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Zigbee:應用領域廣泛芯片技術成熟

作者:賽迪網-中國電子報
日期:2007-10-10 09:03:23
摘要:Zigbee是無線網絡的新技術。它是一種短距離、低速率的無線網絡技術。 Zigbee一詞源自蜜蜂群在發現花粉位置時,通過跳“ZigZag”形舞蹈來相互告知,達到交換信息目的這一現象,該現象被人們借來稱呼一種專注于低功耗、低成本、低復雜度、低速率的近程無線網絡通信技術。
關鍵詞:ZigBee芯片
Zigbee是無線網絡的新技術。它是一種短距離、低速率的無線網絡技術。 Zigbee一詞源自蜜蜂群在發現花粉位置時,通過跳“ZigZag”形舞蹈來相互告知,達到交換信息目的這一現象,該現象被人們借來稱呼一種專注于低功耗、低成本、低復雜度、低速率的近程無線網絡通信技術。ZigBee采用一般IEEE 802.15.4收發器技術與ZigBee協議棧的組合,在數千個微小的傳感器之間相互協調實現通信。這些傳感器只需要很少的能量,以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個傳感器。  

ZigBee有特色 應用領域廣泛  

ZigBee具有以下技術特點:  

低成本:目前符合ZigBee的SoC/SIP單價已經降到3美元以下,未來更有機會達到2美元,這有效地降低了無線感測網絡的建置成本;  

低功耗:ZigBee在休眠狀態下耗電量僅僅只有1μW,在距離短通信的工作狀態下耗電為30mW,在低耗電待機模式下,兩節普通5號干電池可使用6個月以上;  

網絡容量大:每個ZigBee網絡最多可支持6.5萬個節點,也就是說每個ZigBee節點可以與數萬個節點相連接;  

體積小:ZigBee的SIP/SoC芯片尺寸已經可以縮小到7mm×7mm以下,和傳感器組成的模塊已經可以控制在2cm×2cm以下;  

工作頻段靈活:使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國),均為免執照頻段,具有16個擴頻通信信道;  

安全:ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒別功能,硬件本身支持CRC和AES-128。這一安全特性能很好地適應軍事需要的無線傳感器網絡。  

ZigBee應用領域非常廣泛,主要包括:照明控制、環境控制、自動讀表系統、各類窗簾控制、煙霧傳感器、醫療監控系統、大型空調系統、內置家居控制的機頂盒及萬能遙控器、暖氣控制、家庭安防、工業和樓宇自動化等等。  

目前,市場上無線網絡技術除了Zigbee外,主要有WiFi、藍牙和NFC等。一些大公司為開拓市場和應用領域,也在積極研究和制定一些新的無線組網通信技術標準,如UWB、Z-Wave等。  

芯片技術較成熟 競爭激烈  

在Zigbee產業鏈上游微控制器、射頻收發器組件部分,飛思卡爾、德州儀器、 Atmel、Microchip、Silicon Laboratories、Chipcon、Ember、CompX、Jennic、達盛電子等廠商皆已推出相關解決方案;已開發出ZigBee協議堆棧的廠商則有Figure 8 Wireless、AirBee、Ember、Helicomm等;在ZigBee模塊部分,華寶通訊、赫立訊、MaxStream、Shinko、松下等廠商皆有相關產品;在ZigBee網關器部分,華寶、諾基亞及易利信等廠商投入GSM/UMTS結合ZigBee技術的網關器開發。再往下游,許多 ZigBee應用產品已紛紛出現,業者積極推出各種解決方案及相關產品,但仍然沒有殺手級的應用出現,ZigBee市場還處于導入期。  

Zigbee芯片是產業鏈上發展最為成熟的一環,從2004年底ZigBee聯盟正式提出標準以來,ZigBee芯片廠開始推出符合ZigBee標準的芯片,如Atmel的AT86RF210(868MHz/915MHz)、 Freescale 的MC13192、ST的SN260、TI的CC2420。但體積、耗電量及成本等因素是ZigBee技術運用在無線網絡成功與否的關鍵因素,因此 ZigBee芯片商開始整合微控制器及RF傳輸芯片,開發出整合型單芯片,如CC2430、EM250、JN5139、MC13214,同時為了兼顧全球的市場、新一代的傳輸頻率都集中在2.4GHz。  

2007年-2008年ZigBee產品應用在國際市場上將會有快速成長的機會,成長的動力來自于Zigbee聯盟和業界廠商的大力推廣,更完善的Zigbee標準制定、Zigbee芯片成本的不斷下降以及與其他網絡技術的互相結合并產生互補優勢。當然在中國市場,Zigbee產品的應用爆發還需要更長一段時間,中國的無線網絡市場還未成熟,本土廠商的參與度還非常有限,對中國市場來說,無線自動抄表系統、車用無線領域等工業級應用和高端市場將或是市場主要發力點,而中國家用無線自動控制系統市場還處于培育階段,Zigbee要在其中扮演重要角色尚待時日。 
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