大挑戰(zhàn)是軟件，”德州儀器低功耗射頻業(yè)務(wù)全球業(yè)務(wù)總監(jiān)Emmanuel Sambuis日前對(duì)電子工程世界記者坦言。多數(shù)人是以觀賞的眼光看待蜜蜂的“8字舞”（英文中稱為“ZigZag舞步”），殊不知ZigZag還是蜂群賴以生存和發(fā)展的通信方式。得名于蜜蜂“8字舞”的短距無線技術(shù)ZigBee憑借其低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)正悄然闖入我們的生活。 然而，ZigBee標(biāo)準(zhǔn)自2004年首次確定以來，并沒有像擁護(hù)者希望的那樣得到大規(guī)模應(yīng)用。但很多廠商還在不斷對(duì)其下注。 中國(guó)：智能家居最先啟航 ZigBee未能如愿迅速普及的原因來自于多方面，一是終端產(chǎn)品和應(yīng)用大多處于研發(fā)階段，真正上市的少；二是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)應(yīng)用較多，體現(xiàn)ZigBee優(yōu)勢(shì)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用少；三是基于ZigBee標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的應(yīng)用少，不少客戶都是基于802.15.4底層而采用私有協(xié)議；四是潛在應(yīng)用多，但市場(chǎng)缺乏明確方向。 誠然，提及ZigBee的應(yīng)用，可以列舉出如家庭和樓宇自動(dòng)化、工業(yè)監(jiān)控、設(shè)備跟蹤、低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、機(jī)頂盒與遙控、自動(dòng)抄表及醫(yī)療等諸多應(yīng)用。僅以抄表系統(tǒng)為例，每個(gè)家庭都有不同的表，包括電表、水表、氣表，不同的表都有對(duì)應(yīng)的協(xié)議棧，所以就要求不同的表可以互相溝通，進(jìn)行能源管理。智能家居也是如此，如果燈控和探頭中間沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議棧的話，溝通就會(huì)很困難，基于ZigBee的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議?？梢暂p易解決這個(gè)問題。但是真正的特色應(yīng)用還未顯現(xiàn)。 “與美國(guó)最先應(yīng)用到AMI（先進(jìn)測(cè)量設(shè)施）中不同，ZigBee將在歐洲、中國(guó)最先應(yīng)用到智能家居系統(tǒng)，”Sambuis預(yù)測(cè)。 想像一下，家中五、六個(gè)遙控器的煩惱似乎一下子全解決了，因?yàn)橹悄苓b控器會(huì)變成你想要的電燈、電視、DVD、音響或空調(diào)的遙控器，當(dāng)你拿起電話，DVD會(huì)自動(dòng)暫停播放，電視機(jī)會(huì)變成靜音，燈會(huì)自動(dòng)控制明暗。 那么ZigBee在現(xiàn)在大熱的手機(jī)領(lǐng)域又將如何呢？Sambuis的回答很耐人尋味。他稱在短期內(nèi)ZigBee不會(huì)應(yīng)用到手機(jī)中。當(dāng)然，大量應(yīng)用于手機(jī)中的藍(lán)牙技術(shù)也有其缺點(diǎn)：僅以家居照明為例，該應(yīng)用對(duì)于功耗的要求十分嚴(yán)苛，而藍(lán)牙的功耗并不低，這時(shí)ZigBee的低功耗技術(shù)派上了大用場(chǎng)。在低耗電待機(jī)模式下，2 節(jié)5 號(hào)干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6～24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)。相比較，藍(lán)牙能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時(shí)。 “當(dāng)然，貴重醫(yī)療儀器的定位是未來潛在應(yīng)用之一，”Sambuis說。此外，在美國(guó)也有人把這個(gè)定位功能應(yīng)用到停車場(chǎng)，在美國(guó)汽車出租的公司有很多汽車，在停車場(chǎng)里面基本上很難查找，所以他們把ZigBee芯片放在每一臺(tái)汽車中，然后在停車場(chǎng)布置一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)，從而很方便給客戶找到所需的車。 日益成長(zhǎng)的Zigbee技術(shù)是一組基于IEEE批準(zhǔn)通過的802.15.4無線標(biāo)準(zhǔn)研制開發(fā)的組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。與其他無線標(biāo)準(zhǔn)如802.11或802.16不同，Zigbee和802.15.4以250Kbps的最大傳輸速率承載有限的數(shù)據(jù)流量。 IEEE 802.15.4與ZigBee的角色分工就如同IEEE 802.11與Wi-Fi的關(guān)系。ZigBee建立在802.15.4標(biāo)準(zhǔn)之上，它確定了可以在不同制造商之間共享的應(yīng)用綱要。802.15.4僅僅定義了實(shí)體層和介質(zhì)訪問層，并不足以保證不同的設(shè)備之間可以對(duì)話，于是便有了ZigBee聯(lián)盟。 所以802.15.4不一定用ZigBee協(xié)議棧，反過來如果ZigBee協(xié)議棧一定是使用802.15.4。 然而， 不管是802.15.4專用的協(xié)議棧還是ZigBee的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧，硬件都是同一個(gè)硬件，所以全球的分析數(shù)據(jù)是將二者放在一起的。2005年到2012年63%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率也正顯示著ZigBee的巨大潛力，可以想像在未來的3～5年，ZigBee將悄然入侵我們的生活。 加速設(shè)計(jì)的第三條路 而德州儀器在2008年4月24日最新產(chǎn)品的推出，寄望于在未來ZigBee快速發(fā)展的幾年“可以幫客戶挑一些擔(dān)子”，將協(xié)議棧的內(nèi)容做好，以期加速ZigBee市場(chǎng)的開發(fā)，CC2480正是順應(yīng)這個(gè)趨勢(shì)的Z-Accel（Accel即acceleration，取加快速度的意思）產(chǎn)品系列中符合ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的第一代網(wǎng)絡(luò)處理器。 以往的解決方案通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)ZigBee：集成RF和MCU的單芯方案以及RF和MCU的雙芯方案。如果設(shè)計(jì)的空間不足，可以考慮單芯的解決方案，從手機(jī)上單芯漸成趨勢(shì)可以窺見一斑。而如果需要發(fā)揮空間更大、彈性更大的設(shè)計(jì)，可以采用RF和MCU的雙芯片方案。這兩個(gè)不同的選擇其實(shí)有一點(diǎn)共同的地方，客戶都要花很多時(shí)間的來處理ZigBee協(xié)議棧的操作。而此次德州儀器產(chǎn)品的推出，恰恰提供了傳統(tǒng)之外的第三條途徑：ZigBee網(wǎng)絡(luò)處理器加MCU的雙芯片方案。 德州儀器的Z-Accel 是一套解決方案，Z-Stack軟件ZigBee-2006 協(xié)議棧可在ZigBee 處理器上運(yùn)行，而應(yīng)用程序則能在外部 MCU 上運(yùn)行。CC2480 能夠處理所有時(shí)序關(guān)鍵型與處理密集型 ZigBee協(xié)議任務(wù)，而將應(yīng)用 MCU 的資源占用空間釋放出來用于滿足其他應(yīng)用要求。CC2480 不僅能夠通過 SPI 或 UART 接口與各種 MCU 通信，還能與 TI 的 MPS430等器件相結(jié)合。 而往往人們不僅僅需要器件，更需要復(fù)雜的模塊，所以“與第三方合作，第三方購買器件，驗(yàn)證自己設(shè)計(jì)的硬件和軟件，將是實(shí)現(xiàn)ZigBee的第四個(gè)方向，”Sambuis對(duì)電子工程世界記者說。此所指的第三方不賣器件，而提供更為復(fù)雜的模型設(shè)計(jì)。 近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本的ZigBee技術(shù)，正在包括廠商、ZigBee聯(lián)盟的多方努力下不斷將技術(shù)晉級(jí)，挑戰(zhàn)著我們想像的極限；然而另一方面，是主流應(yīng)用尚不明晰的市場(chǎng)。那么，我們不禁會(huì)問：Zigbee聯(lián)盟“在未來四到五年，每個(gè)家庭將擁有50 個(gè)Zigbee器件，最后將達(dá)到150個(gè)”的預(yù)言究竟何時(shí)才能實(shí)現(xiàn)？