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ZigBee標準早在2004年底就已經通過，主要是取代目前的遙控器或狀態感測等低流量無線控制方式。在架構方面，主要是利用IEEE802.15.4作為傳輸的底層協定，ZigBee本身是做為平台軟體的堆疊。
ZigBee的應用範圍
以目前日常生活來說，我們所接觸到的遙控器越來越多，包含了電視、音響、電動鐵門、燈光、掌上型裝置甚至汽機車等，由於這些具備遙控機制的設備大多採用不能互通的協定，也因此我們沒有辦法使用統一的控制單元來進行控制，當需要控制的設備越來越多，我們手上的遙控器也就跟著變多，不僅在使用上有時會搞混而造成不方便，在空間的安置方面，更讓消費者大傷腦筋。
雖然目前也有一些較先進的遙控器可以支援較多的設備控制，甚至也具備有基礎的智慧型學習功能，但是對於消費者來說，這些設備仍有相當的侷限性，除了基於IR架構的指向性問題以外，遙控不同設備時所必須的切換動作，也都讓實際應用上顯得綁手綁腳。
至於在狀態感測的應用上，除了可以做為冷氣機、冰箱、煙霧偵測器等狀態回饋顯示之用，甚至也可以作為防盜器等保全系統的應用，由於ZigBee的省電與架構單純，在這方面的應用可靠性相當高，加上成本低廉，導入產品的難度也較低。不過由於頻寬限制問題，即時影像的回傳較具難度，需要有效率較高的編碼機制輔助。
除了應用於遙控裝置方面，ZigBee也相當適合做為家中無線電話主機與副機之間的通訊，甚至也可以做為短距離無線對講機的通訊應用，雖然ZigBee在傳輸速度最高僅有250kbps，但是作為語音傳輸，仍然相當足夠，配合適當的編碼技術，也可獲得品質相當優秀的聲音品質，並不會遜於傳統電話甚至手機音質。
至於在汽車電子中，ZigBee也可以佔有一席之地，由於藍芽技術在汽車應用方面，容易受到電磁波影響， ZigBee的頻段使用較不易受到干擾，因此也成為汽車電子的新歡。在汽車上，ZigBee主要是作為通用傳送感應器，可以內嵌在車胎中偵測胎壓，或是隨時監測水箱溫度、電瓶電壓，以及作為碰撞時，安全氣囊系統的及時反應偵測等。
ZigBee的技術特性
低耗電：在休眠狀態之下的耗電量只有1μW，而一般短距離通訊工作耗電量則是30mW，在待機模式之下，普通鹼性電池可維持6個月到2年以上的使用時間。這也是 ZigBee最引以為傲的優勢之一。
低成本：ZigBee傳輸速度低，架構單純，且ZigBee通道化的規則較簡單、不跳頻、使用單一收發頻率，在協議堆疊方面僅有26個協定元（Protocol Primitives），相較之下，藍芽則有131個，因此在軟硬體設計上的成本得以降低。
網路容量大：而在無線傳輸感測網路中，可以有將近6萬5000多個ZigBee設備存在，比起BlueTooth的8個，或是BlueTooth Lite的256個，在擴展性上可以說是高了不少。
工作頻段靈活：ZigBee 所使用的頻段依照國家開放的情況的不同，分別為2.4GHz、868MHz（歐洲）以及915MHz（美國），這些頻段皆屬於免執照頻段，不過依照頻段的不同，在傳輸速度以及距離上也有所差異，在868MHz頻段的傳輸速率為20kbit/s，距離可達300公尺，而在915MHz頻段時，傳輸速率為 40kbit/s，傳輸距離為30∼75公尺，至於在全球通用的2.4GHz頻段方面，傳輸速率250kbit/s時，傳輸距離約10公尺，如果將速度降到28kbit/s，則可達到約134公尺的傳輸距離。
安全性：ZigBee提供了資料完整性檢查和權限區分功能，硬體本身支援CRC和 AES-128編碼。因此可以應用在具有高規格安全性需求的環境中。
機動網路組態：ZigBee所架構的WSN網路是能夠隨狀況變化的，節點在取得授權之後才能進入網路，相對的，系統管理者也可以隨時將某個節點切離網路，在管理方面具備了相當強大的功能。
ZigBee的堆疊架構
由於ZigBee是在IEEE802.15.4標準基礎上所建立的，其定義包含了MAC層與PHY層。而IEEE802.15.4定義了兩個實體層標準，分別是2.4GHz實體層和868/915MHz實體層。這些實體層都是基於DSSS (Direct?Sequence?Spread?Spectrum，直接序列展頻)，使用相同的實體層數據包格式，區別在於工作頻率、調變技術、展頻編碼片段長度和傳輸速率。2.4GHz頻段為全球統一的，且無需另外申請的ISM頻段，有助於ZigBee設備的推廣和生產成本的降低。2.4GHz的實體層通過採用高階調變技術，能夠提供250kbps的傳輸速率，有助於獲得更高的資料吞吐量、更小的通訊延遲以及更短的工作週期，進而達到更加省電的目的。至於868MHz是歐洲的ISM頻段，915MHz是美國的ISM頻段，支援這2個頻段的目的，是為了避免附近有同樣利用2.4GHz頻段的設備會造成干擾，且這2個頻段的無線訊號耗損較小，可以提供較長的傳輸距離。
不過IEEE層僅處理低階MAC層和實體層協議，ZigBee聯盟則是對其網路層協議和API進行了標準化。每個ZigBee協調器可連接多達255個節點,而數個協調器結合則可形成一個完整的網路，至於對路由傳輸的數目則沒有限制。 ZigBee聯盟也另行開發了安全層，以確保這類型的行動設備不會因為意外事故而洩漏其識別訊號，並且也保障此遠距離網路傳輸內容不會被其它意圖不良的節點所獲得。
ZigBee從此穩坐王位？ 還有競爭對手虎視眈眈
或許ZigBee架構已經夠簡單了，但是更極端簡化的Z-Wave還要更為簡單，成本也更為精省，而且Z-Wave的主要產品線正好踩在ZigBee的痛腳上，也就是家庭3C控制、自動化應用及監測。而由BlueTooth所延伸出來的BlueTooth Lite架構在經過大幅加強簡化之後，也有著與ZigBee一較高下的實力，未來決定其市場優勝劣敗的關鍵，就是三大規格的成本縮減速度以及應用的推廣，畢竟一項標準制訂得再完備，也要有計畫的推動與執行，才能真正的成為市場上的贏家。
電子時報 林宗輝／DigiTimes.com 2006/11/27
ZigBee的應用範圍
以目前日常生活來說，我們所接觸到的遙控器越來越多，包含了電視、音響、電動鐵門、燈光、掌上型裝置甚至汽機車等，由於這些具備遙控機制的設備大多採用不能互通的協定，也因此我們沒有辦法使用統一的控制單元來進行控制，當需要控制的設備越來越多，我們手上的遙控器也就跟著變多，不僅在使用上有時會搞混而造成不方便，在空間的安置方面，更讓消費者大傷腦筋。
雖然目前也有一些較先進的遙控器可以支援較多的設備控制，甚至也具備有基礎的智慧型學習功能，但是對於消費者來說，這些設備仍有相當的侷限性，除了基於IR架構的指向性問題以外，遙控不同設備時所必須的切換動作，也都讓實際應用上顯得綁手綁腳。
至於在狀態感測的應用上，除了可以做為冷氣機、冰箱、煙霧偵測器等狀態回饋顯示之用，甚至也可以作為防盜器等保全系統的應用，由於ZigBee的省電與架構單純，在這方面的應用可靠性相當高，加上成本低廉，導入產品的難度也較低。不過由於頻寬限制問題，即時影像的回傳較具難度，需要有效率較高的編碼機制輔助。
除了應用於遙控裝置方面，ZigBee也相當適合做為家中無線電話主機與副機之間的通訊，甚至也可以做為短距離無線對講機的通訊應用，雖然ZigBee在傳輸速度最高僅有250kbps，但是作為語音傳輸，仍然相當足夠，配合適當的編碼技術，也可獲得品質相當優秀的聲音品質，並不會遜於傳統電話甚至手機音質。
至於在汽車電子中，ZigBee也可以佔有一席之地，由於藍芽技術在汽車應用方面，容易受到電磁波影響， ZigBee的頻段使用較不易受到干擾，因此也成為汽車電子的新歡。在汽車上，ZigBee主要是作為通用傳送感應器，可以內嵌在車胎中偵測胎壓，或是隨時監測水箱溫度、電瓶電壓，以及作為碰撞時，安全氣囊系統的及時反應偵測等。
ZigBee的技術特性
低耗電：在休眠狀態之下的耗電量只有1μW，而一般短距離通訊工作耗電量則是30mW，在待機模式之下，普通鹼性電池可維持6個月到2年以上的使用時間。這也是 ZigBee最引以為傲的優勢之一。
低成本：ZigBee傳輸速度低，架構單純，且ZigBee通道化的規則較簡單、不跳頻、使用單一收發頻率，在協議堆疊方面僅有26個協定元（Protocol Primitives），相較之下，藍芽則有131個，因此在軟硬體設計上的成本得以降低。
網路容量大：而在無線傳輸感測網路中，可以有將近6萬5000多個ZigBee設備存在，比起BlueTooth的8個，或是BlueTooth Lite的256個，在擴展性上可以說是高了不少。
工作頻段靈活：ZigBee 所使用的頻段依照國家開放的情況的不同，分別為2.4GHz、868MHz（歐洲）以及915MHz（美國），這些頻段皆屬於免執照頻段，不過依照頻段的不同，在傳輸速度以及距離上也有所差異，在868MHz頻段的傳輸速率為20kbit/s，距離可達300公尺，而在915MHz頻段時，傳輸速率為 40kbit/s，傳輸距離為30∼75公尺，至於在全球通用的2.4GHz頻段方面，傳輸速率250kbit/s時，傳輸距離約10公尺，如果將速度降到28kbit/s，則可達到約134公尺的傳輸距離。
安全性：ZigBee提供了資料完整性檢查和權限區分功能，硬體本身支援CRC和 AES-128編碼。因此可以應用在具有高規格安全性需求的環境中。
機動網路組態：ZigBee所架構的WSN網路是能夠隨狀況變化的，節點在取得授權之後才能進入網路，相對的，系統管理者也可以隨時將某個節點切離網路，在管理方面具備了相當強大的功能。
ZigBee的堆疊架構
由於ZigBee是在IEEE802.15.4標準基礎上所建立的，其定義包含了MAC層與PHY層。而IEEE802.15.4定義了兩個實體層標準，分別是2.4GHz實體層和868/915MHz實體層。這些實體層都是基於DSSS (Direct?Sequence?Spread?Spectrum，直接序列展頻)，使用相同的實體層數據包格式，區別在於工作頻率、調變技術、展頻編碼片段長度和傳輸速率。2.4GHz頻段為全球統一的，且無需另外申請的ISM頻段，有助於ZigBee設備的推廣和生產成本的降低。2.4GHz的實體層通過採用高階調變技術，能夠提供250kbps的傳輸速率，有助於獲得更高的資料吞吐量、更小的通訊延遲以及更短的工作週期，進而達到更加省電的目的。至於868MHz是歐洲的ISM頻段，915MHz是美國的ISM頻段，支援這2個頻段的目的，是為了避免附近有同樣利用2.4GHz頻段的設備會造成干擾，且這2個頻段的無線訊號耗損較小，可以提供較長的傳輸距離。
不過IEEE層僅處理低階MAC層和實體層協議，ZigBee聯盟則是對其網路層協議和API進行了標準化。每個ZigBee協調器可連接多達255個節點,而數個協調器結合則可形成一個完整的網路，至於對路由傳輸的數目則沒有限制。 ZigBee聯盟也另行開發了安全層，以確保這類型的行動設備不會因為意外事故而洩漏其識別訊號，並且也保障此遠距離網路傳輸內容不會被其它意圖不良的節點所獲得。
ZigBee從此穩坐王位？ 還有競爭對手虎視眈眈
或許ZigBee架構已經夠簡單了，但是更極端簡化的Z-Wave還要更為簡單，成本也更為精省，而且Z-Wave的主要產品線正好踩在ZigBee的痛腳上，也就是家庭3C控制、自動化應用及監測。而由BlueTooth所延伸出來的BlueTooth Lite架構在經過大幅加強簡化之後，也有著與ZigBee一較高下的實力，未來決定其市場優勝劣敗的關鍵，就是三大規格的成本縮減速度以及應用的推廣，畢竟一項標準制訂得再完備，也要有計畫的推動與執行，才能真正的成為市場上的贏家。
電子時報 林宗輝／DigiTimes.com 2006/11/27
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