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智能家居领域ZigBee协议为何备受青睐?

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ZigBee协议牵动着全球物联网行业的神经,深度影响着智能家居的发展。这一点毋容置疑。将市场领先的无线标准ZigBee统一为ZigBee 3.0,宣布将在Thread网路架构上实现ZigBee的应用层协议(ZigBee Cluster Library,ZCL),把三星旗下智能家居平台品牌SmartThings纳为ZigBee联盟董事会成员等事件,无一不引起强烈反响。

从大众角度来看,WiFi和蓝牙几乎都是尽人皆知、耳熟能详的词汇,并广泛见诸于各类电子产品,相比较之下,ZigBee知名度不可同日而语。但ZigBee为何在智能家居领域会有更大的影响力呢?

ZigBee又称紫蜂协议,名字来源于蜜蜂的八字舞,是一种建立在IEEE802.15.4基础上的短距离、低功耗无线通信协议,适用于建筑自动化设备中,比如智能灯泡、智能门锁、运动传感器、环境传感器等。作为一种新兴无线技术,ZigBee的第一个正式标准发布于2004年,时间并不算早,但依靠自身优势和外界因素带动,已被诸多世界知名企业所采用。那么都是谁在用ZigBee协议?

在国际ZigBee联盟官网(http://www.zigbee.org/)上,一句话非常醒目:ZigBee may already be in your home(ZigBee可能已经存在你的家中了)。此非虚言,看看已使用ZigBee协议的是哪些企业就能理解。

——博世,德国最大的工业企业之一,从事汽车技术、工业技术和消费品及建筑技术的产业;康卡斯特,美国一家主要有线电视,宽带网络及IP电话服务供应商,拥有2460万有线电视用户,1440万宽带网络用户及560万IP电话用户;罗技,全球最著名的电脑周边设备供应商,全球生产的9亿台个人台式电脑中有55%配备了罗技鼠标;欧司朗,世界两大光源制造商之一,总部在德国慕尼黑,产品广泛使用在公共场所、办公室、工厂、家庭以及汽车照明各领域;三星、LG、通用电气、飞利浦、三菱、西门子、索尼、松下等等无需多作解释。

——国内方面,华为、中兴、小米、物联传感、从兴电子、武汉奋进电力、北京奥尔斯科技、成都百微电子、福睿电子、顺舟科技等公司都不同程度上使用了ZigBee协议,部分科技企业甚至是ZigBee协议的忠实拥趸,为ZigBee协议在国内的宣传和推广做出了不少贡献。

为什么是ZigBee?主要意图在智能家居和物联网。

信息技术研究和分析公司Gartner的分析师预测,到2020年,联网设备数量将从2009年的9亿部增加到260亿部,以前的“哑巴”产品将变成智能产品,互相之间可以交流。市场研究公司IDC也认为,2020年“物联网”市场价值有望达到3.04万亿美元。市场调研机构IHS Technology报告则显示,未来三年,智能家居市场将呈现56%的年复合增长率,且至2018年市场上将有高达1.9亿台的产品出货量。

不过,现在的问题是,WiFi、蓝牙、Z-Wave等同样适且于智能家居和物联网,且拥有一定的采纳,为何唯有ZigBee协议在智能家居领域集万千宠爱于一身。

{ZigBee是近几年流行起来的智能家庭控制系统的通讯协议,它对比其他通讯协议有以下几点优势:

1)超低功耗:在低耗电低功率的模式下,使用ZigBee协议可以至少能保证2年以上的使用寿命,甚至更长时间;

2)安全性高:ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用访问控制清单(Access Control List,ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)的对称密码,以灵活确定其安全属性,保证你的家庭ZigBee网络的安全;

3)自组网,可容纳子设备多:网关的ZigBee网络理论上可以加入65535个子设备,相比于蓝牙个位数的数字,ZigBee的优势非常明显,更加适用于智能家庭多个设备要连入网络。}

以上是小米智能家居生态链公司绿米智能家居套装为什么选择ZigBee协议的答案。简单来说,意思就是ZigBee协议功耗低、很安全,且能够串联起来很多设备,更加符合智能家居系统的通信需求,可靠而有保障,其他协议则存在或多或少问题。

如今越来越多的企业开始采用ZigBee协议,难道只要采用ZigBee协议的产品就一定要优于采取其他协议的产品?理论上说的确如此,但并不排除某些企业技术方面“偷工减料”而造成设备存在问题。换言之,ZigBee协议谁能采用,但真正将基于ZigBee协议的智能家居做好,并不容易,尤其是安全问题。

A,ZigBee本身最大的一个问题就是开发门槛高,没有一定的技术实力,很难做到完善。去年国内物联网领军企业物联传感与ZigBee联盟出现矛盾,当时物联传感怀疑是小公司从中作梗,在做相关回应时,物联传感媒介公关总监张女士就曾表示,对小公司的伎俩不Care,“ZigBee入门易精通难,光源代码就40万行,熟读一遍就得两年时间,不是小厂商能够搞定的……”。

B,ZigBee安全性的确强于其他协议,但要做好设备安全问题并不容易。业内人士称,在ZigBee的通用安全级别中,存在信任中心的key和实际进行网络传输数据时的网络key。最终想破解ZigBee 网络,必须要获取后者16个字节强密码网络key。而ZigBee的AES128加密算法,使暴力破解变为不可能。但如果厂商技术不到位或不用心,基于ZigBee协议的设备仍可能出现安全漏洞。

上一年召开的2015黑帽大会(BlackHat2015)上,ZigBee设备被曝存在严重的安全漏洞,而其主要原因不是ZigBee协议标准本身的设计问题,“漏洞的根源更多地被指向了由于制造商为了生产出方便易用、可与其它联网设备无缝协作的设备,同时又要最大化地压低设备成本,而不顾及在安全层面上采用必要的安全性考量”。

“即便都采取ZigBee协议,也不能说明水平都一样,同样存在差异化。例如,在安全方面,物联传感的系统为自生态的系统,其信任中心的key 暂时并不公开,且实际通信网络key为随机生成,每个网络都不同,而自主创新的一套动态切换网路key的方法,又可使网络key根据需要动态更新,所以基本不存在安全隐患。但如果一些厂商对协议随意滥用,忽视安全方面的加强,无论基于何种协议,他们的设备都会被恶意攻击者破解”,物联传感高级安全专家孙博士表示。
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