解读ZigBee3.0：如何实现智能家居的互联互通？

二个月前，极客公园一篇《为什么要装这么多 App 去控制我的"智能家电"》的文章在智能家居圈子引起了很大的反响，直击了智能家居行业不同厂家的产品不能互联互通的行业痛点。文章中写到智能家居行业中如此多的APP给用户造成很大的困扰。用户如果需要使用不同厂商生产的智能设备，必须购买不同厂商的智能家居网关设备和使用不同厂家的APP去控制智能设备，这极大的降低了用户购买和使用智能家居产品的热情。那么造成智能家居不能实现互联互通的根本原因是什么呢？那还得从智能家居产业链说起。

智能家居的产业链

智能家居产业链分为协议(或称标准)提供商、IC芯片厂家(通常也是软件协议栈提供商)、解决方案商、智能家居产品商。我们主要从智能家居产业链的源头协议说起。智能家居的主流协议主要分为Wi-Fi、ZigBee、Z-Wave。Wi-Fi协议主要由于高功率、组网相对复杂、节点少等原因不能够大规模应用于智能家居的设备中，但由于Wi-Fi高传输率的特性非常适合应用于智能摄像头等智能家居产品。所以Wi-Fi协议在智能家居中角色主要是作为补充协议存在。Z-Wave协议由于低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信、互通性高在欧洲得到了比较广泛的应用，Z-Wave的网关是可以控制不同厂家基于Z-Wave协议的设备，但是由于Z-Wave在频段在908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲)之间，这个区间的频段在中国属于工业频段，不能够民用，所以Z-Wave协议在国内计几乎没有应用。剩下的ZigBee协议凭借低功耗、网状组网、节点多、高安全性等属性成为在智能家居行业应用最广泛的协议。只可惜，ZigBee协议最大的问题是互通性不好，不同厂家虽然都是采用ZigBee协议，但是就是不能互相控制。原因也得从ZigBee的前世今生说起。

ZigBee的前世今生

ZigBee协议的诞生源于对工业物联网的需求。为了满足不同的应用背景，ZigBee联盟先后颁布ZigBee Home Automation (ZigBee HA)， ZigBee Light Link(ZigBee LL)， ZigBee Building Automation(ZigBee BA)， ZigBee Retail Services(ZigBee RS)， ZigBee Health Care(ZigBee HC)， ZigBee Telecommunication services(ZigBee TS) 等应用层协议来满足智能家居、智能照明、智能建筑、智能零售、智能健康、智能通信服务等领域。问题是这些应用层协议是独立不互通的。比如ORVIBO欧瑞博采用了标准的ZigBee HA协议的智能开关和飞利浦Philips采用标准的ZigBee LL的Hue智能灯泡是不能互相控制的。这里强调标准的ZigBee协议的原因是由于早期ZigBee版本由于标准化做的不好，给了厂商太多选择，很多厂商虽然采用了ZigBee HA的协议，但是终端的智能家居厂商根据自家的需求定制化了ZigBee HA，而非标准ZigBee协议，导致不同厂家产品还是不能互联互通。也有点类似于Android，不同手机厂商都是采用Android系统，但是都进行了大量的定制化，导致最后的手机系统也是千差万别。ZigBee联盟对于ZigBee HA的标准化问题也是伤透了脑筋，为此，还专门组织一批组织机构做ZigBee HA认证，比如最新的ZigBee HA1.2认证，只要经过ZigBee HA1.2认证的产品就能够实现互联互通。实验证明，采用标准ZigBee HA1.2的产品是可以互联互通的，笔者亲测过Smartthings的网关可以控制ORVIBO欧瑞博的智能开关，ORVIBO欧瑞博的网关也可以控制GE的智能灯泡。看到这里，我们大概可以了解到智能家居不能互联互通的根本原因是应用智能家居最广泛的ZigBee协议有很多应用层协议，不同的应用层协议彼此是独立不互通的；另外即使采用相同的应用层协议，也有可能由于应用协议标准化的问题导致设备不兼容。可以说，ZigBee之前仅仅解决了智能设备的连接问题，但是没有解决智能设备的互联互通的问题。

ZigBee3.0 来了

终于，ZigBee3.0来了，来解决智能家居互联互通了！今年5月初，ZigBee联盟联手ZigBee联盟中国组成员在上海亚洲消费电子展(CES Asia)举办新闻发布会暨剪彩仪式，正式向亚洲市场推出了ZigBee3.0！IC厂商TI、NXP、GreenPeak、Atmel，解决方案商ORVIBO欧瑞博、顺舟智能科技，智能家居厂商飞利浦、美的等主要智能家居上下游玩家均参加了新闻发布会。ZigBee联盟推出ZigBee3.0主要的任务就是为了统一ZigBee Home Automation (ZigBee HA)， ZigBee Light Link(ZigBee LL)， ZigBee Building Automation(ZigBee BA)， ZigBee Retail Services(ZigBee RS)， ZigBee Health Care(ZigBee HC)， ZigBee Telecommunication services(ZigBee TS)等应用层协议，解决了不