Zigbee市場分析

1、WiFi入侵無線傳感網(wǎng)絡(luò)，完勝Zigbee？     Wi-Fi正在吹響全面取代其他無線通信協(xié)議的戰(zhàn)斗號角，而Intel無疑則是這場戰(zhàn)役的大后方。2006年9月從Intel分拆出來的初創(chuàng)公司GainSpan聲稱，他們已經(jīng)擁有了在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)領(lǐng)域戰(zhàn)勝Zigbee的技術(shù)方案。GainSpan總裁兼首席執(zhí)行官Vijay Parmar不久前在上海接受采訪時(shí)表示，采用這家公司的WSN解決方案，不僅能夠享受到成熟的Wi-Fi技術(shù)帶來的各種好處，還能確保在單節(jié)AA電池下維持長達(dá)510年的電池壽命。      

2、;  Parmar此行的中國之行除了拜訪已有的客戶，還包括首次在中國大陸舉行的小型記者見面會，意在為其已經(jīng)拉開帷幕的中國業(yè)務(wù)造勢。據(jù)介紹，這款在臺積電采用0.18微米工藝制造的SoC芯片采用ARM7內(nèi)核，可以支持IEEE 802.11b/g，并提供了802.11i、AES編碼、EAP-FAST三種方式來保證數(shù)據(jù)和信息安全。另外，根據(jù)信號強(qiáng)弱與到達(dá)時(shí)間(TDOA)大小，還能夠提供精確的定位功能。芯片外形尺寸為10mmx10mm。目前，該公司正在積極構(gòu)建同大學(xué)和政府機(jī)構(gòu)的合作關(guān)系，并已經(jīng)同Metatech簽署了分銷協(xié)議。Parmar表示，他計(jì)劃利用6個(gè)月時(shí)間在中國大陸建立代表處，北京、上

3、海、深圳將是候選城市?！拔磥韼讉€(gè)月內(nèi)，我們將致力于提升公司在中國市場的認(rèn)知度?！?      Intel不僅是GainSpan的孕育者，還先后在兩輪融資中給了這家新興公司巨大的財(cái)力支持。2006年9月，由于同母公司的主營業(yè)務(wù)相關(guān)度并不是非常大，當(dāng)時(shí)尚屬Intel新業(yè)務(wù)規(guī)劃小組的一個(gè)WSN技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)被決定從Intel拆分出來，成立名為GainSpan的初創(chuàng)公司，專注于將Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的WSN網(wǎng)絡(luò)。Intel Capital、New Venture Partners LLC、 OVP Venture Partners、Sigma P

4、artners 等四家投資公司為其提供了總額150萬美金的啟動(dòng)資金。       2007年11月，Intel再次聯(lián)合其他三家公司、并將設(shè)在加州Menlo Park市的另外一家風(fēng)險(xiǎn)投資公司Opus Capital拉了進(jìn)來，對GainSpan進(jìn)行了第二輪投資。此輪投資金額一躍提高到了2000萬美金。       將Wi-Fi用于WSN網(wǎng)絡(luò)，確實(shí)是個(gè)不錯(cuò)的主意。因?yàn)樗軌蛳硎艿秸诒淮笠?guī)模部署的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)所帶來的成熟的技術(shù)、各種層出不窮的Wi-Fi設(shè)備、既有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、架構(gòu)支持、豐富的

5、網(wǎng)絡(luò)知識，另外還有快速安裝和減少了學(xué)習(xí)周期和與其他協(xié)議互操作而帶來的各種麻煩，加快開發(fā)周期。       然而，將Wi-Fi用于WSN卻又不是一件容易的事情。因?yàn)樵谶@種應(yīng)用中，最先需要解決的就是功耗問題幸運(yùn)的是，GainSpan已經(jīng)將其輕松搞定。雖然沒有透露更多的技術(shù)細(xì)節(jié)，但是Parmar表示，有效的激活/待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及系統(tǒng)的電源管理是完成這一指標(biāo)的關(guān)鍵所在?！拔覀兊姆桨缚梢詫?shí)現(xiàn)一節(jié)AA電池工作510年的壽命，我們是唯一能夠做到這一點(diǎn)的公司?！盤armar的自豪溢于言表。       

6、; 在2006年帶隊(duì)成立GainSpan之前，Parmar曾在Intel公司工作4年左右。稍早的工作經(jīng)歷是在VxTel(一家VoIP解決方案供應(yīng)商)擔(dān)任市場部副總裁，后者與2001年被Intel收購。而更早些時(shí)候，他供職于AMD公司，曾經(jīng)擔(dān)任AMD亞太地區(qū)微處理器方面的區(qū)域市場總經(jīng)理一職。這令他對中國市場相當(dāng)熟悉。 Wi-Fi Vs Zigbee       要談到WSN，就必需提到Zigbee，事實(shí)上，這種技術(shù)已經(jīng)在WSN領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟。后起的Wi-Fi如何與其進(jìn)行競爭？Parmar認(rèn)為，無論從安全性、技術(shù)成熟度、與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)連接、還是節(jié)點(diǎn)管理

7、、QoS特性、設(shè)備互操作性方面，Zigbee都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及Wi-Fi?！岸@些恰恰都是客戶所需要的?！彼f。         Wi-Fi在WSN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢還不僅限于此。Parmar指出，正在興起的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)建設(shè)熱潮使得Wi-Fi已經(jīng)成為了無線網(wǎng)絡(luò)的主流方向。而運(yùn)用現(xiàn)有的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)資源來部署和實(shí)施WSN將能夠節(jié)約大量的硬件成本。此外，無需考慮與Zigbee等其他設(shè)備的互操作性，還將幫助項(xiàng)目實(shí)施者縮短開發(fā)周期，這同樣意味著更低的項(xiàng)目實(shí)施成本。當(dāng)然，成熟的Wi-Fi還具有既有架構(gòu)支持與快速安裝的優(yōu)點(diǎn)?！翱傊?，將Wi-Fi用于傳

8、感器網(wǎng)絡(luò)將有助于投資回報(bào)(ROI)和總擁有成本(TCO)上利益的最大化?！盤armar表示，“盡管Zigbee具有尺寸小、單價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但是一旦考慮到總體成本，他們還是要貴很多?！?完整方案       為了幫助客戶縮短開發(fā)周期， GainSpan還提供了一整套包括SDK、評估平臺、開發(fā)平臺在內(nèi)的軟硬件工具。其軟件棧包括了各種I/O驅(qū)動(dòng)和WLAN固件、RTOS、網(wǎng)絡(luò)棧、系統(tǒng)服務(wù)、WLAN和I/O服務(wù)模塊、各種應(yīng)用編程接口以及應(yīng)用軟件。Parmar聲稱，GS1010的SDK能夠幫助工程師節(jié)約1012個(gè)月的開發(fā)時(shí)間。而硬件開發(fā)平臺則能夠支持溫度、濕

9、度、光敏、壓力、加速度等各種傳感器，并預(yù)留了客戶自選的傳感器接口和調(diào)試以及程序燒錄接口。     除了芯片本身之外，客戶端管理軟件GMS控制系統(tǒng)也在發(fā)揮Wi-Fi的優(yōu)勢中起到了很大作用。實(shí)時(shí)的界面幫助系統(tǒng)控制和采用單跳網(wǎng)絡(luò)來管理節(jié)點(diǎn)可以最大化增加客戶端設(shè)備電池的續(xù)航時(shí)間。而支持SNMP、UDP等標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議則使得Wi-Fi WSN能與工業(yè)控制、樓宇自動(dòng)化、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等已有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兼容。該軟件還可有效的配置、控制、監(jiān)控傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)智能集中控制和管理，并支持固件升級。此外，智能化的數(shù)據(jù)處理能力還可集中管理、預(yù)處理和歸納傳感器收集到的數(shù)據(jù)。Gai

10、nSpan已經(jīng)在去年Q4開始了GS1010的量產(chǎn)?！坝袛?shù)十位客戶正在使用我們的芯片開發(fā)產(chǎn)品?！盤armar說，“Aginova和RF Digital已經(jīng)在今年五月推出了采用我們芯片的產(chǎn)品?！倍M管尚處于推廣階段，但他表示，希望能在2009年在賬面上實(shí)現(xiàn)盈利。       “我們的優(yōu)勢是：最大化的節(jié)約電能、更輕松的管理以及最優(yōu)的控制?！盤armar說，“GainSpan幫你節(jié)約成本、節(jié)省能源、實(shí)現(xiàn)更輕松的工作?！盳igBee前景撲朔迷離 巨頭熱情仍不減    盡管ZigBee在出現(xiàn)伊始就以其低功耗，數(shù)據(jù)傳輸

11、可靠，網(wǎng)絡(luò)容量大，安全可靠以及低成本等一系列令業(yè)界歡欣鼓舞的面貌示人，然而這種主要用于室內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)卻并沒有太多的機(jī)會來讓其所具有的種種優(yōu)點(diǎn)物盡其用。不久前，市場調(diào)研公司In-Stat發(fā)布的一份報(bào)告就指出，目前，ZigBee的開發(fā)以大廈自動(dòng)化設(shè)備、產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療及家庭自動(dòng)化等領(lǐng)域?yàn)槟繕?biāo)。尤其在自動(dòng)儀表領(lǐng)域，ZigBee擁有很高的關(guān)注度。In-Stat預(yù)測，支持ZigBee及IEEE802.15.4的芯片組的合計(jì)供貨量到2011年將從06年的500萬個(gè)增至1億2,000萬個(gè)。但在家電市場，由于競爭技術(shù)較多，ZigBee得以普及的可能性很低，發(fā)展前景難以預(yù)料。   

12、0;   與In-Stat對ZigBee前景表現(xiàn)出的憂慮有所不同，另一家市場調(diào)研機(jī)構(gòu)ABI Reserch卻對這項(xiàng)技術(shù)持有非常樂觀的態(tài)度。該公司的一份預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，2005年到2012年，ZigBee市場的年均復(fù)合增長率為63%，而到2012年ZigBee市場份額將達(dá)3.5億。盡管這兩家公司對ZigBee市場的預(yù)期表現(xiàn)出了不同的態(tài)度，但這并不妨礙業(yè)界廠商在該領(lǐng)域前行的腳步。作為ZigBee有力推動(dòng)者之一，TI對該項(xiàng)技術(shù)表現(xiàn)出了極大的熱情。TI在ZigBee方面的腳步可追溯至其2006年對Chipcon的收購。Chipcon是一家致力于低功耗、短距離無線射頻(RF)收發(fā)器設(shè)計(jì)

13、的公司。通過該項(xiàng)收購，TI希望為客戶提供符合ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的解決方案及各種專屬射頻IC產(chǎn)品。事實(shí)上，TI去年推出的一款帶硬件定位引擎的SoC解決方案CC2431就是來自Chipcon的產(chǎn)品線。與CC2431同出一門的還包括CC2430。這兩款產(chǎn)品都集成了增強(qiáng)型的8051MCU以及RF收發(fā)器CC2420。而TI的第一代ZigBee解決方案則是外置MCU+RF收發(fā)器，如CC2420配合MSP430。 ABI數(shù)據(jù)顯示ZigBee芯片組市場增長前景明朗      就在不久前，TI又發(fā)布了其第三種方案無線網(wǎng)絡(luò)處理器CC2480?！巴ǔＧ皟煞N方案都需要花

14、費(fèi)一些時(shí)間來處理ZigBee協(xié)議棧方面的工作，但現(xiàn)在我們又多了一種選擇”，TI低功耗射頻業(yè)務(wù)全球市場營銷總監(jiān)Emmanuel Sambuis說道，“TI最新的產(chǎn)品CC2480嵌入了TI已經(jīng)開發(fā)好的ZigBee協(xié)議棧軟件，并且該軟件是經(jīng)過ZigBee聯(lián)盟認(rèn)證測試過的。而客戶的應(yīng)用程序可以放在外加的MCU，如MSP430中，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的ZigBee解決方案”。TI將這一解決方案命名為Z-Accel系列，CC2480則是該系列的首款產(chǎn)品?！癈C2480可以通過SPI或UART與各種MCU通信，而不僅是TI的MSP430。除了幫助客戶省去了開發(fā)軟件的工作量，CC2480還提供硬件方面的支持

15、，例如天線的匹配，客戶可以直接將該方案用于自己的設(shè)計(jì)中，你花幾個(gè)周就可以完成ZigBee產(chǎn)品的設(shè)計(jì)”，Sambuis表示。TI ZigBee產(chǎn)品路線圖      對于上述三種方案的各自的優(yōu)勢，Sambuis強(qiáng)調(diào)，“這主要取決于客戶的應(yīng)用，單芯片解決方案占用空間最小，外置MCU+收發(fā)器靈活性高，而新推出的方案彈性高，縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間”。而對于In-Stat對ZigBee前景表示出的擔(dān)憂，TI亞洲區(qū)低功耗無線產(chǎn)品部市場營銷經(jīng)理陳雄基則表示不方便發(fā)表評論，但他透露，“ABI最新數(shù)據(jù)很快就會出來，屆時(shí)的市場情況將一目了然”。 TI三種解決方案各具優(yōu)勢

16、      顯然，熱衷于ZigBee技術(shù)的并不僅僅是TI一家。同樣是ZigBee積極推動(dòng)者的Freescale，Jennic，Ember等也在這個(gè)領(lǐng)域全力角逐。Freescale去年就推出了一款單芯片平臺解決方案MC1322x。該平臺在單一封裝中集成了一個(gè)32位MCU，一個(gè)符合IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的收發(fā)器，以及不平衡變壓器和射頻(RF)匹配組件。該公司稱，MC1322x平臺的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將電池壽命延長到20年，即當(dāng)前ZigBee解決方案的兩倍。 而此前，F(xiàn)reescale也有數(shù)款產(chǎn)品面世。 Freescale ZigBee產(chǎn)品路線圖&#

17、160;     英商Jennic在去年年中發(fā)布了其自行開發(fā)的無線芯片JN-5139微處理器為基礎(chǔ)的模塊。據(jù)介紹，JN-5139整合了一個(gè)32位RISC微處理器，并且完全兼容2.4GHz IEEE802.15.4的收發(fā)器。該公司表示，JN-5139模塊是以其第二代自行研發(fā)生產(chǎn)的JN-5139無線芯片為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，在傳輸效能及功耗方面都作了大幅改善。目前主要提供兩個(gè)模塊系列，提供給仿真開發(fā)用的內(nèi)建陶瓷天線版本及SMA接頭版本，另一個(gè)則是提供給大量生產(chǎn)用的uFI接頭的版本。       而美國另一家廠

18、商Ember推出的ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器EM260集成了一個(gè)2.4GHz IEEE 802.15.4兼容的無線電收發(fā)器和運(yùn)行在EmberZNet ZigBee堆棧的基于閃存的16位微處理器(XAP2b核)，并且該產(chǎn)品的SPI接口可以使開發(fā)者容易的在自己的MCU中增加ZigBee網(wǎng)絡(luò)功能。       雖然業(yè)界廠商都推出了ZigBee解決方案，但各個(gè)公司關(guān)注的重點(diǎn)并不完全相同。In-Stat公司就表示，在ZigBee市場上，“芯片廠商之間在想法和做法上也存在不同”。比如，英國Jennic等企業(yè)就致力于向客戶提供低成本工具包，對于使用Jennic

19、部件的客戶，一直在免費(fèi)提供ZigBee用軟件棧。而美國Ember則將該公司的芯片組“EM-250”視為面向客戶企業(yè)特定用途的MCU(Micro Controller Unit)附加件。 ZigBee技術(shù)距離我們還有多遠(yuǎn)“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)勢正悄然闖入我們的生活。 然而，ZigBee標(biāo)準(zhǔn)自

20、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其下注。 中國：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)對多點(diǎn)應(yīng)用較多，體現(xiàn)ZigBee優(yōu)勢的網(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

21、表，不同的表都有對應(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)?！芭c美國最先應(yīng)用到AMI（先進(jìn)測量設(shè)施）中不同，ZigBee將在歐洲、中國最先應(yīng)用到智能家居系統(tǒng)，”Sambuis預(yù)測。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會自動(dòng)暫停播放，電視機(jī)會變成靜音，燈會自動(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？Sam

22、buis的回答很耐人尋味。他稱在短期內(nèi)ZigBee不會應(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。在低耗電待機(jī)模式下，2 節(jié)5 號干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作624個(gè)月，甚至更長。相比較，藍(lán)牙能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時(shí)?！爱?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，在美國也有人把這個(gè)定位功能應(yīng)用到停車場，在美國汽車出租的公司有很多汽車，在停車場里面基本上很難查找，所以他們把ZigBee芯片放在每一臺汽車中，然后在停車場布置一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)，

23、從而很方便給客戶找到所需的車。日益成長的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。數(shù)據(jù)來源：ABI Research，2007 年然而， 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)合增長率也正顯示著ZigBee的巨大潛力，可以想像在未來的35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