原创 低功耗无线个域网：蓝牙4.0 Zigbee争锋

智能手机带来的热潮正在走向极限，手机芯片日渐成为厂商间杀价竞争的焦点。相比于凶狠拼杀的本土厂商，部分欧美大厂则积极布局新的蓝海市场。以智能家居、医疗电子、工控设备、安防、汽车电子等为终端应用的各种宽带无线接入技术凭借其高成长、高利润、高回报等特点，日益吸引人们目光，相关市场的竞争也变得暗流涌动。市场竞争的最高形式正是标准间的竞争。同以低功耗为卖点的无线个域网络(PAN)技术标准——蓝牙4.0与Zigbee的竞争变得日趋激烈。

蓝牙4.0冲击Zigbee传统市场

　　自从主打低功耗的蓝牙4.0版本推出后，支持该协议的产品不断增多，已开始挤压Zigbee的市场空间。

　　无线互联成为电子产品间的主要连接手段已是全球共识，但是在具体连接方式和协议上，目前市场主要存在3种耳熟能详的无线技术标准：蓝牙、WiFi和Zigbee。一般认为，蓝牙注重在PAN网络上的发展，WiFi着重于LAN的应用，而Zigbee则瞄准物联网。不过自从蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group，SIG)于2010年6月底推出主打低功耗的4.0版本后，随着时间的推移，目前支持该协议的产品正不断增多，已经开始挤压Zigbee的市场空间。

　　Dialog公司亚太区总经理Christophe Chene在介绍近期推出的DA 14580蓝牙智能系统级芯片时表示，该芯片支持4.0标准，独特的低功率架构使得无线收发时电流仅消耗3.8mA，深度睡眠模式下电流甚至低于600nA。随着4.0标准的推出，蓝牙设备将不局限于通信器件市场，亦将开拓可穿戴式电子设备、近距离设备、室内导航和智能电视等几类市场。

　　2013年亚洲通信展上，记者也观察到多家厂商展示的基于蓝牙标准的产品。在一款遥控器案例中，遥控装置集成了蓝牙4.0芯片与多种传感器，通过蓝牙传输，用户既可进行遥控操作，又可以将它变成一个游戏手柄，玩虚拟游戏。此外，还可通过蓝牙实现LED灯控制，通过手机实现开关、调光等操作。而上述这两项功能都曾经是Zigbee产品的传统功能。

　　对此，蓝牙SIG首席技术官卓文泰强调，过去几年中，蓝牙新产品增长量达到了80%，和音频、音响相关的蓝牙产品数量增幅超过了450%，包括蓝牙耳机、蓝牙电话、蓝牙麦克风等，当然增长不仅限于这些声音类产品，除了这些产品之外他们也看到新领域的发展——配件应用。这些设备与各类传感器一起协同，再与手机相连，通过云计算把结果反馈到手机中，构建一个可交互的关联世界。未来蓝牙配件每年出货量将达到10亿颗规模量级。

　　卓文泰此言反映出该组织的实际发展目标。随着物联网的发展，短距离无线传输技术已经成为最具前景的市场空间之一。蓝牙4.0标准的推出以及相关厂商的积极抢占市场，正是看中了这一市场。

　　低功耗技术具潜力

　　蓝牙4.0与Zigbee技术同样具有低功耗性能，但蓝牙标准凭已有的产量规模和用户基础更具优势。

　　尽管目前蓝牙产品已广泛地应用在智能手机、笔记本电脑等消费电子产品中，并积极向其他领域延伸。但是，在此之前一段时间里，以低功耗和组网优势著称的Zigbee技术曾经一度攻势凌厉，大有取代蓝牙的势头，直到2010年6月蓝牙4.0的发布，这一局面才逐渐改观。

　　目前，市场上流行的蓝牙产品分属3种标准——传统蓝牙技术(Bluetooth 2.1+EDR)、蓝牙3.0高速技术(Bluetooth 3.0+High Speed)与最新的蓝牙低功耗技术(Bluetooth low energy)。尽管目前市场上的产品仍然多为传统的2.1标准，但是蓝牙低功耗技术宣称的节能近九成，相当于使用“纽扣型电池”的电量消耗，已成功引起关注，成为最具潜力的一项技术。此外，蓝牙4.0规格还一改过去雷打不动的传统作法，将过去一直不变的10米传输距离加长到60米，制造商可以自行根据产品属性调整其射频范围。同时开发出所谓的单工与双工模式，双工模式的运作架构可以与不同的蓝牙规格(例如2.1+EDR或是3.0+HS)相结合，使用者可根据需求切换高速或者低耗电模式。

　　由于同样具有低功耗功能，再加上蓝牙标准已有的产量规模和用户基础，蓝牙已对Zigbee形成挤压。据介绍，2010年Zigbee联盟会员有400多家，截至2012年也只有超过600个Zigbee产品获得了认证。卓文泰表示，Zigbee在产品端至今没有上规模，其产品规模连蓝牙的1/5都不到。现在每个月蓝牙的发货量超过200万颗。

　　没有谁会独霸天下

　　未来的网域空间必然是一个复合网络，没有任何一种方式可以做到完全覆盖。

　　蓝牙4.0的发展方向是运动管理、医疗健康照护与家用自动化。事实上，蓝牙4.0的低功耗技术，在设计之初，便主打医疗与健康监控等特殊市场。由英特尔发起，并由许多不同医疗技术与保健机构成立的Continua健康联盟(Continua Health Alliance)，日前便已决议将低功耗的蓝牙4.0纳入接下来的标准传输技术中，目前已有许多采用蓝牙2.1+EDR规格的医疗产品如血压计、血压监测屏幕和计步器等面市。通过Continua健康联盟的正式认证，随着新技术的导入，预期将出现越来越多的蓝牙4.0规格的产品。

　　除医疗市场，蓝牙低功耗技术的应用还将拓展到健康监控与运动管理范畴。罗姆半导体中国设计中心总经理李骏表示，病人家属可以使用蓝牙技术的病征感应器，来时时关注在家休养的病人状况。运动者也可以在使用健身器材的过程中，通过个人计步器、脉搏机或是健身器材上的显示装置，传送并记录本人的运动状况到手机或笔记本电脑中。蓝牙低功耗特点保证了终端产品可长时间使用。

　　不过，并不是说蓝牙4.0的出现，将完全替代Zigbee技术。Zigbee也有它的优势，如自组网性能。NXP国际产品市场经理张伟超表示，Zigbee的组网节点可达到65000个。而蓝牙由于缺乏路由功能，所以在这方面Zigbee还是有着先天优势的。Zigbee可以说是现在最成熟的面向智能家居的应用，对于物联网这个概念，Zigbee的前景也是不错的。

　　Christophe Chene认为，在点对点的应用中，包括电视远程遥控、无线鼠标、键盘等配件，蓝牙智能芯片将大行其道，这主要是由于众多消费电子设备支持蓝牙智能。但Dialog也提供其他技术应对智能家庭网络等需大量节点的应用。没有任何一种方式可以做到完全覆盖，Zigbee由于其特有的组网路由功能，所以在建立复杂传感器/执行器网络时有优先条件。蓝牙4.0也有自己的弱点——组网能力不强，而且传输距离短，局限了它的覆盖范围。总之，未来的网域空间必然是一个复合网络，没有谁会独霸天下。