ZigBee技术会中途夭折吗？如果有人讲，ZigBee未来可能被Wi-Fi传感器网络所取代，我想一定很少有人会去相信。这不仅因为由于ZigBee国际联盟持续强势的宣传推广，使这种技术已被业界广泛接受为一种很有市场前景的低功耗低成本的无线技术，而且支持这种技术标准的厂商都是重量级的，其中就包括了TI、飞思卡尔等。可能最令业界质疑的就是Wi-Fi能做到像ZigBee一样的低功耗吗？不过，事情还真的就这么发生了。日前，美国一家名为GainSpan的初创性公司宣布了一种Wi-Fi传感器网络解决方案，该公司的技术突破了Wi-Fi在功耗管理方面的瓶颈，使设备能够在单节AA电池下维持长达5～10年的电池寿命。GainSpan公司CEO　Vijay在接受本刊记者采访时甚至表示，该技术方案已经在无线传感器网络(WSN)领域战胜了Zigbee。  

Wi-Fi传感器网络解决方案 　
        GainSpan是原任职于英特尔的技术人员为开发传感器网络用半导体，于2006年9月创办的初创型公司。最初从事ZigBee/IEEE802.15.4规格收发IC的开发，之后转向了WLAN规格IC的开发。其原因在于“ZigBee和IEEE802.15.4的基础设施尚未得到普及。也就是说，即使制造相应的芯片，能够应用的市场也非常有限。另一方面，WLAN的基础设施随处可见。尤其是美国，各种场所都有能够利用WLAN的Hotspot。因此我们认为，制造能够使用WLAN基础设施的传感器网络用芯片肯定会有很大的市场”GainSpan公司CEO Vijay 表示。
   　 但是此前的WLAN用芯片在待机时的消耗电量也高达数百μW，无法直接应用于传感器网络。为了在传感器网络中利用，消耗电量需要达到使用5号干电池可连续工作两年的程度。
   　 为此，GainSpan开发出了待机时的消耗电流与ZigBee芯片相当，仅为几μA的收发IC。“使用我们的芯片时，在1分钟只收发1次数据的情况下，使用5号干电池可工作5年以上”。
　　 GainSpan GS1010 片上系统 (SoC)是一个能够支持多种产品和应用的单一片上系统（system-on-a-chip），其系统嵌入了802.11b/g，包括了一个32-位 ARM7单片机，一个实时时钟（RTC），一个功耗控制单元、闪存（flash）和SRAM，以及多个支持定位系统的I/O端口。GS1010芯片为开发无线传感器节点在许多领域的快速运用，提供了完整的嵌入软件和客户化解决方案。此软件提供软件应用编程接口，提供软件应用编程接口（API）及完善的应用程序，可以让用户依其项目中的需求直接使用来开发软件而不是需要编写低阶硬件驱动程序。软件协议栈包括了在WLAN处理器上运行的I/O驱动程序和固件，和其他软件集成在芯片处理器（Application processor）上的软件。此外，该公司的解决方案还包括一套完整的评估软件。
    　“只要有WLAN接入点，任何场所都能成为传感器网络区域”。GainSpan的解决方案能实现的产品运用领域，简单的说，只要用到ZigBee的地方，它都适用，包括了工业制动装置监控、楼宇监控、食品和药品制造、跟踪汽车制造环节等；在石油提炼中，在紧急情况下监控系统，人员地位；水电气设施：自动读表，监听设备构造，自动抄表；城市公共领域：监控道路和交通灯，支持启动应急服务；桥梁建筑：地震后自动确认桥梁结构的安全性，确保城市基础设施快速回复正常运行；矿业：准确、实时监控矿工井下作业情况；数据中心管理：监视并控制温度和能耗；医院：跟踪并监控病人、轮椅、诊断设备和人员；其他：跟踪并监控物资。

实现Wi-Fi低功耗的途径
　 　Vijay表示，“对于WiFi、ZigBee、WiMAX等无线网络，如果一直处于工作状态，电池不可能延续数年。关键点在于待机时间要长，在系统完成工作后要快速的恢复至待机状态，从而减少电池的损耗”。     对于任何一个无线系统来说，工作时间越短越好，待机时间则越长越好。待机时间越久，耗电越低。“从睡眠状态到启动过程所用的时间是最重要的。如何在技术上突破这个的时间是一个关键问题。很多公司的产品只是处于某种待机状态，而不是睡眠状态。GS1010则是长时间保持睡眠而非待机，这也正是该产品省电的重要原因。当然根据不同的应用，电池寿命也不完全相同”，Vijay举例说道，“在产品定位方面的应用，如果WiFi传感器每隔30秒向主机发送一次报告，电池寿命只有1年，而在温度监测应用中，报告间隔1分钟，电池寿命则会是6年，而如果系统报告间隔为1小时，电池寿命则可达10年。” 
        目前，Gain Span已经与Globe Tracker公司建立了战略合作关系。在Globe Tracker的全球跟踪与监视解决方案中，基于GainSpan的单芯片WiFi网络传感器开发的智能跟踪与监视产品将占据重要地位。据称，两家公司的产品相结合，将产生多种多样先进的电池供电无线智能跟踪与监视产品，这些产品可以在世界上任何地方使用，而且很多年都不需要更换电池。GainSpan及其产品开发合作伙伴最初将专注于智能货柜、小型温控供应链以及有害材料货箱的开发。

5－10年后可能取代ZigBee
        如果把时光的指针倒拨十年，回顾一下Wi-Fi的历史，就会发现其实Wi-Fi和ZigBee最初的确如现在的ZigBee联盟所宣称的那样，是两种应用领域不同，互不竞争的技术。在90年代的时候，WLAN主要用于PC、笔记本等，随着时间的推移，Wi-Fi又有了新的应用，在消费者电子里面，像PDA、话音、手持、接收机、影视等都集成了WLAN芯片，并有了相应带宽的要求。Gainspan做的Wi-Fi则又给它进行了延伸，把它推向了传感网络，进行了实时定位的功能，就是RTLS。
   　ZigBee起源于在98、99年的时候，业界认为应该研发出一种新的无线网络技术，于是当时做出了一个802.04的标准，和现在的802.11差不多，当时Wi-Fi还处在年幼的阶段，耗电比较高，成本比较高，经过10年的发展，这些问题都解决了，耗电降下来了，成本也降下来了，电池的寿命可以延长数年。这些发展让Wi-Fi和ZigBee的应用领域开始交叉了。   Vijay 认为，“对于ZigBee来说，如果用一个单独的网络，不涉及其他的网络，那么用ZigBee还好。如果说网上有很多设备，有传感设备、笔记本、PDA等众多网络时，那么GS1010就更胜一筹。”他并补充说，“关于市场前景方面，ZigBee在市场营销方面做了很多的努力，所以目前有很多厂商使用ZigBee的产品，但也有客户和我们谈Wi-Fi，前不久日立公司推出了一个新的产品就是用的我们的产品（原先采用ZigBee的技术，但目前使用的是我们的技术），虽然ZigBee的市场份额目前很高，但是我相信今后我们的产品会占有更多的份额，会挤压ZigBee的份额。
        GainSpan的Wi-Fi传感器网络能否完全替代ZigBee呢？ Vijay认为，“在2－3年，会是一个共生共存的关系，短期内不会完全替代Zigbee，5－10年之后很有可能。”Zigbee的基本传输是根据802.15.4，ZigBee专门定义出来的网络协议，但是在另外一边却有一个更成熟的网络协议，再往上，ZigBee有一些应用上的定义，应用上也都比较成熟了，在这种情形之下，短期内Wi-Fi传感器网络完全替代ZigBee不是很可能，802.15.4有非常便宜的解决方案。但是如果说有客户想要用ZigBee的芯片和802.15.4，802.11n的成熟度，ZigBee可能会遇到一些困难，也许在某一个程度上，802.11n有可能替代ZigBee。从成本角度考虑，ZigBee网络的构建需要特定的网络设定，但是GainSpan的技术却可以根据现场任何网络设定自己所需的。从模块来讲，GainSpan可能贵一些，但是从整体成本来说，GainSpan的整套系统成本会比ZigBee便宜很多。   至于用户可能担心的另一个问题，即虽然GainSpan的解决方案具有低功耗和低成本的优势，如果用它来搭建网络的话，带宽的优势能否继续保持呢？Vijay解释说，“宽带和低功耗和低成本是可以共存的，GainSpan的Wi-Fi传感网络的挑战点在当芯片在从睡眠状态下突然醒来，达到可以工作的电量。感应器需要的带宽很小， 100个感应器所需要的带宽，基本上和发一封E-mail需要的带宽一样（不带附件）。”  
　
GainSpan看好中国市场　３个月后设立办事处
       “Wi-Fi在中国的使用正在不断的提高，虽然没有美国的利用度那么高，但是中国政府非常注重Wi-Fi的发展”，Vijay说，“在未来2-3年，我认为Wi-Fi在中国会有大大的普及，中国政府希望能够加强能源监控和管理，提高消费效率，另外还有工厂、楼宇设施、家庭等都是我们的服务对象，所以中国也好、印度也好，大家都是想提高工作效率。在Wi-Fi方面，很多大学还有政府部门也做了很多的工作，我们还和Globe Tracker合作和中国交通部水运科学研究所下属的北京运达交通技术开发公司进行共同研发。在研发的过程中，发现客户非常喜欢嵌入式的设计，我5月份来的时候一下子就认识了3个新客户，对我们的产品都非常感兴趣。”
       据了解，GainSpan公司已经规划在中国设立分销商，名字叫“三顾有限公司”，这家公司在中国有很多办事处，另外还有几家公司正在谈判中，在北京、上海、深圳、南京等都签约了合作公司。针对中国的无线传感器网络市场，GainSpan的发展计划还包括扩大客户群，和政府部门、大学建立关系，了解和开发当地的系统。此外，3个月后，GainSpan会在中国设立办事处，雇佣正式的员工。