虽然802.15.4已经充分利用了基础无线电技术,但是网状网络协议开发仍需花费较长的时间。网状网络堆栈,例如由Ember(2012年被Silicon Labs收购)开发的EmberZNet和由加州大学伯克利分校开发的TinyOS,被用于初期的802.15.4无线IC产品中,并且随后得到进一步优化以满足系统需求。市场增长依赖于可实现互操作的标准化解决方案、提供更多资源去支持很多公司使用这种技术,ZigBee联盟是近年来致力于为无线网状网络提供标准化解决方案的几个组织之一。
应用协议栈——开发的最后一项——位于网状协议栈的上层。应用层倾向于侧重更具体的应用细节,为了达到真正的互操作性,必须开发通用接口和相关协议。
这些协议依赖于通用语言,从而使来自不同制造商的无线设备能够相互通信。这样互操作性要求可能存在竞争的公司在彼此产品相互依赖时进行合作、商定信息传送协议以开发共同的标准。这种合作发生的一个领域是灯控产品(包括调光器和转换开关)。其他领域,像家庭和楼宇自动化,市场的力量还不能为设备生产商之间协同工作提供足够的动力。
以ZigBee PRO为基础
多年以来,为了确保市场能够充分利用ZigBee的优势,已经发布了多个ZigBee标准。ZigBee技术的稳步增长促进了对协议及其可靠性的提升。为了满足这些需求,ZigBee联盟在2007年发布了ZigBee PRO规范,并在2008年发布了智能电网规范(Smart Energy Profile)。
ZigBee PRO专门为小型或大型网络提供设备间的通信而进行了优化。设备能够加入网络、与其他设备配对,并且能够在没有网络或系统管理员干预下运行。标准专门针对通常所需的小信息包进行了优化。例如,IEEE 802.15.4仅支持最大信息包长度为127个字节。使用ZigBee PRO标准,具有成百上千节点的网络已被成功部署。
ZigBee PRO标准之前并没有针对互联网连接而优化,然而当物联网开始发展,性能方面的需求越来越多。不幸的是,现有协议和数据标准不能与当前的IP标准相匹配,不能直接用于互联网。为了克服这种挑战,智能网关被开发出来以提供所需的连接和转换,但是他们的缺点是当有新设备或标准被开发后必须随时更新。