2006年9月,ABI Research發表了依據IEEE 802.15.4通訊芯片供貨商之創新和執行等重要參數進行的比較結果。評估信息包括該廠商是否提供系統級SoC芯片、首款產品發布爾日期、當前產品版本、傳送與接收功率、接收靈敏度、以及是上市公司或者私人公司等指標。
表2 ZigBee新型芯片一覽
廠商 芯片 傳輸頻率 備注
Atmel AT86RF230 2.4GHz Transceiver,使用eZeeNet
Ember EM250 2.4GHz 16bit SOC,使用EmberZNet
Ember EM260 2.4GHz Transceiver,使用EmberZNet
Freescale MC13213/13214 2.4GHz 8bit SIP,使用BeeStack
Freescale MC13192 2.4GHz Transceiver,使用BeeStack
Jennic JN5139 2.4GHz 32bit SOC
Microchip MRF24J40 2.4GHz Transceiver
OKI ML7065 2.4GHz Transceiver和Integration公司合作推廣
RadioPulse MG2400 2.4GHz
ST SN260 2.4GHz Transceiver,使用EmberZNet
TI CC2430 2.4GHz 8bit SOC,使用F8 Z-Stack
Ubec UZ2400 2.4GHz Transceiver
其中,德州儀器TI在2006年并購挪威Chipcon通訊公司而榮登榜首,而美商Ember及日商OKI位居第二及第三。Ember原是一家無線傳感網絡軟體解決方案的知名公司,后來取得Chipcon授權的IP,打上自家的品牌EM2420,隨后又與英國的射頻芯片設計公司合作,推出自己的單芯片,形成一家軟硬件完整解決方案廠商。
原本與Chipcon射頻芯片搭配的Atmel,由于Chipcon已經走向SoC模式,不再需要Atmel微控制器的配合,因此Atmel也自行開發射頻芯片,成為具備完整硬件解決方案的公司。值得注意的是臺灣的達盛電子UBEC也名列榜中,而Freescale的芯片因耗電量效能問題,所以排名較后。此外,英商Integration Associates因并購CompXs而入榜。上述Chipcon、Ember、Freescale及CompXs為ZigBee發展平臺的先驅,此四家平臺也是目前進行測試認證時所采用的黃金單元(Golden Units)。此外,英商Jennic號稱率先推出第一顆整合ZigBee系統單芯片的SoC,但因在耗電量及接收靈敏度上的效能問題而位居第十。
其余入榜的有德國ZMD及韓國RadioPulse等廠商。
(1)TI符合ZigBee 2006標準的Z-Stack參考平臺
德州儀器(TI)2007年1月推出業界首款符合ZigBee 2006標準的平臺。TI的Z-Stack搭配CC2420和CC2430通過ZigBee 2006認證,成為業界第一套符合ZigBee 2006標準的兼容平臺。
Z-Stack達到了參考平臺(Golden Unit)水平,作為率先實施最新版ZigBee標準并通過兩家ZigBee認證檢試實驗室獨立測試的平臺,該參考平臺的建立為未來ZigBee Compliant Platform (ZCP)認證提供了參考點。CC2430是業界首款可提供上述超強特性的ZigBee SoC解決方案,它將領先CC2420 RF收發器的出色性能與業界標準增強型MCU的8kB RAM與豐富的外設集完美結合。
(2)Microchip完整ZigBee協議平臺
Microchip在ZigBee的供貨商中一直以來都僅提供MCU解決方案,到了2006年底Microchip推出首款ZigBee RF收發器MRF24J40。
MRF24J40須配合MCU才能架構ZigBee網絡,Microchip對于推廣MRF24J40采用了2個策略:對于PIC系列的MCU,ZigBee協議棧是免費下載,不需授權費用,可以降低ZigBee產品的成本;推出自己的協議MiWi,MiWi的PHY層符合IEEE802.15.4,程序代碼只有10Kbytes,適合開發出特定應用的WSN。
隨著MRF24J40收發器的推出,Microchip現在可通過加入僅需極少外部組件的高集成度射頻收發器,提供完整的ZigBee協議平臺。
(3)富士通無線方案WiLeKit
富士通微電子(上海)有限公司2007年6月推出了面向簡單應用的2.4GHz 802.15.4/ZigBee演示套件WiLeKit。采用富士通特有的簡單網絡控制協議, WiLeKit支持IEEE 802.15.4/ZigBee標準,大大降低ZigBee無線互聯技術的復雜性, 使得任何人都可以輕易的將該無線設計引入其應用之中。
WiLeKit演示套件包含五個終端設備(end device)和一個網絡協調器(PAN coordinator),從而使用戶得以建造一個用于應用評估的簡單網絡。該套件可設定手動和自動模式。
(4)Atmel
Atmel在2004年5月推出Z-Link,此方案包含AT86RF210(RF收發器,頻率868/915MHz)及8位控制芯片AT86ZL3201,ZigBee協議棧則采用無線軟件供貨商Figure 8 Wireless的Z-Stack。但因Figure 8的技術被TI所收購,Atmel轉向與MeshNetics合作,并于2006年6月推出新一代AVR Z-Link,其中AT86RF230 RF收發器頻率采用2.4GHz,ZigBee協議棧則是采用MeshNetics的eZeeNet。
(5)Ember
Ember早期RF技術來自Chipcom,為了加強在ZigBee芯片的自主開發技術,Ember于2004年3月收購英國CCL(Cambridge Consultants Ltd.)的ZigBee團隊和知識產權,利用此技術在2005年8月發表首顆ZigBee芯片EM250。Ember不僅是一家ZigBee芯片供貨商,同時也提供符合ZigBee V1.0通訊棧軟件EmberZNet,EmberZNet同時也獲得意法半導體(ST)和日立(Hitachi)采用。
目前,Ember針對ZigBee的解決方案發表了EM2420、EM250、EM260等三款芯片,其中EM250是一顆SOC采7mm×7mm QLP封裝,內含16位控制器及EmberZNet。
(6)Freescale
Freescale在2004年推出ZigBee的Transceiver芯片MC13192(2.4GHz),并采用Figure 8 Wireless開發的Z-Stack為ZigBee軟件。為了提供低成本的解決方案,Freescale于2006年4月再提出SIP芯片,把收發器芯片、8位控制芯片HCS08和Figure 8 Wireless的Z-Stack(2007年改用BeeStack)合成SIP芯片MC13214,目前售價已經降低到4.6美元以下。
(7)Jennic
Jennic是最早推出ZigBee SOC的廠商,2005年9月就發表了JN5121,并于2006年初開始量產。Jennic 2007年最新的ZigBee芯片是JN5139,JN5139采用32位RISC核心、傳輸頻率是2.4GHz,芯片內含128bit AES加密器,采8×8mm 56腳QFN芯片封裝,目前100K顆的售價約3.5美元。Jennic于2006年5月通過兩項ZCP認證測試。
(8)RadioPulse
RadioPulse是韓國的無晶圓廠半導體制造公司,成立于2004年4月。RadioPulse提供從SIP芯片到ZigBee協議棧軟件的ZigBee整合解決方案。較新的SIP芯片是MG2400,MG2400采用兼容于8051的核心,以方便8051使用者易于上手,內含128bit AEC加密,采7mm X 7mm QFN包裝。
針對ZigBee協議棧,RadioPulse提供免費的zPULSE以降低廠商成本,整體規格已有國際大廠水平。主要應用市場包括無線自動抄表(AMR)、家庭網絡、工廠自動化,以及無線數據網絡。
(9)達盛(Ubec)
達盛是設計ZigBee芯片的臺灣公司,2006年3月推出UZ2400,UZ2400是一顆收發器芯片,因此須另外搭配MCU使用,2006年6月UZ2400采用臺灣的ZigBee協議棧通過ZCP認證。2006年11月NEC結合自家的MCU和達盛的UZ2400及Skyley Networks的網絡技術,共同開發出ZigBee無線網狀網絡軟、硬件開發工具,未來達盛將推廣該開發工具,協助OEM廠商及系統廠商快速、容易去開發ZigBee相關應用。
(10)Intel
自從WSN的概念在1978年被提出來,2002年起Intel研究室和美國加州柏克萊大學開始研究WSN的相關技術,稱為Intel Mote。Intel Mote 1采用的無線模塊是藍牙,但隨時IEEE 802.15.4規格的發表,Intel開發了Intel Mote 2并采用符合IEEE 802.15.4的無線傳輸芯片CC2420(TI/Chipcon所生產)。