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小米智能家居不用蓝牙用 ZigBee,怎么回事?

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近日,荷兰芯片公司恩智浦(NXP)宣布和小米合作,为智能家庭套装提供低功耗无线连接方案。

小米智能家庭套装包含了人体传感器、门窗传感器、无线开关和多功能网关。这些传感器需要彼此互联,于是小米采用了 NXP 的 ZigBee 解决方案。这是一种近场低功耗无线通讯技术,能够把智能设备以稳定和低功耗的方式连接起来。

除小米之外,高通、飞利浦、通用电气都采用了 ZigBee 技术。

ZigBee 是什么?

ZigBee 的名字源于蜜蜂八字舞,蜜蜂(Bee)依靠嗡嗡(Zip)和同伴传递方位信息,依靠同伴接力形成通信网络。ZigBee 和蜜蜂的信息传递机制非常像,网络中会有很多 ZigBee 设备,它们会彼此连接,以接力的方式进行信息传输,形成一个通信网络。

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这种机制叫 ZigBee Mesh Network。打个比方,一队伞兵每人拿着 ZigBee 设备空降,到地面后只需任意两人在通信范围内,就可以让所有人彼此沟通。随着人员位置改变,ZigBee 也会改变连接的路径,以保障网络通信畅通。

目前来说,ZigBee 通信距离在 10 米到 100 米之间,如果增加发射频率还能到 3 千米左右。通过网状通信的形式,ZigBee 的通信距离在家庭和工业领域完全够用。

网状通信还能保障稳定性。当有通道堵塞,ZigBee 能迅速找到附近可用的结点,采取另一条路径把信息传输到目的地。所以 ZigBee 在需要高稳定性的行业非常有用,除非大范围损坏,设备通常能稳定使用。

但高稳定性往往伴随不效率。ZigBee 2.4GHz 的发射功率,最高能达到 250kbps。但由于需要多通道传输,分享带宽后有 100kbps 已经不错。所以不要奢望 ZigBee 协议能够进行声音、视频等大数据传递,但仅使用它传输控制和改变命令倒是不错。

这刚好和 ZigBee 的低功耗联系起来。在待机情况下,2 节 5 号电池就可以支持一个节点工作 6 个月以上,相比之下蓝牙仅能工作数周,WiFi 仅能工作数小时。而小米采用的 JN5168 型号,据说能达到两年以上的续航能力。

另外让 ZigBee 能在智能家居、物联网大规模使用的是它的成本。一般的 ZigBee 芯片在 2 美元,小米使用的 JN5168,在阿里巴巴的批发价是 18 元左右。

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