连接标准联盟正式推出了 Zigbee 4.0，这是一项相当深刻的演变，具有三个非常明确的方向：更好的安全性、更简单的配对，以及主要面向欧洲和北美的 sub-GHz 频段开放。实际上，Zigbee 旨在保留其在家居自动化中取得成功的部分，同时修正多个显而易见的局限性，尤其是在覆盖范围、在拥挤环境中的可靠性以及大规模部署方面。

不再局限于 2.4 GHz 的 Zigbee 4.0

这是一个立刻引人注意的点。直到现在，在许多用户的认知中，Zigbee 几乎就等同于 2.4 GHz。而 CSA 表示，Zigbee 4.0 增加了对 800 MHz 欧洲 PHY 和 900 MHz 北美 PHY 的支持。目标是提高覆盖范围、信号覆盖和无线电稳定性，尤其是在复杂建筑或更广泛的应用场景中。

在实践中，这一点显而易见。较低的频段通常比 2.4 GHz 的网络更能穿透障碍物，而后者正被 Wi-Fi、蓝牙和其他大量已使用该频段的设备所淹没。对于户外传感器、附属建筑、车库、大型住宅或某些商业建筑而言，Zigbee 4.0 提供了一个非常有趣的前景。这也是 CSA 通过 Suzi 进行强调的新品牌，與 Zigbee 的 sub-GHz 生态系统相关，旨在实现远距离、低能耗和跨品牌的互操作性。

CSA 提到的有“800 MHz”的欧洲和“900 MHz”的北美支持，类似于 Z-Wave 很久以来所提供的。但 CSA 并没有详细说明每个地区应使用的具体最终频道。因此，现在最好避免声称 Zigbee 4.0 将完全采用与其他协议相同的频率。我们知道它进入了同一大类 sub-GHz 无线电，但我们尚未获得有关最终产品的详细频道新信息。

Zigbee 4.0 的真正新特性：安全性、可靠性和设备设置

Zigbee 4.0 的另一个重大计划关系到安全性。 Silicon Labs 概述了几个重要的演进。我们特别发现动态链接密钥 (Dynamic Link Keys)，通过加强集成时密钥的协商，同时在更新后允许进行密钥轮换。该协议还添加了“设备访谈”（device interview）机制，使信任中心能够在授予设备网络访问权限之前检查其能力。目的是更好地控制谁、如何进入网络以及其可信程度。

网络的弹性也得到了改善。Zigbee 4.0 引入了先进的 APS 帧计数器同步，以限制重放攻击，并更好地管理重新启动或中断。它还添加了一种新的 TLV 编码格式、加强的路由保护、标准化并默认启用的网络重试，以及对电池供电设备的更可靠轮询。这并不是那种在市场营销文件上会让人兴奋的新特性，但在家居自动化中，它正是那种重要的改进：更少的信息丢失、更少的奇怪行为、更干净的网络。

另一个非常有趣的点是“信任中心置换”（Trust Center Swap-Out）。Silicon Labs 的文档解释说，Zigbee 4.0 使得更换网络主控制器变得更容易，无需重新进行所有的设置。对于高级用户、集成商和资产管理人员而言，这绝非小事。更换集线器或更换协调器的过程可能会变得不那么痛苦。

最后，Zigbee 4.0 也提升了能效。该协议引入了一种协调样本监听 (Coordinated Sample Listening, CSL) 的演进，使电池设备在保持同步时能够更多地进入休眠状态。对于传感器、探头或小型独立设备，这可能意味着更长的电池寿命，而不会降低网络的响应性。

Zigbee Direct：通过蓝牙 LE 简化配对

最终用户最明显的新功能可能是 Zigbee Direct。CSA 和 Silicon Labs 解释说，该功能允许在使用智能手机或平板电脑进行设置和控制时利用低功耗蓝牙，而无需依赖于传统的通过集线器的集成路径进行每次交互。简而言之，集成可以变得更加流畅、可接近，并且对大众和安装者来说都不那么令人畏惧。

但要注意不要过度解读该公告。Zigbee Direct 并不意味着整个经典 Zigbee 架构会在一夜之间消失，也不是说每个 Zigbee 4.0 设备在所有场景中都能无任何网关的工作。芯片制造商指出，蓝牙 LE 简化了设备的配置和某些交互，这降低了安装时的摩擦。这已是一个巨大的进步，尤其是针对一个常被批评的 Zigbee：技术很好，但在某些情况下，可能不如其他更“开箱即用”的解决方案简单。

在专业部署方面，Zigbee 4.0 还增加了批量配置（batch commissioning），也就是能够同时添加和配置多个设备。在纯住宅领域，这未必是头号论点。然而，在公共照明、小型商业、智能建筑或安装项目上，这确实是一个时间上的真切收益。

与现有设备的兼容性：纸面上的好消息，现实中需谨慎

好消息是，Zigbee 4.0 宣称与 Zigbee 3.0 和智能能源配置文件完全向后兼容。CSA 甚至提到与已经部署的超过十亿个 Zigbee 设备的延续，而 Silicon Labs 明确表示，Zigbee 3.0 的认证在至少 18 个月内仍然有效，以确保平稳过渡。换句话说，Zigbee 4.0 不是被视为生态系统的急剧断裂。

但我们需要立刻澄清。这种向后兼容性并不意味着所有现有设备突然会由于神奇的原因受惠于 sub-GHz 或所有新功能。为了享受 800/900 MHz 新频段，绝对需要具有兼容无线电硬件的设备。现存的 2.4 GHz Zigbee 接收器不会因为简单的软件更新便成为 sub-GHz 协调器，如果其硬件不具备所需的无线电。这个结论是从添加新无线电 PHY 和制造商已经宣布的“Zigbee 4.0 准备就绪” SDK 和硬件的技术推断得出。

另一个需要牢记的点是，生态系统的兼容性还取决于具体的实现。从发布的规范、兼容的芯片组、实际销售的协调器，再到在 Home Assistant、Zigbee2MQTT 或市场上其他系统中的集成，始终会存在一个小的时间滞后。Silicon Labs 表示在验证和 SDK 支持方面已做好准备，但这并不意味着整个大众市场生态系统今天已经成熟。

简而言之，对现有系统不必惊慌。Zigbee 3.0 网络不会在一夜之间变得过时。然而，未来几代集线器、USB 协调器和无线电模块可能会逐步开放对 Zigbee 4.0 优势的访问。对于 Home Assistant 的爱好者而言，这主要是一个值得密切关注的主题，以便了解下一个接收器和控制器的进展。

与 Z-Wave 的对比：是的，Zigbee 明确接近其竞争领域

谈到 Zigbee 4.0，无法不提 Z-Wave。历史上，Z-Wave 的一个主要优势正是其在 sub-GHz 的运行。在欧洲，该协议使用 868.4 MHz 和 869.85 MHz 频段，具体取决于地区和用途，这使其长久以来避免了拥挤的 2.4 GHz 频段。

随着 Zigbee 4.0 的推出，Zigbee 明确在这方面与 Z-Wave 发生了重叠。该协议保留了低功耗网状网络的逻辑，但现在也希望通过 sub-GHz 提供更好的覆盖范围和更强的无线电穿透力。从这个角度看，确实可以看到二者的接近。Zigbee 获得了 Z-Wave 的部分历史优势。

这是否意味着 Zigbee 4.0 和 Z-Wave 将使用“相同频率”？需要明确的是：它们在工作频段上接近，因为两者都属于 sub-GHz，但所咨询的官方来源并未明确表示它们将在欧洲共享完全相同的无线电频道。CSA 为 Zigbee 4.0 提到的 PHY 为 800 MHz，而 Z-Wave 的官方资料则在欧洲提到的频率为 868.4 MHz 和 869.85 MHz。因此，目前的好总结是：同一频率家族，同样承诺比 2.4 GHz 更好的覆盖范围，但没有足够的公共信息来声称“绝对相同”。

还有一个需要牢记的哲学差异。Z-Wave 仍然非常专注于一个专业的家居自动化生态系统，具有历史上严格的互操作性。Zigbee 则更广泛、体量更大，在照明、传感器、低成本设备等领域非常活跃，并拥有庞大的已安装基础。如果 Zigbee 4.0 能兑现其承诺，它将有可能结合这两个此前相对独立的领域：Zigbee 的价格和扩散，结合一些过去通常与 Z-Wave 相关的无线电优势。

Zigbee 4.0 在智能家居中真正能改变的事情

对于最终用户而言，最具体的好处未必会在产品包装上显现，而是在日常行为中。更稳定的传感器、户外更好的范围、对忙碌 Wi-Fi 的不太敏感、控制器更容易更换、配对手机更简便……这样说似乎有点平常。然而，这正是能决定一个智能家居是否愉快与在三周后会造成烦恼的区别。

在大型住宅、带有附属建筑的花园、远离的门户、游泳池的技术室、棚子或工作室中，Zigbee 4.0 可能比以往更具相关性。在小型商业中，考虑到其快速部署和对稳定性的需求，其潜在利益也颇为明显。CSA 还将 Suzi 定位于住宅和商业用途，而不仅限于智慧家居消费品。

也不应过早忽视现有的 Zigbee 3.0。已安装的基础设施庞大，产品种类繁多，价格依旧具吸引力，而在 Home Assistant 或 Zigbee2MQTT 中的集成今天已经非常成熟。因此，Zigbee 4.0 应被视为标准的逐步升级，而非强制替换。

在购买 Zigbee 之前是否需要等待 Zigbee 4.0？

不必。对于今天 equip 宅子的用户而言，Zigbee 3.0 仍然是一个非常合适的选择，恰恰是因为 Zigbee 4.0 被宣布为向后兼容且过渡将是逐步的。等待一个假设的全面转变并没有太大意义，而 Zigbee 4.0 在市场上真正可用的产品供应还需要一些时间来结构化。

然而，对于一个安装者、制造商或准备一个多年项目的高级用户而言，Zigbee 4.0 明显改变了游戏规则。它重新将 Zigbee 带回到长距离、稳定性和现代化设备配置的比赛中。在这方面，显然值得密切关注这个动向。

最终，Zigbee 4.0 不会埋葬 Zigbee 3.0，也不会埋葬 Z-Wave。但它确实重新洗牌了市场。该标准纠正了多个历史弱点，而没有破坏现有的生态系统，这可能是所有这些公告中最好的消息。现在最重要的是：观察首批具体产品、兼容协调器的到来，以及可在实际应用中有效利用的首次整合。那就是一切的关键所在。