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ZigBee3.0、藍牙Mesh、5G等多協定並存 IoT設備如何互通?
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相比藍牙Mesh在智慧家居市場的不足,小米生態鏈企業深圳綠米聯創科技有限公司ZigBee工程師/總裁助理周培鋒表示:“從技術發佈到應用大規模落地,往往需要多年錘煉。ZigBee剛渡過了15歲生日,通過不斷的完善和演進才在智慧家居領域佔有一席之地。安全性方面,除了採用AES128加密法對網路層加密,以及採用橢圓曲線加密法對應用層加密的機制外,ZigBee還定義了Trust Center的角色,負責金鑰的統一管理,包括生成,發放和定期更新。穩定性方面,經過15年的實際應用錘煉,ZigBee逐步形成了完善的Multi-hop路由演算法,建立了逐層ACK和重發的機制等,使得其具備相對較高的穩定性。另外,ZigBee協議的定位是專注於為監測,控制和感知應用提供無線通訊方案。智慧家居和智慧照明是ZigBee應用的突出領域,在應用層也積累了很豐富的經驗,相信低成本、超低功耗、自組網的特性也會讓ZigBee在環境監測,樓宇自動化等領域綻放光芒。”
 
不過,面對ZigBee在家庭自動化、照明、智慧樓宇、健康、零售服務等領域應用層的多個細分標準,ZigBee細分標準設備間的互聯互通及互通性又成了新的挑戰。對此,周培鋒認為,互聯互通是大勢所趨,是智慧家居大規模落地的催化劑。一方面,ZigBee3.0協議融合了Home Automation(HA)和ZigBee Light Link(ZLL),化繁去冗,致力於讓採用不同應用協定的設備互聯互通。另一方面,通過ZigBee3.0認證的方式,ZigBee聯盟和眾多成員都在標準化,互聯互通的道路上努力,推進互聯互通的落實。

南京物聯傳感技術有限公司(Wulian)技術市場總監鄧永潮補充表示:“ZigBee3.0及認證推廣還需要時間。另外,還要看互通性與安全性的平衡。由於不同廠商間的技術研發水平參差不齊,萬物互聯式的互聯互通也有一個過程。如果只考慮互通性可能會犧牲一定的安全性,最終將降低用戶體驗。”

為了推動ZigBee3.0的落地,周培鋒表示:“作為ZigBee聯盟的重要成員,綠米在開發ZigBee產品的同時不僅遵循ZigBee Spec,還增加了廠商自訂功能,以期給使用者帶來更好的產品體驗。從ZigBee3.0發佈伊始,綠米就和晶片提供商一起,在遵循協定規範的基礎上,開展ZigBee協定棧的優化和產品固件的開發工作,致力於發佈標準的,開放的,互聯互通的ZigBee3.0認證產品。互聯互通是一個非常艱巨而重要的事情,綠米對此非常重視,以前的HA和ZLL是分開的,ZigBee3.0的發佈無疑向著這個方向邁出了一大步。”

Wulian同樣積極推動ZigBee產品的互聯互通,鄧永潮表示:“一個技術更強、系統產品本身已經很豐富的企業,依靠自身力量能夠為用戶提供比較完善的智慧家居產品。我們研究ZigBee超過10年,業內首次推出基於ZigBee技術相對完善的物聯網智慧家居系統,產品達200多款,涉及安防、家電管理、家庭照明、環境監測、家庭健康娛樂等,像網路智慧鎖、閘道攝像機、智慧花瓶等都是行業首創。ZigBee3.0推出後,Wulian積極跟進,陸續推出一些智慧新品,與國外的聯盟成員產品已形成初步的互聯互通。”

多協議並存物聯網時代如何互聯互通
通過上文我們可以知道,藍牙Mesh想要搶奪智慧家居市場仍然需要在穩定性、安全性、功耗方面做相應的改進。而ZigBee在滿足穩定性、安全性等要求之後,互聯互通問題又成了新的挑戰,再加上其他協議的競爭,短期內難以看到某一個協議將會在智慧家居市場獨大。Silicon Labs(芯科科技)軟體業務副總裁Skip Ashton認為,每種低功耗網狀網路技術都有其優勢和最佳使用案例,因此,我們不會看到一種統治性的網狀網路標準。周培鋒同樣表示:“智慧家居領域包含很多細分的應用,每一種技術都有各自的特點和長處,結合具體應用實例去選擇技術方案才能提供更好的體驗和服務。自組網的特性適用於設備數量較多,設備分散在多跳範圍內的應用。我們將看到更多的是藍牙和ZigBee技術在強化自己優點的同時試圖彌補自己的不足,藍牙和ZigBee技術在硬體上的趨同和共用最終受益最大的會是我們的消費者。在未來數年內任何一方都不可能取代對方,所以我們更可能看到的是這兩個技術的和平共處,更好地促進智慧家居行業的快速發展。”

既然不能夠相互替代,那麼不同協定的共存仍需要實現互聯互通。CES 2017上,ZigBee聯盟展示以dotdot作為物聯網的通用語言,可讓智慧物件得以在任何網路上共同工作。Skip Ashton 解釋,ZigBee構建了一套豐富的“集群庫”或應用層(現被稱為dotdot),可以支援從燈泡、開關到門鎖等不同類型的設備互相通信。基於6LoWPAN和IPv6技術的Thread是首款支援互聯網協定的網狀網路通訊協定棧,可支援一個網路上的數百個端節點實現IP定址。雖然Thread缺少應用層,但它可以利用ZigBee的dotdot語言來實現設備到設備的連接和網路的互通性。

對於dotdot的推出,周培鋒表示:“不同通信協定的智慧家居產品的互聯互通難題不僅影響了用戶體驗,也制約了市場規模的快速增長,因此也催生了dotdot這種物聯網通用語言的誕生。dotdot為解決互聯互通難題提供了很好的思路,目前尚需一定時間的開發和完善才可以投入實際應用。物聯網通信協定眾多,每種通信協議都有其優勢應用領域,也在不斷的完善和演進,統一標準的適配層語言和百花齊放的通信技術才能助力物聯網遍地開花。”

鄧永潮也表示:“dotdot定位通用語言,有能力改變設備通信語言混亂、複雜的現狀,説明使用者實現設備互聯互通,獲取更簡單的智慧生活體驗。當然,我們推出的Wlink萬聯平臺是與合作夥伴共建智慧家庭生態。在這個平臺上,基於ZigBee、Wi-Fi、藍牙等不同協定的產品都可以互聯互通,並在智慧家庭領域第一次實現了智慧家居、傢俱、家電等多種設備的統一管控,為消費者提供真正的全屋智慧解決方案。“筆者認為這也是解決不同協定產品互聯互通的另一個思路。

對於未來智慧家居領域的無線通訊協定之爭,鄧永潮認為,目前來看ZigBee是最主流、最適合大面積組網的物聯網協議,未來仍會多種協議並存。智慧化空間的主網路由ZigBee組建,Wi-Fi、藍牙更像是枝葉作為個別設備的簡單應用。被業界尊稱為無線資料行業先鋒,Wi-Fi之父的Qorvo無線連接業務部總經理Cees Links告訴記者:“隨著物聯網市場的逐步成熟,物聯網的標準也將越來越簡單。未來開放式的標準將會留下。我認為5G、Wi-Fi、ZigBee、藍牙將在物聯網時代被留下,雖然這個判斷可能是錯的,但時間會告訴我們答案。”(責編:振鵬)
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