近期，CSA連接標準聯盟 (原Zigbee聯盟)宣告其正在開發Zigbee標準新功能——Zigbee Direct，該功能結合了Zigbee和低功耗藍牙 (BLE) 這兩種經過市場驗證的技術，可利用隨處可見且操作方便的低功耗藍牙設備，簡化Zigbee新設備的入網和對已有設備的控制，帶給用戶更便捷的體驗。目前，已有包括亞馬遜、華為、OPPO、三星、施耐德、宜家、羅格朗、Silicon Labs等50多家成員公司參與了該功能的開發。

用Zigbee Direct提升物聯網體驗

據悉，當前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。僅僅在2022年，就有超過400款Zigbee終端產品和芯片平臺通過了認證，迄今為止，累計認證數量已經超過4700。早在2015年的極客公園創新大會上，小米就發布了支持ZigBee的新款產品——小米智能家庭套裝，包括多功能網關、人體傳感器、門窗傳感器、無線開關等，可以把Zigbee設備連上米家和其他智能設備。自此以后，Zigbee產品便開始頻繁出現在大眾視野中。

ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術。盡管已經推出20多年，ZigBee的協議棧開發工作仍在持續推進，涉及的范圍也在不斷擴大。自問世以來，Zigbee致力于實現設備間低成本、低功耗的無線連接和物聯網網絡，幫助開發人員重新定義和構想物聯網未來的樣子。然而，ZigBee技術最大的劣勢就在于它無法直接連接互聯網，必須通過網關進行轉換。這也是ZigBee在個人消費品領域一直難以普及的重要原因。同時，由于智能手機和PC等大多數平臺設備都沒有配備Zigbee模塊，需要額外使用集線器設備來支持ZigBee，大大降低了用戶體驗，同時還增加了體驗成本。
在50多家成員公司的支持下，Zigbee Direct通過在Zigbee和低功耗藍牙設備之間建立新的通信渠道來解決這個問題。具體來說，Zigbee Direct通過利用低功耗藍牙的通用屬性配置文件（GATT）在Zigbee網格網絡中傳輸和接收數據，將低功耗藍牙用作Zigbee網絡和其他智能生態系統之間的通信橋梁，使其與盡可能多的智能設備一起工作。其中，Zigbee虛擬設備（ZVD，如具有藍牙功能的智能手機）使用GATT與附近的Zigbee直接設備（ZDD，如智能燈泡或攝像頭）建立安全連接，一旦創建了連接，Zigbee虛擬設備便可以作為遙控器來控制關聯網絡中的Zigbee直接設備和其他Zigbee設備。
對于智能家居的消費者來說，Zigbee Direct的優勢在于無需額外的硬件、網關或集線器即可提供簡化的使用體驗，用戶不再需要堅持使用特定品牌的產品，新用戶和喜歡折騰的發燒友都可以輕松地將新產品連接到他們的網絡中去，從而節省時間和金錢；對于開發人員和制造商來說，可以通過統一標準來增強互操作性、通用性，不再需要花費額外的資源來設計專有解決方案或各種專有API和接口，縮短了產品的上市時間。此外，Zigbee Direct還使用了Zigbee 3.0 R23的最新版本，具有密碼學支持的端到端加密和動態鏈接等關鍵功能，可增強設備的安全性。

全屋智能時代ZigBee的沒落在當前常見的無線通信技術中，藍牙和Wi-Fi是當之無愧的主流。對于藍牙來說，當前已經發展出BLE以降低耗電量，發展出藍牙Mesh以提高其自組網的能力，但當承載量和吞吐量增加時，藍牙的延遲時間會大幅變長，且穩定性較弱；Wi-Fi則對于300m左右的大范圍的傳輸有著比其他傳輸方式要更好的效果，但缺點是能耗較大，不適用于智能門鎖、紅外以及各種傳感器產品。

而ZigBee是基于IEEE802.15.4協議發展起來的一種短距離無線通信技術，具有功耗低、天然支持Mesh組網、網絡容量大、相應速度快等特點，與Wi-Fi的IEEE802.11和藍牙的IEEE802.15.1相比，都有各自的特色，相互之間無法完全取代。從上圖可以看出，ZigBee也已經發展出了自己的生態，但ZigBee在創立之初，卻已經給自身埋下了一個隱患的種子。
在ZigBee 1.2等協議的早期版本中，其為每個智能家居品類設計了獨立且互不兼容的協議，導致不同品類的設備將無法通過Mesh組網，而隨著智能家居的興起，廠商需要對協議進行擴展以支持數十甚至上百種品類，但這樣的私有擴展使得ZigBee協議的兼容性大大降低，不同廠商的ZigBee設備甚至需要配備自己品牌的網關才可以互聯，進一步降低了使用體驗。
在ZigBee 3.0版本中，雖然推出了完全開放跨品牌連接的ZigBee認證，從而讓不同品牌的設備互聯起來，但該認證只是檢查設備是否用標準協議控制，以及是否能控制使用標準協議的設備，并不會測試或強制要求向消費者提供完整的跨品牌聯動能力。
2021 年5月，ZigBee聯盟改名為CSA ( Connectivity Standards Alliance 連接標準聯盟 )，新名稱的含義或許也意味著曾經寄希望于通過ZigBee建立全屋智能的計劃幾乎破產。之后，基于ZigBee基礎組件改造的衍生協議——Thread，在傳輸層實現了 IPv6 支持，徹底解放了設備互聯的限制，還允許低功耗設備直接接入互聯網，可讓家中所有設備都處于同一個局域網，并且只需要一個網關就能讓Thread網絡中的所有設備接入互聯網，這種打破品牌壁壘的傳輸層協議改進了Zigbee 3.0中遺留的問題。
而在傳輸層協議Thread之上，工作在應用層的Matter近年來更是名聲大噪，它不僅是一個互聯協議，也是一個認證體系，經過Matter認證的設備，就能直接實現互聯互通。

相比之下，要添加額外網關才能聯網，且傳輸速率低的Zigbee，近年來逐漸被冷落，其市場也被日漸蠶食，就連小米也于去年在IoT開發者平臺上明確說明，不再推廣Zigbee的接入方案了，而是推薦使用BLE的接入方案。

ZigBee的未來在哪里？

雖然Zigbee的發展有所放慢，但其也一直處在不斷地更新和迭代之中，相比其他無線通信技術也還是存在獨特優勢，從這些優勢出發，也可以找到它的更多適用場景。

現階段，物聯網發展還處于物與網絡的鏈接，通過手機終端或集成終端來控制所有物的工作。但是在未來的萬物互聯世界中，物與物之間應該是能夠相互傳輸信息甚至自動決策的，以達到無人參與的更高級別的智能。
目前，Zigbee解決方案的家族已經包括Zigbee、Zigbee Direct、Zigbee Smart Energy和低能耗解決方案Green Power。以Green Power為例，如果未來Green Power的設想能夠完全實現，Zigbee傳輸不用更換電池，可以實現無源物聯網，那么Zigbee產品將會有更廣闊的使用空間，如在化工煙囪、冶煉行業等危險作業場所，如果在這些場景中還要定期更換電池，會給整體效率帶來很大的影響，如果Zigbee能成功實現無源，不僅可以減少更換電池的人工成本，減少了廢棄垃圾的產生，也為Zigbee的發展帶來了更多的可能性。
不僅如此， Zigbee的本地化部署也給應對各種特殊情況帶來了良好的穩定性，無需外網也可執行設置的本地智能，即使遇到停電、斷網以及部分硬件失靈，以Zigbee為基礎的產品也能很好的完成工作。
最后，Zigbee雖然傳輸速率較低，但響應速度是很快的，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms，節點接入網絡只需30ms。未來的物聯網設備對于響應速度也會有更高的要求，這也正是Zigbee的優勢所在。

寫在最后眾所周知，想要推進技術落地，提升用戶體驗是必不可少的步驟，而Zigbee Direct新功能和認證計劃的推出，相信會在很大程度上推進Zigbee產品的市場應用，讓其在經歷二十多年的發展之后在此大放光彩。

參考資料：1.《Zigbee Direct 新標準功能發布：智能手機 / 音箱等 BLE 設備可直接與 Zigbee 設備通信》，IT之家2.《CSA聯盟正開發Zigbee Direct：新功能融合Zigbee和藍牙兩種技術》，智能人居觀察3.《被小米智能家居拋棄之后，Zigbee的未來在哪里？》，AIoT星圖

(轉載自：//mp.weixin.qq.com/s/_7rT9tgVwQzLZ4RmOcFhWg)