211service.com
ZigBee tar det lugnt
För fem år sedan kunde ZigBee-standarden för trådlös kommunikation med kort räckvidd ha blivit utsedd som en magisk nyckel som kunde låsa upp underverken med genomgripande datoranvändning, en dröm om en framtid där enheter och apparater förutser sina användares alla behov. I dagens mer försiktiga atmosfär fokuserar dess utvecklare dock klokt på ett mindre, mer uppnåeligt mål: att låta byggare och husägare installera bärbara ljusströmbrytare, termostater och säkerhetssystem billigt. Om ZigBee vinner stort i detta belysnings- och kontrollutrymme, kan det dock mycket väl fortsätta att spela en viktig roll i produktspårning, medicinsk övervakning och industriella sensornätverk.
ZigBee Alliance, som omfattar nästan 100 företag, inklusive Honeywell, Mitsubishi, Motorola, Philips och Samsung, hoppas kunna tämja en fortfarande nystartad hemautomationsmarknad som är förvirrad av en mängd egenutvecklade teknologier. Den här sommaren har över ett dussin ZigBee-färdiga prototypprodukter släppts, och fler bör anlända till årsskiftet. Till nästa sommar bör byggare ha kompletta certifierade byggsatser till sitt förfogande. Enligt ABI Research kommer över 80 miljoner ZigBee-aktiverade enheter att levereras i slutet av 2006.
ZigBee tillåter små, billiga enheter att snabbt överföra små mängder data som temperaturavläsningar för termostater, på/av-förfrågningar för ljusströmbrytare eller tangenttryckningar för ett trådlöst tangentbord. Baserat på en nyligen godkänd internationell paketradiostandard använder ZigBee samma olicensierade 900MHz och 2,4GHz frekvenser som många trådlösa telefoner för att skicka data över avstånd upp till 20 meter. ZigBee-enheter, vanligtvis batteridrivna, kan faktiskt överföra information mycket längre än 20 meter eftersom varje enhet inom lyssningsavstånd skickar meddelandet vidare till vilken annan enhet som helst inom räckhåll. Endast den avsedda enheten agerar på meddelandet.
Med tanke på tillräckligt många enheter spridda runt ett hus, kan denna multi-hop mesh-nätverksmetod använda redundanta vägar för att se till att meddelandet når fram även om en av enheterna är ur funktion. Till exempel, om du satt i sängen och vred på en bärbar strömbrytare för att förvärma badtunnan på bakgården, kan meddelandet normalt passera genom en nod i köket. Men om ditt ZigBees-batteri i köket dör, kan meddelandet fortfarande komma igenom i en trådlös version av ett slutspel. Genom att samtidigt sända meddelandet till hålan kan din badkarsbrytare gå förbi kökssändaren och fortfarande få meddelandet på till badkaret. Men eftersom en annan stor ZigBee-innovation är energieffektivitet, är det inte troligt att köksbatteriet tar slut i första taget. Genom att instruera noder att bara vakna under de delade sekundintervallerna när de behövs, är ZigBee så flitig med elektricitet att batterierna kan hålla i flera år.
Även om tekniken mycket väl skulle kunna dyka upp som en standard för trådlös automatisering i grunden för att överföra statusmeddelanden i sensornätverk för tillverkning, hälsovård, sjöfart, försvar av hemlandet och mer, håller ZigBee Alliance initialt sitt fokus litet. Alliansen skulle älska att ha ZigBee i alla widgets i världen, säger Jon Adams, chef för radioteknologi och strategi för Freescale Semiconductor, en Motorola-spinoff som nyligen släppte det första ZigBee-utvecklingspaketet. Utmaningen, säger han, är att uppmärksamma ZigBee i en tid av växande trådlösa standarder och i en tid då tillverkare och konsumenter har lärt sig att misstro all teknik som anses vara ett universalmedel. Så vi har valt att begränsa vår räckvidd, säger Adams.
ZigBees första applikationer kommer att finnas i professionella installationssatser för belysningskontroller, uppvärmning, ventilation, luftkonditionering och säkerhet. Enligt Adams kommer enorma kostnadsbesparingar att finnas i både nybyggnation och omdesign av kommersiella utrymmen. Kostnaden för att lägga kabel varierar mellan $20 och $200 per fot, och du måste flytta många ledningar för att få ljusreglagen och andra mekanismer på rätt plats, säger Adams. Fördelen med en trådlös, peel-and-stick-ljusomkopplare är mycket kraftfull.
Liknande teknologier finns tillgängliga, såsom Zensyss Z-Wave mesh-nätverk, Smarthomes Insteon, eller på avancerad nivå, det Intel-stödda TinyOS-operativsystemet som är populärt i sensornätverk som används för akademisk forskning. Till och med den trådlösa Bluetooth-tekniken med kort räckvidd som finns i bärbara datorer och mobiltelefoner har hållits fram som en hemautomatiseringslösning, även om den enligt Adams saknar överkomlighet, energibesparingar och mesh-nätverksmöjligheter hos ZigBee. Byggare verkar dras till ZigBee på grund av dess sparsamma användning av batterikraft, dess användning av öppna standarder och stödet från hemautomationsjättar som Honeywell och Philips.
När ZigBee väl etablerat sig i byggbranschen kommer ZigBee sannolikt att dyka upp i uppgraderingssatser för hemnätverk för konsumenter, kanske runt 2006. ZigBee kommer också att flytta in i industriella underhållsnätverk, som kan dra nytta av trådlösa sensorer som inte behöver kontrolleras regelbundet av tekniker. ZigBee-enheter kan sättas ihop i nätverk med upp till 65 000 noder, vilket gör det möjligt för kvalitetskontrollingenjörer att sprida ZigBee-enheter över hela en fabrik för att övervaka vibrationer som kan indikera ett nära förestående utrustningsfel eller låta byggnadschefer styra el- och säkerhetssystem över hela campus från en enda dator. Det kan till och med göra det möjligt för sensornätverk att övervaka miljöförhållandena på stora gårdar eller att täcka en stad för att leta efter bioterrorrisker.
Men under tiden, om ZigBee-företag kan behålla sitt fokus, kommer tekniken att börja arbeta sig in i nya hem och renoveringar till nästa sommar. Det kommer att innebära mer flexibilitet och kostnadsbesparingar för konsumenterna, och potentialen för mycket större kontroll över hushållsapparater. De genomgripande grejer och hypecan kommer senare.