中心議題：

• ZigBee 與 ZigBee PRO 功能集的差異
• 個人健康與醫院照護應用

簡介

ZigBee® 從問世以來不斷改進
，這種嶄新無線標準革新了家庭自動化市場。對於那些對 ZigBee 不熟悉，或是沒機會了解最新規格的人，本文介紹了 ZigBee 的現狀，概略說明 ZigBee 與 ZigBee PRO 的功能集，並討論不同市場與應用環境下的 ZigBee
，包括ZigBee在醫療市場中的多方麵應用。

ZigBee 與 ZigBee PRO 功能集的差異

ZigBee 近日核準了 ZigBee-2007 規格，此規格定義了 ZigBee 與 ZigBee PRO 這兩套功能集。在ZigBee-2006的基礎之上，新的 2007 規格功能進一步強化，而且與某些網絡情境兼容。簡而言之，ZigBee 功能集提供樹狀尋址
、AODV (特定隨選距離向量) 網格路由、單播
、廣播與群組通訊、安全性等其他功能。ZigBee PRO 以隨機尋址取代樹狀尋址，包含 ZigBee (2006 與 2007) 所使用的 AODV，但是提供多對一來源路由為替代方案。另外，ZigBee PRO 新增有限的廣播尋址
，並可支持「高」層級安全性。ZigBee 與 ZigBee PRO 功能集皆可支持選用的靈活性跳頻與片段化 (圖 1)。

ZigBee 的樹狀尋址是以階層方式指定地址，ZigBee PRO 則采用隨機尋址方式，將地址隨機指定給裝置，並持續監測與響應「管理封包」的流量，以解決衝突。ZigBee 采用唯一尋址，無須持續監測通訊
，可避免產生額外負荷與地址衝突；然而 PRO 的優勢在比較大規模的網絡，例如通訊限製造成包含許多 (5 個以上) 躍點的網絡
，或網絡可能包含很多行動端裝置
，但是所付出的代價是啟動延遲時間較長，因為 ZigBee PRO 必須花時間來解決地址衝突，而樹狀尋址則不需要。

ZigBee 與 ZigBee PRO 路由均使用「特定隨選距離向量」(Ad-hoc On-demand Distance Vector；AODV) 路由，但是隻有 PRO 支持多對一來源路由選項。在需要較大的通訊協議棧下
，多對一來源路能快速建立路由
，其中許多裝置 (例如，傳感器) 均向單一連結報告 (例如

，網絡網關裝置)。對於未經要求的雙向與對等式通訊 (例如
，電燈開關及照明)

，多對一功能的效能較差
，有時甚至不適用。

ZigBee 與 ZigBee PRO 都支持群組尋址，但是 PRO 還(hai)可(ke)支(zhi)持(chi)有(you)限(xian)廣(guang)播(bo)群(qun)組(zu)尋(xun)址(zhi)
，此(ci)功(gong)能(neng)可(ke)在(zai)所(suo)有(you)群(qun)組(zu)成(cheng)員(yuan)接(jie)近(jin)時(shi)
，避(bi)免(mian)整(zheng)個(ge)網(wang)絡(luo)大(da)量(liang)傳(chuan)送(song)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)訊(xun)息(xi)。本(ben)功(gong)能(neng)有(you)助(zhu)於(yu)降(jiang)低(di)大(da)型(xing)網(wang)絡(luo)中(zhong)網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)的(de)額(e)外(wai)負(fu)荷(he)
，但(dan)缺(que)點(dian)是(shi)需(xu)要(yao)額(e)外(wai)寶(bao)貴(gui)的(de)程(cheng)序(xu)代(dai)碼(ma)空(kong)間(jian)。

ZigBee 與 ZigBee PRO haiyouqitaxieweichayi，buguozuihoudegongnengchayi，shiduigaoanquanxingdezhichi。gaoanquanxingsuotigongdejizhi，rangduidengshilianjizhijianjianlilianjiejima，bingdangwangluozhuangzhizaiyingyongcengkenengbushouxinrenshi，tigongewaideanquan。gaoanquanxinghexuduo PRO 功能相同
，在特定的應用程序中頗為實用，但是需要利用寶貴的程序代碼空間，占用了應用程序可用的空間。
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ZigBee 與 ZigBee PRO 的功能大多相同，但ZigBee 與 ZigBee PRO 隻有在少數情況下才能同時在同一個網絡中使用。如果已經建立的 (由協調者建立) 屬 ZigBee 網絡，則 ZigBee PRO 裝置僅能以端點裝置的身份加入該網絡。這表示該裝置與該網絡通訊時會透過父節點 (路由器或協調者)，而且不可作路由，也不可允許其他裝置透過其加入網絡。同樣地，如果原先建立的為 ZigBee PRO 網絡，則 ZigBee 裝置也僅能以有限的端點裝置身份加入網絡。

許多使用ZigBee的產品實際上是專有的


，或采用了專有協議（private profile）或(huo)應(ying)用(yong)規(gui)範(fan)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)任(ren)何(he)特(te)定(ding)的(de)網(wang)絡(luo)可(ke)能(neng)隻(zhi)包(bao)含(han)由(you)指(zhi)定(ding)公(gong)司(si)或(huo)集(ji)團(tuan)所(suo)售(shou)出(chu)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)在(zai)目(mu)前(qian)尚(shang)未(wei)定(ding)義(yi)及(ji)核(he)準(zhun)標(biao)準(zhun)協(xie)議(yi)的(de)醫(yi)療(liao)領(ling)域(yu)中(zhong)尤(you)為(wei)常(chang)見(jian)。因(yin)此(ci)
，ZigBee 會用於網格路由通訊協議、通tong訊xun備bei援yuan，以yi及ji低di功gong率lv操cao作zuo這zhe類lei用yong途tu。然ran而er，如ru果guo市shi場chang中zhong不bu同tong供gong貨huo商shang的de裝zhuang置zhi必bi須xu以yi單dan一yi合he作zuo網wang絡luo的de方fang式shi運yun作zuo以yi執zhi行xing指zhi定ding的de服fu務wu或huo功gong能neng，則ze須xu通tong過guo指zhi定ding標biao準zhun協xie議yi（public profile）才能確保網絡所有裝置采用共通的語言，而且可互通


，這類的互操作性是指 A 公司的產品 (電燈開關)，能與 B 公司的產品 (電燈安定器) 通訊，無須事先合作就能確保裝置可搭配使用 (圖 2)。

ZigBee 問世初期，這項技術主要著眼於家庭與商業建築物自動化市場。如今接觸並了解ZigBee性能和細微差別的公司與專業人員越來越多
，ZigBee 日漸成熟，且針對更廣泛的市場設計發展，其中最突出的是
，ZigBee 已跨足「先進抄表基礎架構」(Advanced Metering Infrastructure；AMI)，並與下列領域的產品整合：老年人照護、輔助生活、醫療、電訊
、資產追蹤、娛樂等更多領域。

Zigbee 聯盟除了通過 ZigBee-2007 規格 (ZigBee 與 ZigBee PRO 功能集)，也決定並正式測試數個應用配置文件
；這些配置文件定義了網絡支持的裝置類型，以及這些裝置共通的通訊語言。家庭自動化 (HA) 公共配置文件最早獲得核準，如今已臻成熟。鎖定 AMI 的「智慧能源」(Smart Energy；SE) 目前已獲核準
，預計 2008 年 5 月完成最終測試及黃金平台 (Golden Unit) 認證。商業建築物自動化 (Commercial Building Automation；CBA) 即ji將jiang進jin行xing測ce試shi，而er且qie有you越yue來lai越yue多duo公gong司si投tou入ru開kai發fa相xiang關guan產chan品pin，為wei聯lian盟meng貢gong獻xian一yi己ji之zhi力li
，因yin此ci日ri後hou會hui有you更geng多duo公gong共gong配pei置zhi文wen件jian問wen世shi，而er醫yi療liao，特te別bie是shi個ge人ren健jian康kang與yu醫yi院yuan照zhao護hu (Personal Health and Hospital Care；PHHC)正是其中之一。這個領域若利用 ZigBee 實現IEEE 11073 標準
，未來勢必更受矚目。
個人健康與醫院照護應用

PHHC 裝置尚屬開發初期，未來 12 至 18 個月內可能還無法上市，但這個市場的公司並未因此而不采用 ZigBee 技術的裝置。醫療市場
，包括輔助生活與家庭照護，相關業者深知 ZigBee 網絡協議的用處，而且成本效益極高。ZigBee 為可攜式醫療應用提供實惠的解決方案，例如監測與響應緊急事故項目、監(jian)測(ce)病(bing)患(huan)或(huo)年(nian)長(chang)者(zhe)進(jin)行(xing)日(ri)常(chang)例(li)行(xing)活(huo)動(dong)，以(yi)及(ji)提(ti)供(gong)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)，加(jia)速(su)照(zhao)護(hu)人(ren)員(yuan)的(de)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)，並(bing)挽(wan)救(jiu)生(sheng)命(ming)。輔(fu)助(zhu)生(sheng)活(huo)中(zhong)心(xin)的(de)居(ju)民(min)因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)安(an)心(xin)，因(yin)為(wei)隨(sui)時(shi)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)支(zhi)持(chi)
；而組織機構人員也能擴大監測範圍，而且不會侵擾大家的日常生活 (圖 3)。
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ZigBee 網絡應用於輔助生活時，有助於以實時且不被察覺的方式收集可靠的數據，例如追蹤居民家中所在位置、監測飲食或沐浴習慣
、確保定期而且準時服藥、收集體重、血壓或其他生物測定數據

，並可提供自動照明或自動門以防意外。這項技術的應用範圍不勝枚舉，實際部署結果也是有目共睹。

ZigBee 也可用於追蹤醫院與醫療機構內的資產。ZigBee 采(cai)用(yong)的(de)多(duo)躍(yue)點(dian)網(wang)格(ge)網(wang)絡(luo)廣(guang)泛(fan)，能(neng)在(zai)大(da)型(xing)機(ji)構(gou)標(biao)示(shi)並(bing)追(zhui)蹤(zong)昂(ang)貴(gui)的(de)設(she)備(bei)。由(you)於(yu)醫(yi)療(liao)器(qi)材(cai)可(ke)用(yong)設(she)備(bei)有(you)限(xian)

，而(er)且(qie)必(bi)須(xu)由(you)多(duo)個(ge)單(dan)位(wei)與(yu)樓(lou)層(ceng)共(gong)享(xiang)，因(yin)此(ci)掌(zhang)握(wo)設(she)備(bei)在(zai)特(te)定(ding)時(shi)間(jian)的(de)所(suo)在(zai)位(wei)置(zhi)，不(bu)僅(jin)省(sheng)錢(qian)
，更(geng)能(neng)挽(wan)救(jiu)生(sheng)命(ming)。ZigBee 的網絡安裝方式容易，以最少的成本即可部署。
結論

ZigBee 還(hai)可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)其(qi)他(ta)醫(yi)療(liao)用(yong)途(tu)，其(qi)中(zhong)不(bu)少(shao)正(zheng)處(chu)於(yu)開(kai)發(fa)中(zhong)。截(jie)至(zhi)目(mu)前(qian)
，這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)因(yin)為(wei)缺(que)少(shao)公(gong)共(gong)配(pei)置(zhi)文(wen)件(jian)，因(yin)此(ci)仍(reng)屬(shu)於(yu)單(dan)一(yi)供(gong)貨(huo)商(shang)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，尚(shang)無(wu)法(fa)互(hu)通(tong)，但(dan)往(wang)往(wang)也(ye)有(you)其(qi)優(you)點(dian)，因(yin)為(wei)產(chan)品(pin)可(ke)根(gen)據(ju)特(te)定(ding)的(de)係(xi)統(tong)需(xu)求(qiu)自(zi)定(ding)義(yi)，無(wu)須(xu)考(kao)慮(lv)其(qi)他(ta)供(gong)貨(huo)商(shang)的(de)產(chan)品(pin)。基(ji)於(yu)係(xi)統(tong)需(xu)求(qiu)與(yu)部(bu)署(shu)規(gui)模(mo)，這(zhe)個(ge)市(shi)場(chang)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong) ZigBee 也可以使用 ZigBee PRO。如果您的產品或係統需要使用 ZigBee，請將上述內容納入考慮，聯絡ZigBee 供貨商以獲得詳細信息。