專訪 | Zigbee聯盟宿為民博士:Zigbee3.0打造互聯互通智能家居生態圈

時間:2020-9-7 11:00:00

市面上針對智能家居的無線協議眾多,您如何看待目前的主流無線協議的江湖現狀?

雖然針對智能家居的無線協議眾多,但隨著市場的演進和趨于成熟,對協議的選擇基本歸并為近距離開放的無線通信協議,即Wi-Fi、Bluetooth和Zigbee?;诟鲄f議的主要特點,一個比較完整的全屋智能場景,往往需要三者結合來滿足不同需求:比如Wi-Fi用于高速率的視頻,Bluetooth用于移動和可穿戴設備的連接,而Zigbee則為眾多的控制傳感和照明設備提供穩定可擴展可互操作的網絡支持能使這些協議和諧共存并達成良好互動是提升用戶體驗從而促進市場發展的必由之路,這也是目前在市場上可見的趨勢。

Zigbee聯盟為何會推出3.0版本的協議?

聯盟是非盈利性的標準開發組織,成員公司自愿加入并貢獻力量創建和推進各項物聯網標準,無論是推出一項新標準或者是對已有標準的更新都植根于市場的需求,Zigbee 3.0標準的推出也是一樣。

回顧一下相關標準的發展歷史就會發現,Zigbee聯盟最早推出的是為達成設備互聯的Zigbee 2004網絡層協議。但基于其低速率、低功耗的特點,Zigbee網絡需要支持計算能力受限且沒有用戶界面的諸多‘小設備’,如果要搭建包含來自不同廠商設備的傳感控制網絡,就要讓網絡的設備之間能互相‘認識’和‘互動’,比如:A是一個開關,B是一個燈泡,所以A可以控制B。根據這些場景的需求,聯盟為滿足不同垂直領域的需要,基于網絡層協議定義了一系列設備類型、屬性、功能的應用層規范,2007年推出了Zigbee Home Automation (ZHA),2009年推出了Zigbee Health Care, 2012年推出了Zigbee Light Link (ZLL)。而也正是這些應用層規范的推出,標志了Zigbee成為覆蓋網絡層和應用層,達成設備之間不僅互通而且能互聯互動的全棧協議。

而隨著近年物聯網的高速發展,垂直領域的界限不再那么涇渭分明,單個場景中包含的設備數量和設備類型都在不斷增加,芯片廠商也推出了計算存儲能力更強成本更低的芯片,為順應這一市場趨勢,Zigbee聯盟成員整合打通了之前適用不同領域的多個應用層規范,推出了Zigbee 3.0規范,并通過對網絡行為的規范保證了對之前規范的向前兼容性,在顯著提高不同設備之間的互操作性的同時也保證了和市場存量產品的互通。

相比早期的Zigbee各版本標準,最新Zigbee 3.0有哪些革新與創新的優勢?尤其在互聯互通性上有哪些革新與優勢?

Zigbee 3.0主要的創新優勢可以概況如下:

支持眾多設備類型使得場景更為豐富:因整合以往多個垂直領域標準使我們的設備類型空前豐富,涵蓋了照明、安防、暖通、幕簾等不同領域的近50種產品類型。設備類型能根據不同的場景需要而進一步增加。 更高的安全級別:具備多項針對當今不斷演化的風險環境設計的安全新功能,它包含了部分最初為Zigbee Smart Energy標準開發的安全功能,該功能已在全球數以億計的電表中得到應用,至今未發現存在安全漏洞。比如Zigbee 3.0的網絡可以要求每個新設備通過唯一的且帶外(out of band)的Install Code來加入網絡,以防止惡意設備的接入;也能夠定期切換網絡密鑰,即便被攻擊者獲取也會很快失效;另外特別為OTA空中升級的安全性設置了多重保障機制。

支持超低功耗設備:Zigbee 3.0的網絡路由設備被要求具備Green Power支持能力。Green Power是一種可以支持極低功耗甚至是采用能量捕獲的硬件產品的協議,特別適用于那些數量眾多安裝分散的傳感控制類設備,免于更換電池的煩惱。

目前Zigbee聯盟有多少家會員?其中大概有多少家已經開始推出經過Zigbee 3.0認證的產品?

聯盟在全球有300多家成員,北美、歐洲和亞洲各占約1/3,涵蓋Zigbee生態圈的各個環節,從上游的芯片廠商、協議棧開發、模塊廠商到設備廠商,平臺商和服務商等公司,認證產品的以設備廠商為主,已經獲得Zigbee 3.0認證的成員已經有80多家了。

對于生態建設,Zigbee聯盟有哪些期許?對于未來互聯互通的規劃,多久可以實現滿意的生態布局?

Zigbee聯盟對于生態建設的期許基于會員需求。目前聯盟“參與者”級別以上的會員大多對于生態建設報以極大的希望,他們通過積極參與對生態建設有利的協議改進、完成產品認證、建設自身生態系統、會員之間生態系統合作來實現生態的建設。聯盟也積極和全球主要的生態構建廠家進行溝通,挖掘存在的問題,幫助他們實現基于Zigbee 3.0豐富的生態系統。

Zigbee 3.0是從標準的頂層設計來著手,耗時幾年的推進,目前全球的應用生態如何,例如芯片商、模塊商、終端企業?

自2016年Zigbee 3.0標準推出以來,2017年和2018年通過聯盟認證的兼容平臺和認證產品都有很快的增長,實際上聯盟最近剛剛發布新聞,慶賀認證的產品數量達到3000件,其中3.0的兼容平臺就達到100多款,而3.0的認證產品也已經接近400款,涵蓋了眾多國內外的知名品牌:Amazon、Aqara、BEGA、IKEA、Lutron、立達信、朗德萬斯、Philips Hue、Osram、Samsung SmartThings、Sengled、涂鴉、云丁等等。相應地,也有越來越多的生態圈平臺企業正在或已經正過渡到Zigbee 3.0,包括Amazon、Philips Hue、IKEA、涂鴉等等。

從2016年開始至今,國內的Zigbee 3.0的進展階段如何?其中國內的智能家居企業整體進展成果如何?

中國企業在構建Zigbee 3.0的生態中起到非常積極的作用,這其中主要的貢獻就是Zigbee 3.0產品的認證。來自中國的產品認證數量已經達到100多款,盡管我們看到相當一部分數量的認證產品所面向的是歐美市場,但不可否認,這些認證產品為國內生態系統的建立打下了堅實的基礎。同時我們也意識到,國內智能家居的生態系統尚處于相對封閉的狀態,一些即使聲稱采用Zigbee 3.0標準的生態系統也采取的事實封閉策略,即消費者只能購買該生態特定的設備才能加入該生態。但我們相信,隨著智能家居業務的開展,國內將很快迎來開放的智能家居春天,這一點已經從最近和一些生態系統高層人員的溝通中得到了證實,讓我們靜候佳音。

目前Zigbee 3.0官方認證的產品數量大概有多少?目前國內大概有多少個Zigbee 3.0的認證產品,覆蓋多少家品牌?

聯盟在Zigbee 3.0的認證已經接近400款,涉及30多種設備種類。而我們很高興地看到,其中有1/3的認證產品來自中國的成員,特別是聯盟的董事會成員立達信,更以接近40多款的3.0認證產品雄踞榜首。其他認證Zigbee 3.0產品較多的中國公司還包括朗德萬斯、綠米聯創、深圳晟瑞、杭州巨星,深圳海曼等等。

通過Zigbee 3.0認證的流程是如何的?必須要加入Zigbee聯盟才能通過認證嗎?整體認證的費用大概需要多少呢?

產品的認證主要分兩步,首先將產品提交給聯盟授權的5家第三方測試實驗室測試產品。這5家實驗室中CESI(中國電子技術標準化研究院)、TUV萊茵和Element在中國的北京、上海和深圳均設有可以測試Zigbee產品的實驗室。測試通過后直接向聯盟提交認證申請就可以了。需要特別強調的是,認證過的產品才能稱為Zigbee產品并打上Zigbee認證標志。而只有認證過的產品的互操作性才是有保證的。

測試產品的費用由各個實驗室報價和收取,不同的產品測試價格會有所不同。聯盟對新認證的產品統一收取1000美元的認證費用,但對已經獲得認證產品的衍生產品(Zigbee功能不變)可以申請簡化的相似性認證(Certification by Similarity),免于測試產品,認證費用也降低為500美元。

確實,要通過上述步驟認證產品的前提是加入聯盟,不過隨著去年聯盟認證轉讓計劃(Certification Transfer Program)的推出,非聯盟成員也可以從聯盟的參與者或推動者級別成員(ODM和OEM廠家)那里獲得認證產品,通過該計劃獲得認證,并使用自己的品牌和認證標志上市銷售。該項計劃的認證轉讓費用也是500美元。

在整個Zigbee 3.0生態中,會員企業中哪些比較亮眼的產品與解決方案?

會員企業中近期涌現很多讓人期待的產品和解決方案,比如說: 綠米Aqara近期同時推出多款Zigbee 3.0產品,不僅能滿足全屋智能需要的絕大多數場景,也在提升穩定與安全性的同時,更是實現了與其他設備之間的互聯互通。同時支持MIoT 、蘋果HomeKit 、Amazon Alexa以及Google Assistant的生態體系。

涂鴉智能有超過 100 家全球客戶開始采用 Zigbee 技術,涉及涂鴉智能的全屋智能、智慧酒店、智慧公寓等行業 SaaS 方案與項目。涂鴉提供的整套完整的解決方案,包含 Zigbee網關、Zigbee電工、Zigbee照明、Zigbee傳感、Zigbee 門鎖等全套產品,最快一天就能實現智能化。

鹿客的兩款家用市場的高端旗艦智能鎖產品Touch和P3近期也通過認證,成為國內首批通過Zigbee 3.0認證的智能鎖產品,在外形設計上都兼具實用性和創新性,其安全性更是在Zigbee 3.0的高安全技術標準之上,搭建了更高的壁壘。

另外,近期還有多家國內成員的3.0網關產品獲得認證,包括順舟、威士丹利、軟庫等等,這也是Zigbee 3.0生態正快速落地的有力證明。

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