作者:Sophia 原创
2025 年11 月18 日,Connectivity Standards Alliance(简称“CSA 联盟”)宣布发布 Zigbee 4.0 及其新品牌 Suzi(Zigbee Sub‑GHz 版本)两项重大标准更新。
这两项发布是推进物联网连接基础建设的又一重要里程碑,其提供的一系列可选功能,使得产品制造商能够根据自身产品的使用场景和需求选择最合适的功能组合。这些创新共同标志着 Zigbee 技术的又一次演进,在数十年久经考验的性能基础上,为全球网络带来更广的覆盖范围、更高的可靠性和更强的安全性。
基于此,本文将来介绍此次标准迭代的核心亮点以及对于物联网产业的重要意义。
Zigbee 4.0:带来更广的覆盖、更高的安全性和更好的可用性
Zigbee 4.0 在技术层面的改进主要体现在三个方面:更广的覆盖范围、更高的安全性以及更好的可用性/可扩展性。
扩展频段与网络覆盖
Zigbee 4.0 首次支持欧洲 800 MHz 和北美 900 MHz 频段,这一设计突破了传统 2.4 GHz 频段在穿透力和覆盖范围上的局限。在多层建筑、厚墙隔断及工业厂房等复杂环境中,低频段可显著提升信号强度和网络覆盖。
安全性与网络稳定性
随着 IoT 设备数量激增,安全性成为网络设计的重要维度。Zigbee 4.0 引入多层安全机制,包括动态链路密钥(Dynamic Link Key)、设备面谈(Device Interview)、Smart Energy 认证级别控制等,实现设备接入前的身份验证和通信安全策略。这些功能强化了设备认证,允许根据安全级别进行选择性通信,并确保只有受信任的设备才能加入网络。
新的工具如受限模式(Restricted Mode)、安全通道(Secured Channel)、PAN ID 变更(PAN ID Changes)以及信任中心更换(Trust Center Swap Out)提升了生态系统和安装者的灵活性与管理能力,加强了保护、便于信任中心高效替换,并防止未经授权的网络更改。此外,通过高级帧计数器同步(Advanced Frame Counter Synchronization),Zigbee 4.0 能够防止重放攻击,并在端点间实现精确消息验证。
而诸如标准化网络级重试、对低功耗终端设备更可靠的数据轮询,以及扩展 APS 确认的使用等改进,提升了整体网络性能并减少消息丢失。功能如正式化父节点选择(Formalized Parent Selection)、唯一链路密钥监控(Unique Link Key Monitoring)以及信任中心连接(Trust Center Connectivity)增强了网络韧性,确保设备保持安全连接、在必要时能够重新加入,并能在复杂网络环境中稳定运行。
可用性和可扩展性
在可用性和可扩展性方面,Zigbee 4.0 旨在简化并强化设备互操作性。
Zigbee Direct 功能(两年前作为可选功能引入的 Zigbee Direct,如今在 4.0 中已成为标准功能)允许用户通过蓝牙低功耗(BLE)直接接入设备,无需网关,这简化了安装流程并提升用户体验。
Zigbee 4.0 新增的批量配置(Batch Commissioning)功能使得多设备安装可以同时完成,显著提高了大规模部署效率。例如,电工可以在新房子通电之前就安装好 Zigbee 标准的灯泡,之后安装上网关时,这些灯泡可以批量完成激活、配网,无需逐一设置。
此外,使用协调采样监听(Coordinated Sample Listening,CSL)的低功耗设备间通信,实现设备之间直接、低功耗的数据交换,优化能源使用并进一步延长电池寿命。
值得强调的是——Zigbee 4.0 延续了向下兼容原则,可兼容 Zigbee 3.0 和 Smart Energy 设备。对于部署者而言,这意味着在全球范围内超过十亿台现有设备的网络可以平滑升级,无需大规模更换硬件。综合来看,这些进步将 Zigbee 4.0 打造成面向未来的标准,能够持续适应行业需求和未来市场要求。
Suzi 为住宅、商业及工业应用开辟新机遇
CSA 联盟在发布 Zigbee 4.0 的同时,还推出了一项名为 Suzi 的新品牌。简单来说,Suzi 是 Zigbee 在 Sub-GHz 频段的品牌化延伸,旨在提供低功耗、长距离、可靠互操作的网状网络能力,其核心优势在于网络覆盖、抗干扰能力和多厂商兼容性。
Suzi 类似于多年来加入基于 802.15.4 规范的其他品牌功能,例如 Zigbee Smart Energy,以及 Zigbee Green Power:
Zigbee Smart Energy:ZSE 是 Zigbee 联盟制定的用于家庭智能能源管理的无线通信协议,主要针对电表、气表、水表等能源计量设备及智能家电的控制与数据交互。
Zigbee Green Power:ZGP 是 Zigbee 3.0 协议的重要组成部分,它允许智能设备在不更换电池或甚至不需要电池的情况下工作,极大地提升了设备的便捷性和可持续性;该技术结合了多种先进技术,包括能量捕获技术、超低功耗芯片、开放标准化的网络技术和应用层协议,使得智能设备能够利用环境中的微小能量进行工作。
Suzi :Suzi 是 “Sub-GHz 和 Zigbee” 的缩写,旨在提供低功耗、长距离、可靠互操作的网状网络能力。
从技术特性来看,Suzi 基于 Zigbee 成熟的网络层协议,通过低频段实现更大范围的信号覆盖和更强穿透力,适用于大型住宅小区、商业建筑群以及工业厂区。低功耗设计结合网状自愈机制,使设备可长期稳定运行,降低维护成本;Suzi 延续开放标准理念,保障多厂商设备在同一网络中无缝互操作;Suzi 也遵循联盟所有技术的严格安全原则,并符合国际标准,确保生态系统的安全可靠。其框架赋予开发者、制造商和消费者自由,在全球可信供应商生态中构建和部署互操作设备。
站在行业应用的角度,Suzi 的发布拓宽了 Zigbee 的应用边界,从家庭延伸至户外、商业和工业环境。例如,厂区户外传感器、智能物流节点、智慧城市基础设施可通过 Suzi 实现可靠连接而不依赖额外网络扩展硬件。
随着宜家等公司逐步向基于 Thread 的 Matter 生态过渡,而 Thread 同样工作在 2.4GHz 频段,Suzi 的优势将有助于保持 Zigbee 协议的竞争力,不仅限于家庭场景。Zigbee 产品营销小组主席 Genie Peshkova 在给 The Verge 的邮件中解释道:“Suzi 非常适合商业和工业使用场景,这些环境通常存在挑战,如厚墙、多层结构以及大规模部署。”
Suzi 认证计划预计在 2026 年上半年启动。对于企业和研究机构而言,这是布局低频长距离 IoT 技术、参与标准化生态建设的关键窗口期。
Matter 与 Zigbee 协同共进
回顾历史,Zigbee 协议已经存在超过二十年,并为全球超过十亿台设备提供支持。这一技术曾是智能家居领域的明星技术,尤其在小米等创新产品的推动下,受到过广泛的公众关注。然而,随着时间的推移和技术的进步,Zigbee 似乎逐渐淡出了人们的视线,Matter 则成为媒体的焦点。尽管如此,Zigbee 与 Matter 并非对立,而是 CSA 构建开放物联网生态中的两条关键技术路线。
Matter :基于 IP(特别是 IPv6/6LoWPAN),其网络层依赖 Thread(或其他 IP‑capable link),上层数据模型借鉴了 Zigbee Cluster Library(ZCL)和 Alliance Data Model。
Zigbee:传统基于 IEEE 802.15.4(2.4GHz 或低频段 Sub‑GHz),使用自己的网络层和 cluster 模型。Zigbee 非 IP 协议,但它的 Mesh 网络非常成熟,节点设备广泛、功耗低、部署经验丰富。
虽然 Matter 与 Zigbee 协议本身不原生互通,但现实中厂商通过桥接/网关(bridge / hub) 实现二者之间的互操作。以宜家为例,2024 年宜家更新了其 Dirigera 智能家居中心,可作为宜家智能家居设备与 Matter 系统之间的桥梁。此次软件更新基于早期测试版的支持,使宜家全系列基于 Zigbee 协议的智能家居设备——例如灯具、百叶窗、控制器、空气净化器和传感器,能够与任何公司的 Matter 设备进行通信。
总而言之,Matter 的目标是简化用户体验,实现跨品牌、跨平台的智能设备互联,通过桥接 Zigbee 设备到 Matter,CSA 实现了一种渐进式的生态融合路径:现有 Zigbee 用户不必放弃现有设备,就能逐步拥抱 Matter 的互操作性;同时,Zigbee (加上 4.0 / Suzi 升级后的能力)依然是大规模设备部署、覆盖复杂环境(如商业楼宇、户外基础设施)的强有力技术。这种组合对于推动物联网在智能建筑、智慧城市、工业物联网等场景的落地非常有帮助。
参考资料:
The Connectivity Standards Alliance Announces Zigbee 4.0 and Suzi: Empowering the Next Generation of Secure, Interoperable IoT Devices,csa
Zigbee 4.0 Proves The Smart Home Doesn’t Just Matter,forbes
Zigbee’s next big update lets you add smart home devices without a hub,theverge
Zigbee 4.0标准发布,无需网关就能将智能家居接上互联网,IT之家
Zigbee Green Power技术详解,文暄生活科普
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