本期暂时离开WiFi的话题。上次在“无线局域网的目标(2)”中介绍了挑战家电市场的WiFi，本期我想介绍“蓝牙”、“Zigbee”、“Z-Wave”、“ANT”等从不同的方向挑战同一个市场的WiFi的竞争对手。

蓝牙
蓝牙是将手机的配件无线化的技术，是在1990年爱立信公司开发的一项技术。登场后的10年之间，此技术无人问津，饱受挫折，但在2005年左右出现了迅速普及的现象，而现在不仅被用于手机范畴内，还在PC周边设备也在使用。最近智能手机和智能平板等的流行，进一步推动了蓝牙技术的发展。
蓝牙上所使用的无线技术是比WiFi技术还要早2代的技术，速度性能为1～3Mbps，无法和WiFi技术相提并论。另一方面，小型、低成本、低功耗等特性在一开始就纳入了设计目标中，这些性能都领先于WiFi。
此外，蓝牙从一开始就专注于不同机种之间的连接，并以“配置文件”的形式实现了标准化。配置文件有利也有弊（※注），但事实上只要连接具有标准配置文件的设备，就无需设置或驱动程序，这也是蓝牙用于 M2M 网络的优势之一。

并不是没有IP网络上的自动检测、设备间的控制协议，反而是太多了。SNMP, RPC, ,SLP, UPnP, WSDP, mDNS, DLNA…很容易列举出超过20个。但是，当时只是出现了很多小的“标准”，“机器连接机器”的IP标准协议尚未确定。为了将WiFi应用于M2M，是选择其中的一种方法，还是重新制定一个全新的“标准”，无论哪一种选择都各有优缺点，似乎并不简单。

(※注)支持蓝牙的产品必须通过互连测试来获得徽标，而多品种少批量产品，需要获得包含配置文件在内的认证所需要的时间和费用，可能会不太值得。

对于未来的发展，蓝牙技术联盟推出了“蓝牙3.0+HS”和“蓝牙4.0LE”两种截然不同的战略方针。简单来说所谓的3.0+HS就是“Bluetooth over WiFi”，可以使整个蓝牙协议和配置文件都封装在 WiFi 数据包中并发送。计划利用 WiFi 的高速实现传统 3 Mbps 无法实现的视频流等功能。
另一方面，4.0LE是删除了部分功能的低功耗版本(LowEnergy)，利用纽扣电池预计可运行数年，此规格有望应用于计步器、血压计等健康器具、钥匙圈、手表等日用品中。

ZigBee
ZigBee是一种以家庭自动化为目的开发的无线技术，在设计时特别重视其体积小、价格低、耗电量低的特点。通信速度在介绍书中标明最高只能达到250Kbps，但是在低耗电量方面会比蓝牙更先进，据说一块干电池就可以使用数年。
ZigBee的独特之处在于它为了便于安装运用，采用了“Mesh网络”的概念。即使通信的节点都设置在信号无法直接到达的位置，也可以通过其他节点(路由器)进行中继来达成通信，此技术考虑到了即使是弱电波也能覆盖大范围(特别是像建筑物内部这样错综复杂的空间)。

关于ZigBee，有时会把“IEEE802.15.4”和“ZigBee”混淆使用，导致引起了一点混淆。实际上这些是具有明确定义的，“IEEE802.15.4”是关于无线电波的格式和发送/接收机制的标准，而“ZigBee”是包含了其上层的协议、设备的配置文件、设备兼容性等认证在内的总名称。因此，支持“ZigBee”的设备之间可以确保相互连接使用，但“IEEE802.15.4”的设备之间的协议各不相同，所以有可能会互不兼容。
为什么有这么完善的互联认证制度，却有“不是ZigBee的IEEE802.15.4”这样令人费解的情况呢？因为ZigBee配置文件有点复杂，而且安装起来会很麻烦，另外，在产品上市时，有可能不愿意接受兼容性测试并获得认证。如果只是为了连接特定的内部产品，就没有必要特意使其符合 ZigBee 规范并获得认证。这种使用上的灵活性既是优点，但也有可能造成如上所述的混乱的缺点。
目前，ZigBee还没有达到当初预期的普及水平。尽管如此，它有望扩展到家电遥控器 (RF4CE) 和智能电网，并且根据乐观的预测，该市场将在未来几年内膨胀至数亿台。

Z-Wave
Z-Wave在日本是一项不为人所知的无线技术。原本是丹麦的Zensys公司(现在被Sigma Designs公司收购)在1999年左右独自开发的小型省电的无线技术。现在成立了名为Z-Wave联盟的业界团体，但还没有成为像IEEE那样的标准规格。
Z-Wave虽然具有可支持Mesh功能等与ZigBee非常相似的特征，但对比ZigBee更面向于家电控制。通信速度最高值也只有40Kbps，而通信频率使用的也不是一般的2.4GHz，而是使用800 ~ 900MHz频段。波长较长(频率低)的无线电波在通信速度方面是不利的，但是在障碍物多的环境中具有良好的传递特点。但是与2.4GHz频段不同，每个国家和地区的可开放频率是各不相同的，因此Z-Wave存在几种不同的频率规格。虽然在日本计划2012年以后会开放920MHz频段，但截止到2011年，还没有分配该频段。
虽然Z-Wave在日本还很小众，但在国外，特别是在美国，作为可替代红外线遥控器的技术已经开始普及。作为数字TV系列的芯片供应商有很大影响力的Sigma Designs公司，正在推进该方案，因此，有人认为，一旦确定日本的分配频段，很可能会促进AV系统遥控器的普及。

ANT
ANT是2005年左右出现的新型无线技术，由挪威的Nordic Semiconductor公司开发。该公司最初生产用于无线耳机的无线芯片等产品，利用其知识和经验开发出新一代的省电无线技术ANT。虽然成立了ANT+ 联盟这个业界团体，但与Z-Wave同样，并没有成为IEEE那样的标准规格。
ANT是以PAN(Personal Area Network)为目标来开发的，设想是可以将其嵌入计步器、血压计等健康器具，以及手表、钥匙圈等日用品中。……虽然好像在哪里听说过的话题，此技术瞄准的市场和蓝牙4.0LE所瞄准的市场几乎相同。而技术上也是使用2.4GHz GFSK调制、1MHz带宽x 78信道的规格，和蓝牙规格非常相似。而通信速度在实际中最大可以达到20Kbps。
ANT与蓝牙的不同之处在于它的协议是被简化过的协议。而蓝牙容易成为问题的认证费用也是被大幅度降低(※注)，其卖点是可用于多品种小批量产品。

(※注)出自： http://www.thisisant.com/pages/ant/ant-alliance-membership-cost-comparison

总结
上文简单介绍了以小型和省电为特征的典型的“WiFi以外的无线技术”。您可能会对预想市场中出现了大量重叠功能的产品而感到惊讶。这也证明“面向一般家庭无线网络”是一个备受瞩目的巨大增长的市场，并且占领此市场也并不是一件容易的事情（必须简单、可靠、便宜和方便）。
这些技术到底是会被淘汰，还是变成独一无二的标准，还是会被区分到适合它的地方呢？我总觉得不会变成“独一无二的标准”。因为虽说是“面向家庭的无线网络”，但要求的性能规格和成本的范围是很广泛的。蓝牙之所以采取“3.0+HS”和“4.0LE”的双管齐下的策略，应该是为了通过高、低混合配置来覆盖更加广泛的需求。WiFi正在从“高配置”向着“低配置”的方向发展，在“低配置”的范畴内，我感觉ZigBee、Z-Wave、ANT等都在以各具特色的战略来死守阵地。
从第三方的角度来看，会感觉这是非常有趣的交叉模式，但作为需要赌上自身经营状况的公司，必须冷静地判断各种技术的优缺点和市场行情。“面向普通家庭的网络”不仅是一个巨大市场，也是竞品众多、竞争惨烈的市场。
 

 

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