Sub-GHz/ZigBee技术加速整合　智慧能源管理系统渐热

，营运商也须搭配高效率的除错工具，主因係网状网路的复杂性将使传统网路分析工具（如Packet Sniffer）使用起来更加困难。此外，封包到达目的地前，许多中间传输将超出分析仪的应用範围，目前唯一的解决方法是采用专用的桌上型网路分析仪 （Desktop Network Analyzer），才能以图形化介面显示网路中每个封包收发状况，并进行协定分析，让开发人员得以协调网路通讯和装置任务。

　　不过，在某些情况下，网状网路并不是合适的选择，因为节点密度太低，因此无法提供有效的容错移转支援。例如，公路或铁路网路拓扑结构须沿着狭长路径以宽间距部署节点。同样，校园的周边设施对于采用网状网路来说过于稀疏。在这些环境中，结合星型拓扑结构可跨越更远距离，因而更可靠及合适。

　　频段干扰较少　Sub-GHz支援长距离通讯

　　由于无线传播距离与频率成反比，在低功耗、长距离通讯或穿墙能力上，Sub-GHz射频（RF）技术比ZigBee更有优势，如目前在许多无线网路应用中，433MHz已成为2.4GHz的替代品（惟日本不允许用于无线应用）；而基于868MHz和915MHz的设计亦已广泛用于美国和欧洲市场。

　　许多可用频段对系统整合商来说，既可选择在某些特定区域进行效能最佳化，或配合公共事业在广阔区域设计系统。在多样化选择中，Sub-GHz与2.4GHz频段相比，频段频谱干扰更少，因而能提高网路整体效能，减少传输中的重复传送次数。

　　儘管Sub-GHz技术可采用标準的网路通讯堆叠协定，但许多厂商仍选择专用解决方案来解决其特定需求，主要係无线协定面临着一个问题，接收器不知道消息何时到来，不得不保持监听以便不丢失任何资料，因此即使没有消息，接收器也不能完全关闭，此种情形将限制节点的电池自主权，须定期更换电池或充电。

　　市面上最新的Sub-GHz收发器已可支援119M~1，050MHz频率範围，最大146dB的链路预算（Link Budget），以及休眠模式下仅需50奈安培（nA）电流消耗；同时也能支援双天线设计，以减轻多径衰落的影响。

　　晶片整合天线分集逻辑演算法后，还可采用跳频和时脉同步技术，让系统整合商在调节器和终端节点之间，实现跨越数公里的Sub-GHz网路，且终端节点可采用单电池运行10年以上，因而能以少量调节器覆盖特定区域，加速实现智慧能源管理系统的建置。

　　不过，无线网路世界中，没有一种万能的解决方案，尤其在大规模、低功耗网路中，更不能仅选择无线网路中的某一种形式，须促进Sub-GHz和ZigBee 无线网路良好并存。例如在校园中，2.4GHz ZigBee适用于室内自动化系统，而Sub-GHz用于户外灯光控制。

　　ZigBee/Sub-GHz共构低功耗无线感测器网路

　　虽然可靠、有效的收集资料能力对无线网路环境布建最为重要，但相关业者要真正激发出无线网路应用潜能，实现所有即时资讯的资料分析、视觉化以获得行动服务，还须进一步发展云端运算连接方案。

　　一般而言，大规模网路通常利用回程（Backhaul）系统，把每个子网路中收集的资讯转换成网际网路通讯协定（IP），并且在每个收集点，把接收到的资料转换成适合在标準IP帧中传输的格式。大多数情况下，在感测器网路中的网路通讯协定前端将分解并进行封包分析，随后回程系统再把含有来源和目的地资讯的塬始资料整合成IP封包，让感测器网路毋须消耗过多能源。

　　紧接着，IP封包将采用与其他网路资料封包一样的方式选择路由，而服务提供者则透过云端服务分析资讯，并提供给用户，让消费者可藉由平板、笔电或手机取用数据，形成更有效率的智慧能源管理流程。

　　无庸置疑，无线通讯和低功耗设计技术的发展带来许多便利性，让人们可测量、监视和控制环境，这是以前无法想像的；现阶段，智慧电表、保全和建筑物自动化等应用正蓬勃发展，而污水管理和森林火灾探测类型等应用也开始起步。由于不同的技术各有优势，未来ZigBee协定和Sub-GHz射频系统将高度整合，以实现高可扩展和可靠性的低功耗无线感测器网路。