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Zigbee位于火星毅力飞行任务和您的智能家居中

您是否一直在关注2月降落在火星上的恒心漫游者?机器人降落在火星表面准备探索时,看着它很有趣。观看带有声音的视频变得更加令人着迷,图片又回到了地球。Zigbee是使流动站与NASA之间的通信成为可能的部分技术。

我的ZDNetJason Squared联合主持人Jason Cipriani和我最近有机会对Zigbee联盟的首席实行官兼总裁Tobin Richardson进行了有关该项目以及Zigbee无线标准的未来的采访。

Jason Cipriani:Tobin,感谢您今天加入大家。如果您不介意,请向大家的读者和听众先容一下您自己。

托宾·理查森(Tobin Richardson):Zigbee联盟首席实行官托宾·理查森(Tobin Richardson)。我在该组织工作了十年有余,并且最先加入Zigbee联盟,以帮助其进入地球上的智能电表。然后,随着它成为一种更成熟的技术,我继续担任首席实行官,以帮助该组织发展到许多不同的市场领域,这就是为什么您在智能家居,智能建筑,工业自动化及其领域看到大家的原因在恒心火星任务中使用。

Jason Perlow:大家偶尔讨论了Zigbee和其他用于家庭自动化行业以及其他垂直领域(例如无线传感器和工业控制系统)的无线数据通信技术。对于可能不熟悉它的听众,您能告诉大家一些有关Zigbee标准和典型用例的信息吗?

托宾·理查森(Tobin Richardson):它始于大约二十年前,当我在Wi-Fi和蓝牙方面还处于专有方面时,我就拥有一些经验。这两个案例具有出色的用例,但是推动Zigbee早期发展的用例涉及个人区域网络(PAN)或工业无线传感器控件和网络。这是基于IEEE 802.15.4标准的,该标准规定了如何使用大家称为的Zigbee堆栈来实现该标准。早期,这确实与照明系统,工业控制和无线传感器控制网络有关。那是它进入市场的第一个领域。

Jason Perlow:今天,Zigbee协议的最大传输速率为250kbps。这比其他低功耗数据通信协议(如蓝牙低功耗蓝牙)的传输速度要慢得多,后者的最大传输速度约为2Mbps。我了解到,两者的实行方式,您可能会选择哪种情况以及在哪种情况下有效距离之间,两者之间存在重要差异。您是否将它们视为辅助技术?

Tobin Richardson:因此,作为一个组织,大家拥有许多不同的技术和应用程序。大家拥有的技术数量以及与蓝牙和Wi-Fi用例的关系不断增长。Zigbee最多可以有数千个节点,而且范围更大。在其他一些用例中,有一个或两个设备,可以使用Wi-Fi或Bluetooth标准。对于Zigbee,大家已经看到它在照明应用方面的发展,尤其是在圣地亚哥会议中心的情况下。在某一时刻,我认为几乎所有的照明都是ZigBee完成的。单个网络控制器上有成百上千个设备。因此,它非常适合大型,多样化的网络,而且范围仍然令人印象深刻。

在Zigbee上,您将使用Smart Home应用程序获得50米的距离。在蓝牙上,五到十米后,您会遇到耳机或扬声器掉线的情况,具体取决于您的特定使用情况。蓝牙做得很好。这些标准中有很多会不断发展。大家很想看看蓝牙和Wi-Fi在许多互补领域正在做什么以及Zigbee会继续发展的地方。最初的Zigbee堆栈版本为23。因此,大家不断发展,探索外观,技术如何运作,并且在利用网状网的各种网络周围找到了一个真正的好地方。

Jason Perlow:该协议的历史如何?今天的3.0版功能在哪里?

托宾·理查森(Tobin Richardson):这是一种引人入胜的演变。老实说,让我亲自参与其中的一件事是标准的发展方式。因此,如果您回想一下它的起源,那么那时的Wi-Fi确实是关于网络的-因此,典型的用例是笔记本电脑或台式机和接入点,那里的接入点数量有限。设备。您实际上只是在通过网络扔数据包并获得对Web服务器的访问权限,对于这样的事情,这真是太棒了。Zigbee也采用了相同的方法。大家将连接所有这些设备,大家将弄清楚网络是如何工作的。然后,大家让人们弄清楚他们将要做什么,将一个节点连接到控制器,或者将另一个节点连接到25个不同的节点,让他们进行适当的路由。

您提到了新的250Kbps传输。当您查看数据包的大小以及类似的信息时,您将不会在此之上提供网页。而且,您可能会制造一个灯泡。我可能会做一个灯泡,别人可能会打一个电灯开关。而且,如果大家都以专有方式做到这一点,那么大家所有的开关命令都是不同的。正如您和您的听众可能知道的那样,您可以断断续续地争论以及那是什么样的。您会认为它是二进制的。但是,就如何将其转变为已实施的东西而言,并没有那么多。再次,这是大家发展的一部分,它是关于如何应用IEEE 802.15.4标准并选择如何最好地进行网络连接以及进入该应用程序的。

因此,对于Zigbee联盟成员而言,有许多照明企业和许多楼宇自动化企业实际上在做事上有些不同。但是,他们说,让大家建立一个标准,让大家在外观上达成一致,让大家就外观上的变化达成共识,让大家就大家将要使用的电流类型达成共识。因此,这成为了联盟的一个新的工作领域,但仍被捆绑在一起。因此,您有了Zigbee专业网络组件,大家开始在顶部构建此应用程序层。这就是真正导致大家在Zigbee堆栈中发展的今天的原因。

大家仍然有灵活的心态。但是大家在医学上可能有很多应用-很酷。让大家开始吧。大家可能有一些非常好的能源应用程序,因此让大家在能源中定义该应用程序层。极好的。家庭自动化怎么样?太好了,让大家开始吧。

但是在家庭自动化和能源领域,两者都有恒温器。那么大家将以不同的方式定义恒温器吗?这些单独的应用程序配置文件,好吧,大家正在达到目的。因此,大家将它们重新组合在一起-就是今天的Zigbee 3.0,这是非常好的自然进化,对吗?因此,18年后的今天,从轻量级的个人时代和工业时代开始,您现在拥有了定义所有这些的全栈Zigbee 3.0标准。那就是大家的修订版22。大家现在正在修订23,大家将在这里开始了解各个中心的可用性。这是Zigbee演变的全部内容,可以通过节点的对齐来尽可能地实现标准化。因此,所有控制器都可以无缝地协同工作,

杰森·西普里亚尼(Jason Cipriani):Zigbee在火星上的毅力漫游者和机智无人机扮演什么角色?

托宾·理查森(Tobin Richardson):我很幸运地成为了五年前AMAZON发起的一次撤退活动的一部分,在那里我遇到了火星漫游者的项目负责人,并了解了他们正在做的出色工作,而大家甚至都没有早点知道。而且我不知道Zigbee是否属于其中。但这是关于流动站与直升机之间的通信。直升机在飞行中时会自动飞行,但在着陆时它可以将位置信息或其他有关电池等信息传回。因此,可以回溯到其任务遥测。在流动站上有一个Zigbee 900兆赫无线电,在直升机本身上还有一个可以这种方式通讯的无线电。

Jason Cipriani:Zigbee为什么适合恒心漫游者和Ingenuity无人机之间的数据通信?正在传输哪种数据?

托宾·理查森(Tobin Richardson):Zigbee是必经之路。而且,我将向他们表示敬意,并让他们说明一下,但是从我的角度来看,我认为,对于他们来说,作为低功耗,低数据速率的组件,这在很大程度上是有意义的。考虑到像火星这样的极端环境,最好有一个非常轻量的专用标准。因此,它是从这种角度构建的,在其中必须了解基本信息,并有可能扩展火星上此类应用程序的电池使用量。据我所知,我还没有看到电源系统-我认为Matt Damon还没有安装电源系统。

杰森·佩罗(Jason Perlow):根据我对机智无人机的工作方式的了解,它是半自治的。这不是完全聪明的事情。这更像是您在游乐园沿轨道行驶时看到的一种游乐设施-一种不可见的遥控机器人脚本化,预编程路线,该路线使用遥测技术,将在漫游车与直升机之间发送。据我了解,该轨道可以根据需要随时进行调整,但是在火星上,没有全球定位系统,因此任何定位和导航都可以通过摄像头和传感器完成。无人驾驶飞机和流动站之间发生大量遥测信号,然后通过四颗火星卫星返回到JPL。900Mhz的Zigbee的最大有效距离约为3000英尺,因此在直升机正在实行的任务范围内。您将不需要进行3000英尺的Wi-Fi传输,甚至不需要蓝牙连接。我几乎无法让蓝牙在距办公桌15英尺的地方工作,更不用说3000英尺了。

Tobin Richardson:这些技术有很好的用例,对吗?不,根本不是不好的蓝牙或Wi-Fi用例。这不是正确的应用程序。在操作环境中也有很多挑战。大家在团队中谈论此事,因为它在其他现实世界中可能有用的情况下公开了。我并不是要说地球上有类似火星的环境,但是有些地方很难,并且您需要高可靠性-偏远地区通常无法使用许多电源功能建筑。在管道和其他偏远地区,您希翼获得良好的遥测能力并希翼获得可以依靠的东西,那里有许多很好的用例。是的,Mars,这就是这些用例之一。

大家着迷于此实现所发生的事情。我认为在功耗方面确实有很多领域,例如发射功率和传输速率,并且在40到50摄氏度的负环境中更好地了解了它的工作原理,大家真的很好奇可以正常工作,并从中大家可以学到什么,以及数据包传送失败。在重试之类的方面,Zigbee确实非常有用。但是,这些只是大家认为值得学习的一些领域。当然,这是一个演示项目,就像NASA JPL所描述的那样,他们希望这是他们第一次尝试,因此他们已经在数据方面学到了很多东西。大家当然希翼他们能够获得良好的分居,

Jason Perlow:Zigbee是否与这些紧急现场工作人员应用程序相关,例如文本设备功能-是否可能将Zigbee芯片组放入智能手机中?因此,例如,如果4G或5G网络基础设施在紧急情况下瘫痪,是否有可能在手持设备之间进行网状网络发短信以及一些基本的突发语音功能?

托宾·理查森(Tobin Richardson):您知道,您应该能够做到这一点,但是我对这些并不直接熟悉。我知道像FirstNet这样的组织也希翼为急救人员提供服务。消防部门正在发生这种情况。这些就是你在说的,对吗?在某些领域中,该技术已以新的方式被使用,例如在那些野外环境中(例如,您要放下传感器以追踪火线在野火中的位置)。当然,从人类的角度来看,跟踪遇险人员有助于定位紧急信号。因此可以肯定,这些都是Zigbee可以使用的领域。而且,随着大家作为一个组织的发展,大家内部还拥有其他技术,这些通用语言用于大家认为可以在整个技术中使用的设备。因此,不仅是Zigbee网络,

Jason Perlow:已经讨论了很多有关AMAZON新的网状网络Sidewalk的信息,该网络用于其Echo智能扬声器设备中,该设备是通过其内置的Zigbee收发器模块实现的。Zigbee被设计为安全的,因此它可以在专用网络上运行,并且不会干扰其他附近的Zigbee网络或与其他Zigbee网络交叉通信。AMAZON改变了用例,使所有回声(无论是谁拥有)都通过人行道进行通信以共享固件补丁等。Zigbee在这方面的立场是什么?您是否觉得在亚马逊 Sidewalk之外使用Zigbee进行公共网状网络有很好的用例场景?

托宾·理查森(Tobin Richardson):这是一个有趣的问题;我认为大家仍在人行道上静观其变,看看AMAZON的去向。AMAZON在Zigbee联盟中非常活跃。实际上,它们是大家的董事会成员;大家有一些了不起的工程师和主要建筑师,他们参与了Zigbee方面和Project CHIP(基于IP的互联家庭)以及大家在Zigbee联盟内部所做的MACfi工作。就公共网络而言,我认为有点延迟,这是亚马逊做到的方式,这是一种很吸引人的方法。在处理隐私和安全性方面,大家需要更多地关注一些领域。正如您所说,就安全性而言,混合网络如何一起运行。这是大家要进一步研究的领域,让大家暂时说,但是现在,

Jason Cipriani:缩小Zigbee的范围,相对较新的IoT线程协议如何比较?我说新话,只是让消费者最终可以将其与Apple的HomePod mini和一些配件一起使用。

托宾·理查森(Tobin Richardson):就低功耗网状网络而言,大家确实位于同一地区。Zigbee网络不一定是本机IP。当然,您可以轻松地映射到它,并且可以在MAC地址等上寻址单个设备。因此,这不是没有解决的问题,但是IP的概念一直是大家在组织20年的历史中一直在密切跟踪的概念。作为一家组织,大家正在考虑开发具有许多相同功能的类似低功耗IP堆栈时,Thread恰逢其时。当大家了解到这一点后,就说与大家的姊妹组织合作,是创建一个竞争性组织,还是与他们合作,因为大家知道该语言不仅将在Zigbee网络上运行,而且还将在其他IP网络上运行。 。因此,大家当时决定与Thread Group合作。而且,即使在Thread的McAfee方面,大家也为他们的发展做出了很多贡献。因此,大家实际上是Thread Group的一个好姐妹组织。当他们开始商业推广时,大家将在该项目和Project CHIP上拥有一个应用程序层。今天,Zigbee和Thread之间的差异主要围绕IP可寻址性,这可能是两者之间最广为人知的差异。但是,大家看到了与组织之间的许多协同作用。如今,如果您想在地球上几乎每个生态系统中构建可快速使用的产品,则Zigbee是您的理想选择。当您看一下这个不断发展的作品时,大家将Thread的IP能力视为一种出色的解决方案。和,大家认为合适的语言和最合适的标准将是Thread之上的Project CHIP。这与大家在ZigBee方面所做的事情有很多共同点,而开发方面也将更加容易。

Jason Perlow:在规划阶段是否有Zigbee 4.0?大家希翼Zigbee将来能有什么改进?大家是否提高了数据速率?

托宾·理查森(Tobin Richardson):Zigbee 3.0是大家描述完整堆栈的一种方式。当大家将不同的配置文件放在一起时,大家做到了。因此,大家正在沿着这条道路前进。目前,大家正在修订23版。R23的最大功能之一就是专注于所谓的“所有集线器”。这实际上是在试图使所有集线器运营商以相同的路由连接过程和其他方式有效地处理设备。因此,为消费者提供了许多很好的改进功能。希翼无论使用哪种集线器或设备,消费者都可以在更干净,清晰的体验中享受它,从而使设备进入网络。另外,大家将在R23中添加对亚千兆赫的支撑。因此,大家将开始利用其他频道和频率。和大家'公用事业企业希翼尝试在更大的市场中使用,因此对于不同的市场和细分市场,无论是家庭自动化还是智能能源,都有一定的需求。千兆赫兹和2.4兆赫兹在干扰和障碍方面的表现方式不同,在大型厚混凝土建筑中,千兆赫兹是一个很好的解决方案。在英国,大家实际上已经做到了。因此,大家将其带入R23。因此,我认为大家不会称呼它有什么不同,但是在下一版本中将有更多功能,对于智能家居的消费者体验而言,这将是一个非常不错的改进。关于在干扰和障碍方面的行为,4 GHz具有不同的行为,而在大型厚混凝土建筑中的亚GHz是一个很好的解决方案。在英国,大家实际上已经做到了。因此,大家将其带入R23。因此,我认为大家不会称呼它有什么不同,但是在下一版本中将有更多功能,对于智能家居的消费者体验而言,这将是一个非常不错的改进。关于在干扰和障碍方面的行为,4 GHz具有不同的行为,而在大型厚混凝土建筑中的亚GHz是一个很好的解决方案。在英国,大家实际上已经做到了。因此,大家将其带入R23。因此,我认为大家不会称呼它有什么不同,但是在下一版本中将有更多功能,对于智能家居的消费者体验而言,这将是一个非常不错的改进。

杰森·佩罗(Jason Perlow):谢谢,托宾。期待Zigbee在地球和其他星球上所做的一切。

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