了解ZigBee以及硬件环境

作者：唐小新

Zigbee技术简介

1.1 Zigbee技术演变及进展

ZigBee不仅只是802.15.4的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议, 因此ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化. 完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub或路由器的协调器的32K字节。每个协调器可连接多达255个节点，而几个协调器则可形成一个网络, 对路由传输的数目则没有限制。ZigBee联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获得。

ZigBee联盟成立于2001年8月。2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布，它们将加盟“ZigBee 联盟”，以研发名为“ZigBee”的下一代无线通信标准，这一事件成为该项技术发展过程中的里程碑。

到目前为止,除了Invensys、Ember, 三菱电子,摩托罗拉、TI(德州仪器)、飞思卡尔和飞利浦等国际知名的大公司外,该联盟已有约200多家成员企业，并在迅速发展壮大。其中涵盖了半导体生产商IP服务提供商、消费电子厂商及OEM商等，如Honeywell、Eaton和Invensys Metering Systems等工业控制和家用自动化公司，甚至还有像Mattel之类的玩具公司。所有这些公司都参加了负责开发ZigBee物理和媒体控制层技术标准的IEEE 802.15.4工作组。

1.2.1 ZigBee技术的由来

在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝牙技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此，经过人们长期努力，ZigBee协议在2003年中通过后，于2004正式问世了。

ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每一个ZigBee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里。另外整个ZigBee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个ZigBee控制网络。

不同的是，ZigBee网络主要是为自动化控制数据传输而建立，而移动通信网主要是为语音通信而建立。每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee“基站”却不到1000元人民币。每个ZigBee 网络节点不仅本身可以与监控对对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个ZigBee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。

每个ZigBee网络节点（FFD和RFD）可以可支持多到31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。

1.2.2 ZigBee技术的发展历程

ZigBee是以IEEE 802.15.4标准为基础，发展出的无线通讯技术。2000年12月成立了工作小组起草IEEE 802.15.4标准，ZigBee联盟于2002年10月发起成立，当时的成员有包括Philips Semiconductor、Honeywell、Mitsubishi、Invensys、Motorola等，其中Philips Semiconductor于2004年4月退出，改由Philips Lighting(照明)接替其原有在ZigBee Alliance中的会员位置。

2004年12月ZigBee 1.0标准(又称为ZigBee2004)敲定，之后于2005年9月公布并提供下载。于2006年12月进行标准修订，推出ZigBee 1.1版(又称为ZigBee2006)。ZigBee 1.1较原有ZigBee 1.0作了若干修改，例如新增ZCL(ZigBee Cluster Library)、群化式装置(Group Device)、多播(Multicast，附注2)功效、直接透过无线方式(Over The Air；OTA)进行组态配置，此外也移除了KVP(Key Value Pair)的信息格式。

然而ZigBee 1.1依然无法达到最初的理想，此标准又于2007年10月完成再次修订(称为ZigBee2007/PRO或ZigBee Pro或ZigBee2007)，推出ZigBee Pro Feature Set(简称：ZigBee Pro)的新标准。此新标准ZigBee联盟更专注3种应用类型的拓展包括：1.家庭自动化(Home Automation；HA)、2.建筑/商业大楼自动化(Building Automation；BA)、3.先进抄表基础建设(Advanced Meter Infrastructure；AMI)。

ZigBee Pro与之前的ZigBee 1.1有诸多的不同，且推翻许多在ZigBee 1.0、1.1版中的设计，例如移除了Cskip的地址排定(Address Assignment)法，此也表示不支持1.1版中的树状路由(Tree Routing)作法，然同时也增加了新的机制，例如或然性的地址安排(Stochastic Address Assignment)、多对一性的路由(Many to One Routing)、来源节点性的路由(Source Routing)。

另外还增加了快速频率切换(Frequency Agility)、封包拆解(Fragmentation)及重组(Reassembly)、群组性寻址(Group Addressing)等功能，此外也将安全性机制区分成标准安全与高度安全2种模式。

许多标准有直接以底定年份为名的习惯。因此ZigBee 1.0有时也称为ZigBee 2004。ZigBee 1.1有时也称为ZigBee 2006。ZigBee Pro有时也称为ZigBee 2007。又如IEEE 802.16d于2004年完成，有时也称为IEEE 802.16-2004。另外从修订角度而言，ZigBee 1.0为Revision 7，1.1版则为Rev 13，Pro版则为Rev 16。

从2003年12月，CHIPCON推出业界第一款ZigBee收发器CC2420以来，各大半导体厂家可谓百家争鸣，先后推出许多款ZigBee收发芯片，其中仍然以CHIPCON最受关注。先后有多家公司推出与ZigBee收发芯片匹配的专业处理器，除了CHIPCON外就以微芯的PIC18F4620和ATMEL的A222222最为成功。2004年12月，CHIPCON推出全球第一个IEEE 802.15.4/ZigBee片上系统（SoC）解决方案----CC2430无线单片机，该款芯片内部集成了一颗增强型的8051内核以及业内性能卓越的ZigBee收发器CC2420。2005年12月，CHIPCON再接再厉，推出内嵌定位引擎的ZigBee/IEEE 802.15.4解决方案CC2431。

2006年2月TI公司收购CHIPCON公司，以壮大其在RF行业的龙头地位。之后TI在发布的ZigBee收发器以及无线单片机上进行不断的修订，也陆续开发出具有针对性的开发系统，并于2006年10月把其自身的MSP430处理器用于对于ZigBee收发器的控制，并于2007年5月推出整套CC2420+MSP430 ZigBee/IEEE802.15.4 Development Kit开发包。2008年2月，推出第二代ZigBee/IEEE 802.15.4收发芯片CC2520 ，2008年4月推出ZigBee协处理器CC2480，2008年6月推出2.4G放大芯片CC2591。2008年推出一款具有集成型 ZigBee PRO 软件协议栈的 2.4 GHz ZigBee 网络处理器CC2530ZNP，该产品主要应用于家庭及楼宇自动化、工业监控与控制、传感器网络以及远程医疗等。

1.2 短距离无线网络传输协议对比

目前比较流行的几种短距离无线网络标准是WiFi 、蓝牙、ZigBee、无源RFID和红外等。不同的网络协议都有各自的应用领域，因此，需要根据具体的应用来选择一种特定的协议。下面对这几种标准做简要的对比分析：

（1） WiFi

全称Wireless Fidelity，其实就是 IEEE 802.11b 的别称，是由一个名为“无线以太网相容联盟”（Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA）的组织所发布的业界术语，中文译为“无线相容认证”。它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。WIFI突出优势：

其一，无线电波的覆盖范围广，基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右，而Wi-Fi的半径则可达300英尺左右。

其二，虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到54mbps。

其三，厂商进入该领域的门槛比较低。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样，由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，即可高速接入因特网。

（2）蓝牙

蓝牙（Bluetooth）是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术优势：

Bluetooth 技术在 2.4 GHz 波段运行，该波段是一种无需申请许可证的工业、科技、医学 (ISM) 无线电波段。所以，使用Bluetooth 技术不需要支付任何费用。但必须向手机提供商注册使用 GSM 或 CDMA，除了设备费用外，您不需要为使用 Bluetooth 技术再支付任何费用。

Bluetooth 技术应用范围十分广泛，低功耗，小体积以及低成本的芯片解决方案使得 Bluetooth 技术甚至可以应用于极微小的设备中。

（3）ZigBee

Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

Zigbee自身的技术优势：

低功耗。在低耗电待机模式下,2 节5 号干电池可支持1个节点工作6～24个月,甚至更长。这是Zigbee的突出优势。相比较, 蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。

低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10) ,降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且Zigbee免协议专利费。

低速率。Zigbee工作在20～250 kbps的较低速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps (915 MHz)和20kbps(868 MHz) 的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。

近距离。传输范围一般介于10～100 m 之间,在增加RF 发射功率后,亦可增加到1～3 km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。

短时延。Zigbee 的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15 ms ,节点连接进入网络只需30 ms ,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3～10 s、WiFi 需要3 s。

高安全。Zigbee 提供了三级安全模式。

（4）无源RFID

无源RFID是比ZigBee更小、更便宜的无线电技术，现在已经存在。由于它们自身不含电源或处理器，无源RFID标记不能启动传送或中继彼此的业务。只有当它们进入RFID阅读器的电磁场范围内才被激活。

无源RFID本身并非新东西，成千上万的建筑物使用RFID接入卡，数百万辆汽车使用附着在挡风玻璃上的RFID标记来付过路费。但有两件事情是新的，一是无源RFID的成本已经降到标记可以随意贴的程度；二是新的标准已经推出。一个价值10美分的无源RFID标记使用电子产品码(EPC)可以存储对某一物体的完整描述。EPC是基于可扩展置标语言(XML)的一种用来描述物体的标准。

（5）红外

红外传输是一种点对点的传输方式，无线，不能离的太远，要对准方向，且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过，几乎无法控制信息传输的进度。红外线通信技术适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连接,尤其是嵌入式系统。

优点：红外接口可以省去下载或其他信息交流所发生的费用;由于需要对接才能传输信息，安全性较强;

缺点：通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断；红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。

1.3 zigbee技术特点

ZigBee是一种无线连接,可工作在2.14GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。作为一种无线通信技术,ZigBee具有如下特点:  

(1) 低功耗: 由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee设备非常省电。据估算,ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间,这是其它无线设备望尘莫及的。 

(2) 成本低: ZigBee模块的初始成本在6美元左右,估计很快就能降到1.5—2.5美元, 并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。    (3) 时延短: 通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短,典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。

(4) 网络容量大: 一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备, 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络, 而且网络组成灵活。 

(5) 可靠: 采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层用了完全确认的数据传输模式, 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。

(6) 安全: ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证, 采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。

1.4 zigbee2007/pro特性

ZigBee2007规范定义了ZigBee和ZigBee Pro两个特性集，全新的ZigBee 2007规范建立在ZigBee2006之上，不但提供了增强型的功能而且在某些网络条件下还具有向后兼容性。

 ZigBee特性集提供了树寻址、按需距离矢量路由协议（AODV）网状路由、单播、广播和群组通信以及安全等特性。相比之下ZigBee Pro用随机寻址取代了树寻址，虽然包括了ZigBee 2006和2007规范中所使用的AODV路由，但是却提供了多对一源路由备选方案。ZigBee Pro还增加了有限的广播寻址功能，并增加了对“高级”安全性的支持功能。ZigBee和ZigBee Pro特性集均对可选频率捷变和拆分提供了更多的支持。

 ZigBee树寻址功能按照等级分配地址。ZigBee Pro采用随机寻址法随机地为设备分配地址，并通过不断监控和达到“管理”流量将冲突挑选出来。ZigBee不仅受益于可靠、独特的寻址方法，而且不存在经常性的监控通信与处理地址冲突的开销。但Pro却得益于调整功能，如当通讯限制会导致一个由多个（5个以上）调频（Hop）组成的网络时；或当一个网络由多个移动终端设备组成时，该优势是以不断增加的启动延迟为代价，因为ZigBee Pro必须要允许一定的时间以解决地址冲突问题，而对树寻址而言则并非必须。 

 ZigBee和ZigBee Pro均支持集群寻址，但是Pro增加了对有限广播集群寻址支持，可在所有集群成员相对紧密临近时防止整个网络出现不必要的溢流（Flooding）。该特性在降低大型网络的网络宽通信开销方面及其有用，但随之而来的是占用更多宝贵的节点空间。

 ZigBee和ZigBee Pro路由均使用Ad Hoc方式的按需距离矢量路由协议（AODV），但是只有Pro可支持对多以路由选项。在牺牲一个交大协议栈的前提下，多对一源路由实现了快速路由建立，此时多个设备（如传感器）均向一个接收器（Sink）报告（如网关设备）。对于自主双向和点对点通信（如灯空开关和灯）来说，多对一特写就变得哪么高效了，并且在一些情况下会变得不合时宜。
虽然存在一些细微的差异，但ZigBee和ZigBee Pro之间最主要的特性差异是对高级别安全性的支持。高级别安全性提供了一个点对点连接之间建立链路密匙的机制，并且当网络设备在应用层无法得到信任时增加了更多的安全性。像许多Pro特性那样，高级安全特性对于某些应用而言非常有用，但在有效利用宝贵节点空间fangmian 却付出很大代价。

尽管ZigBee和ZigBee Pro在大部分特性上相同，但只有在有限条件下二者的设备才能在同一网络中同时使用。如果所建立的网络（由协调器建立）为一个ZigBee网络，哪么ZigBee Pro设备将只能以有限的终端设备的角色连接和参与到该网络中，即该设备将通过一个父级设备（路由器或协调器）与网络保持通讯，且不参与到路由或允许更多设备连接到网络中。同样，如果网络最初建立为一个Pro网络，哪么ZigBee设备也只能以有限的终端设备的角色参与到该网络中来。

1.5 zigbee无线网络通信信道分析

在日常生活中，经常能够看到各式各样的天线。对于一个无线系统来说，能够正确地发送和接收信息是最基本的要求。天线作为无线通信中不可缺少的一部分，其基本功就能是接收和发送无线电波。发射时，把高频电流转换为电波；接收时，把电波转换为高频电流。那么这么多的电波在空气中是如何传播的呢？如何区分哪些是需要的电波呢？

频谱是区别各种电波的一个重要依据．无线通信的频谱在RF(Radio Frequency)这一段，包括了常见的调频收音机、各种手机、无线电话、无线卫星电视等。由于从几十兆赫到几千兆赫的频谱集中了各种不同的无线应用，而且这些无线电传播都使用同一个通信媒介——空气，所以为了保证各种无线通信之间不相互十扰，就需要对无线频道的使用进行必要的管理。

各国的无线电管理机构负责管理RF频道的使用。在美国，这个管理机构是美国联邦通信委员会(FCC)，欧洲是欧洲电信标准化协会(ETSI)，中国是中国无线电管理委员会。频道管理最基本的规则就是无线发送器的使用需要获得许可。

各围的无线管理部门也规定了某些频带不需要许可就可以使用，以满足不同的需要。这些频带通常包括ISM（Industrial，Scientific and Medical---工业、医疗、科学）频带。各国的无线电管理也不尽相同。在美国，FCC管理无线电频谱的分配，可用的免许可证的频带包括27 MHz、260-470 MHz、902-928 MHz和最常用的2.4 GHz频带。其中260--470 MHz频带对数据传送的类型有所限制，而其他频带则没有这样的限制。ISM频带在欧洲所分配到的频率为433 MHz、868 MHz和2.4GHz。中国目前可以使用的ISM频带是433 MHz和2.4 GHz。

除了ISM频带外，在中国，低于135 kHz，在北美、南美和日本，低于400 kHz，也都是可以使用的免费频段。各国对无线频谱资源的管理，不仅规定了相关的ISM开放频道的频率，同时也严格规定了在这些频率上所使用的发射功率。在实际使用这些频率时，需要查阅各国无线频谱管理机构的不同的具体技术要求。

中国的无线电管理要求的具体技术参数请查阅中国信息产业部发布的《微功率（短距离）无线电设备管理暂行规定》。

IEEE 802. 15.4(ZigBee)工作在ISM频段，定义了两个工作频段，即2.4 GHz频段和868/915 MHz频段。在IEEE 802. 15.4中，总共分配了27个具有3种速率的信道：在2.4 GHz频段有16个速率为250 kb/s的信道；在915 MHz频段有10个速率为40 kb/s的信道；在868 MHz频段有1个速率为20 kb/s的信道。其中2.4 GHz是全球通用的ISM频段，915 MHz是北美的ISM频段，868 MHz是欧洲的ISM频段。

1.6 zigbee技术的应用领域

ZigBee技术的出发点是希望能发展一种易布建的低成本无线网络，同时其低耗电性将使产品的电池能维持6个月到数年的时间。在产品发展的初期，将以工业或企业市场的感应式网络为主，提供感应辨识、灯光与安全控制等功能，再逐渐将市场拓展至家庭中的应用。

ZigBee技术弥补了低成本、低功耗、低速率无线通信市场的空缺。其成功的关键在于丰富而便捷的应用，而不是技术本身。随着正式版本协议的公布，更多的注意力和研发力量将转到应用的设计和实现、互联互通测试和市场推广等方面。有理由相信，在不远的将来，将有越来越多的内置ZigBee功能的设备进入人们的生活，并将极大地改善人们的生活方式。

通常，符合以下条件之一的应用就可以考虑采用ZigBee技术：

．需要数据采集或监控的网点多；

．要求传输的数据量不大，仉要求设备成本低；

．要求数据传输可性高，安全性高；

．无线传感器网络；

．设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块；

．电池供电；

．地形复杂，监测点多．需要较大的网络覆盖；

．现有移动网络的覆盖盲区；

．使用现成移动网络进行低数据量传输的遥测、遥控系统；

．使用GPS效果差或成本太高的局部区域移动目标的定位应用

根据ZigBee /Alliance（ZigBee联盟）的观点，一般可将ZigBee应用于以下领域：

．家庭自动化；

．健康医疗服务；

．无线自动抄表系统

．智能小区；

．无线传感器网络；

．无线工业控制；

．智慧型标签。

ZigBee技术的应用前景被非常看好。ZigBee在未来的几年中将在工业控制、工业无线定位、家庭网络、汽车自动化、楼宇自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域具有广泛的应用前景。特别是家庭自动化，工业控制，将成为今后ZigBee芯片的主要应用领域。

在工业领域：利用传感器和ZigBee网络，使得数据的自动采集、分析和处理变得更加容易，可以作为决策辅助系统的重要组成部分。

在汽车领域：主要应用于传递信息的通用传感器。由于很多传感器只能内嵌在飞转的车轮或者发动机中，比如轮胎压力监测系统，这就要求内置的无线通信设备使用的电池有较长的寿命（长于或等于轮胎本身的寿命），同时应能克服嘈杂的环境和金属结构对电磁波的屏蔽效应。

在精确农业领域：传统农业主要使用孤立的、没有通信能力的机械设备．主要依靠人力监测作物的生长状况，而采用了传感器和ZigBee网络后，农业将可以逐渐地转向以信息和软件为中心的生产模式，使用更多的白动化、网络化、智能化和远程控制的设备来耕种。

在家庭和楼宇自动化领域：家庭自动化系统作为电子技术的集成被得到迅速扩展。易于进入、简单明了和廉价的安装成本等成了自动化居家和建筑开发及应用无线技术的主要原因。

在医学领域：将借助于各种传感器和ZigBee网络，准确而实时地监测病人的血压、体温和心跳速度等信息．从而减轻医生查房的工作负担，有助于医生做快速的反应．特别是对重病和病危患者的监护和治疗。

在消费和家用自动化市场：可以联网的家用设备有电视、录像机、无线耳机、PC机外设（键盘和鼠标等）、运动与休闲器械、儿童玩具、游戏机、窗广和窗帘、照明设备、空调系统和其他家用电器等。

在国内，目前ZigBee网络应用范围非常广泛，很多人们想象不到的地方也在使用ZigBee技术。例如，在工业领域，ZigBee技术不仅用来控制照明灯的开关，还可用来检查高速路照明灯的工作情况。以前．工程师要开车到高速路去检查哪些照明灯已经坏了需要维修，因为车速较快，不能记下所有要检修灯的编号，但通过ZigBee网络，工程师只需坐在电脑前，就能很清楚地监测到整个高速路照明灯的工作情况。这是目前一个热点应用。再如，ZigBee技术用于进出的控制．它可以记录汽车的进出，也可以用于人员进出时传输相关指纹识别数据，进行身份认证。此外，通过ZigBee网络的路由器功能，它可以用来实时监控煤矿内各点的安全状况，防止相关事故的发生。另外，在加油站，一些客户不希望布线，他们正在考虑采用Zig Bee无线技术来传输相关数据。

在消费电子方面，ZigBee技术可以代替现在的红外遥控，而它与红外遥控相比有两个优势：一是消费者可以不用站在家电前边就能进行遥控操作；二是消费者每一个操作都会有反馈信息，告诉他们是否实现了相关的操作。再如，ZigBee可以用于家庭保安，消费者在家中的门和窗户上都安装了ZigBee网络，当有人闯入时，ZigBee可以控制开启室内摄像装置，这些数据再通过Internet或WLAN网络反馈给主人，从而实现报警。此外，目前一些家电生产大企业正在为不同家电产品如空调、热水器等安装ZigBee，用户可以通过ZigBee无线网络来控制这些产品的开启。由于手机和PDA可以作为未来的便携式遥控装置，当家电、灯光和门禁都已陆续具备ZigBee功能后，手机和PDA也会装ZigBee模块，这样就可以对这些装置进行遥控。目前大的手机企业已经推出了带有ZigBee技术的样机．一旦市场上各种电子设备都安装了ZigBee模块，手机企业就可以推广带ZigBee的手机。

在建筑智能化领域．各种灯光的控制、气体的感应与监测，如煤气泄漏的感应和报警都可以应用ZigBee技术。三表（电表、气表和水表）采用ZigBee技术，相关管理部门不但可以实现自动抄表功能．还可以监控仪表（如电表）的状态，防止偷电事件的发生。

在数字家庭方面，除了上述家电遥控、灯光开启及保安应用外，还有一些智能化的高端应用。例如在电冰箱中放人一个ZigBee模块和相应的传感器，当人们去超市购买食品，不确定是否还要再购买一些鸡蛋时，可以发一个信息回家，查看冰箱中的鸡蛋情况，决定是否购买．这里要说明一点，在数字家庭领域．ZigBee技术能承担比较重要应用的前提是大多数家电、灯光、门禁等设施都要具备ZigBee功能，它们可以在家中建起一个ZigBee网络．之后，手机和PDA也加入了ZigBee功能．实现这些设备的遥控，才能逐步实现数字家庭的功能。

ZigBee技术应用广泛，包括智能家居、建筑自动化、自动仪表读取( AMR)、工业自动化、冷冻管理和货柜防护。这些应用让企业节省能源，带来经济及环保效益；智能家居提升家居安全、舒适度及娱乐享受；监督如道路及桥梁等公共基建的损耗．避免设施损坏、甚至人员伤亡；追踪易变质货品在运输过程中的新鲜度等。目前已开发以ZigBee为基础的数码智能家居服务，让用户通过手机或互联网监察及控制他们的家居设施，如灯光、烟雾侦测器、入侵侦测器、温度调节、燃气阀门及电子门锁等，并且均可通过以ZigBee为基础的无线”住宅通道”连接至互联网。

在ZigBee的领域中，只要能用单片机的场合，就会有用到ZigBee的机会。由于ZigBee技术新，客户都还处在熟悉的阶段．要求一些消费性电子产品使用ZigBee的技术并不成熟，但是在一些有关保安、安全、人身或物资监控追踪上，已经看到以IEEE 802. 15．4作为PHY/MAC平台，加ZigBee Networking的联网技术正广泛地推广开来。在数字家庭领域应用中，普遍认为ZigBee是最适合家用的无线感测网络骨干，再配合速率较高的家庭PLC或以太网，来达到全屋覆盖、移动点覆盖的目标。第一批的数字家庭应用比较偏向于老年看护、防盗防窃以及节能控制等方面的应用。而对于被看好的自动抄表及相关资源管理应用方面，由于目前ZigBee模块的成本相对住宅用表的总成本还较高，推广还不能接受，因此工业和商业领域会先应用ZigBee抄表技术。总体来说，2008年和2009年ZigBee会切入到一些特殊市场，随着成本的下降，它才能被数字家庭慢慢接受。

2008年有多家ZigBee芯片厂商推广新一代的ZigBee射频芯片，将单片机和射频芯片整合在一起的SoC也已经蓄势待发。有30多家公司于2007午9月的ZigBee展览会上展示最新的产品。事实上，TI等公司现已把产品交付给客户，开发的产品亦达百余种。2010年将是ZigBee产品大规模面世的一年，原因是随着ZigBee技术的成熟，现在已有越来越多的公司、学校加入ZigBee的研发学习行列。据无线数据调查集团(Wireless Data Re searchGroup)预测，2009年ZigBee设备市场及配件以收益计算的增长将达80亿美元。在市值多于80亿美元的微控制器嵌入式产品中．只有少于2%附有网络功能。这显示了企业意识到连接微控制器至监察及管理网络的市场需要，亦正是ZigBee开发商把握巨大商机的时候。