ZigBee與 ZigBee PRO：哪一個特性集較適合？

　　ZigBee和ZigBee PRO特性集的區(qū)別何在

　　ZigBee較近批準(zhǔn)了ZigBee-2007規(guī)范，該規(guī)范定義了ZigBee和ZigBee PRO的兩個特性集。全新ZigBee-2007規(guī)范構(gòu)建于ZigBee-2006之上，不但提供了增強(qiáng)型功能，而且在某些網(wǎng)絡(luò)條件下還具有向后兼容性。ZigBee特性集提供了樹尋址、AODV網(wǎng)狀路由、單播、廣播和群組通信、以及安全等特性。相比之下，ZigBee PRO用隨機(jī)尋址取代了樹尋址；其雖然包括了ZigBee-2006和2007規(guī)范中所使用的相同的AODV路由，但是卻提供了多對一源路由備選方案。ZigBee PRO還增加了有限的廣播尋址功能，并增加了對“高級”安全性的支持功能。ZigBee和ZigBee PRO特性集均對可選頻率捷變和拆分提供了更多的支持（圖1）。

　　ZigBee的樹尋址按照等級分配地址。ZigBee PRO采用的隨機(jī)尋址法隨機(jī)地為設(shè)備分配地址，并通過不斷監(jiān)控和達(dá)到“管理”流量將沖突挑選出來。ZigBee不僅受益于可靠、獨(dú)特的尋址方法，而且不存在經(jīng)常性的監(jiān)控通信與處理地址沖突的開銷。但PRO卻得益于調(diào)整功能，如當(dāng)通信限制會導(dǎo)致一個由多個（五個以上）跳頻（Hop）組成的網(wǎng)絡(luò)時；或當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)由多個移動終端設(shè)備組成時，該優(yōu)勢是以不斷增加的啟動延遲為代價的，因?yàn)閆igBee PRO必須要允許一定的時間以解決地址沖突問題，而對于樹尋址而言則并非必須。

　　ZigBee和ZigBee PRO路由均使用Ad Hoc方式的按需距離矢量（AODV）路由協(xié)議，但是只有PRO可支持多對一路由選項(xiàng)。在犧牲一個較大協(xié)議棧的前提下，多對一源路由實(shí)現(xiàn)了快速路由建立，此時多個設(shè)備（如傳感器）均向一個接收器（Sink）報告（如網(wǎng)關(guān)設(shè)備）。對于自主雙向和點(diǎn)對點(diǎn)通信（如燈控開關(guān)和燈）來說，多對一特性就變得不那么高效了，并且在一些情況下會變得不合事宜。

　　ZigBee和ZigBee PRO均支持集群尋址，但是PRO增加了對有限廣播集群尋址的支持，可在所有集群成員相對緊密鄰近時防止整個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)不必要的溢流（Flooding）。該特性在降低大型網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)寬通信開銷方面極為有用，但隨之而來的是占用更多寶貴的節(jié)點(diǎn)空間。

　　雖然存在一些細(xì)微的差異，但ZigBee和ZigBee PRO之間較主要的特性差異就是對高級別安全性的支持。高級別安全性提供了一個在點(diǎn)對點(diǎn)連接之間建立鏈路密匙的機(jī)制，并且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在應(yīng)用層無法得到信任時增加了更多的安全性。像許多PRO特性那樣，高級安全特性對于某些應(yīng)用而言非常有用，但在有效利用寶貴節(jié)點(diǎn)空間方面卻付出很大代價。

　　盡管ZigBee和ZigBee PRO在大部分特性上相同，但只有在有限條件下二者的設(shè)備才能在同一網(wǎng)絡(luò)上同時使用。如果所建立的網(wǎng)絡(luò)（由協(xié)調(diào)器建立）為一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)，那么ZigBee PRO設(shè)備將只能以有限的終端設(shè)備的角色連接和參與到該網(wǎng)絡(luò)中，即該設(shè)備將通過一個父級設(shè)備（路由器或協(xié)調(diào)器）與該網(wǎng)絡(luò)保持通信，且不參與到路由或允許更多的設(shè)備連接到該網(wǎng)絡(luò)中。同樣，如果網(wǎng)絡(luò)較初建立為一個PRO網(wǎng)絡(luò)，那么ZigBee設(shè)備也只能以有限的終端設(shè)備的角色參與到該網(wǎng)絡(luò)中來。

　　事實(shí)上，許多采用了ZigBee的產(chǎn)品都將是專用方案或應(yīng)用規(guī)范，任何特定網(wǎng)絡(luò)往往都只允許使用特定廠家的設(shè)備。在醫(yī)療行業(yè)尤為如此，因?yàn)槟壳霸擃I(lǐng)域還沒有定義和批準(zhǔn)公共方案。但是，對于那些不同廠商的眾多設(shè)備都必須作為一個單一協(xié)同運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)來完成指定服務(wù)或功能的市場來說，則需要對公共方案進(jìn)行規(guī)范，以保證所有網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備都“講”同一種語言，并具有互操作性。本文中的互操作性是指某公司A的一款產(chǎn)品（燈控開關(guān)）將可與另一家公司B的產(chǎn)品（燈鎮(zhèn)流器）進(jìn)行通信，而無需兩家公司在此之前制定通信協(xié)議來確保設(shè)備的協(xié)同工作（圖 2）。

　　ZigBee初期主要面向家庭和商業(yè)樓宇自動化市場，隨著更多公司和專業(yè)人員投身于ZigBee并更好地了解其功能和差異，ZigBee開始進(jìn)入更廣闊的市場，除了關(guān)注于老年護(hù)理及生活輔助、醫(yī)療、電信、資產(chǎn)追蹤、娛樂和更多其他用途的產(chǎn)品以外，ZigBee還進(jìn)入了先進(jìn)抄表基礎(chǔ)設(shè)施（AMI）領(lǐng)域。

　　除批準(zhǔn)ZigBee-2007規(guī)范（ZigBee和ZigBeePRO特征集）以外，ZigBee聯(lián)盟將注意力集中于較終確定和正式測試幾種應(yīng)用方案，對網(wǎng)絡(luò)中支持的設(shè)備類型以及這些設(shè)備之間通信的語言進(jìn)行了定義。家庭自動化（HA）就是首個獲批準(zhǔn)的公共方案，其已經(jīng)成熟并在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)得到了使用。以AMI為目標(biāo)的智能能源（SE）技術(shù)目前已被批準(zhǔn)，并且在2008年5月完成較終測試和參考平臺（Golden Unit）認(rèn)證。商業(yè)樓宇自動化（CBA）不久就會進(jìn)行測試，同時，由于更多的公司均在該聯(lián)盟規(guī)范內(nèi)開發(fā)產(chǎn)品和進(jìn)行技術(shù)研究，接下來會出現(xiàn)更多的公共方案，例如醫(yī)療特別是個人健康和醫(yī)院護(hù)理（PHHC）領(lǐng)域。由于它有望在 ZigBee上實(shí)施IEEE 11073標(biāo)準(zhǔn)，因此在不久的將來會受到更多關(guān)注。

個人健康和醫(yī)院護(hù)理應(yīng)用

　　由于仍處于發(fā)展的早期階段，因此PHHC設(shè)備在未來一年到一年半的時間內(nèi)可能還不會上架銷售，但各大公司已經(jīng)開始針對該市場構(gòu)建ZigBee驅(qū)動的設(shè)備。包括生活輔助和家庭護(hù)理在內(nèi)的醫(yī)療市場發(fā)現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有許多好處，并且成本較低。ZigBee為便攜式醫(yī)療應(yīng)用提供低成本的解決方案，同時提供能夠縮短護(hù)理人員反應(yīng)時間以及能夠挽救病人生命的實(shí)時數(shù)據(jù)。在生活輔助應(yīng)用中，ZigBee網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)可靠且不易察覺的實(shí)時數(shù)據(jù)采集。其中包括在家中追蹤居住者的所在方位，監(jiān)控其飲食或洗浴習(xí)慣，從而確保了其定期按時服藥，收集體重、血壓或其他生物特征，開啟自動照明或門以防止事故發(fā)生等，這種技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際部署中得到了證明。ZigBee還將被應(yīng)用于醫(yī)院和醫(yī)療設(shè)施的資產(chǎn)追蹤。通過利用廣泛的多跳頻網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，ZigBee可為昂貴設(shè)備貼上數(shù)字標(biāo)簽，并在一個大型設(shè)施中對其進(jìn)行追蹤。

　　結(jié)論

　　根據(jù)不同的系統(tǒng)要求和部署規(guī)模，ZigBee和ZigBee PRO均可以在市場中得到使用。在家居自動化及醫(yī)療領(lǐng)域，存在許多ZigBee的潛在機(jī)會；但截止到目前，由于缺少可以使用的公共方案，這些系統(tǒng)將仍然維持單一廠商解決方案，不具有互操作性。然而在許多情況下，這是符合需求的，因?yàn)槎ㄖ苹�產(chǎn)品更能滿足特定系統(tǒng)要求。

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