ZigBee聯盟自2004年底正式提出標準以來，已發展兩年時間，目前雖因標準尚未底定，不如預期的大幅發展，但ZigBee晶片廠卻未停止研發體積更小、低功耗解決方案，而眾所矚目的成本問題，亦為晶片商努力的目標，因此整合微控制器及其他周邊的系統單晶片，成為目前ZigBee晶片商重要發展趨勢之一。
ZigBee聯盟自2004年底正式提出標準以來，已發展兩年時間，目前雖因標準尚未底定，不如預期的大幅發展，但ZigBee晶片廠卻未停止研發體積更小、低功耗解決方案，而眾所矚目的成本問題，亦為晶片商努力的目標，因此整合微控制器及其他周邊的系統單晶片，成為目前ZigBee晶片商重要發展趨勢之一。
當初ZigBee聯盟提出以IEEE802.15.4為傳輸協定，為無線短距傳輸提供一新標準時，許多國際晶片大廠包括愛特梅爾(Atmel)、Ember、德州儀器(TI)、飛思卡爾(Freescale)、意法半導體(STMicroelectronics)等紛紛加入聯盟並開始研發晶片，然而卻也因為ZigBee發展時程比預期慢，加上當初所規範之標準與提出之低功耗、低成本等特色不如預期，導致ZigBee聯盟面臨會員出走另外成立Z- Wave聯盟，並搶先進入ZigBee所預計發展的主力應用市場—家庭控制領域，對ZigBee而言不啻極大打擊，因此ZigBee晶片商無不致力朝低攻耗、低成本、更高傳輸速度等特色發展，以期能達ZigBee原本預期之市場規模。
成本/低功耗 瓶頸難突破
ZigBee市場需求量遲遲無法提升的原因可歸納3點，即功耗、價格與ZigBee規格制定延緩，如能突破，則ZigBee市場將能真正起飛。
雖然ZigBee規格制定時程的快慢，決定於聯盟，但2006年10月ZigBee聯盟已公布ZigBee1.1版，計畫於2007年第一季發表 ZigBee Pro，也就是業界引領企盼的ZigBee最終版，業界普遍認為此最終版可能命名為ZigBee2007，一旦標準底定，ZigBee將可有更大發展，並解決許多ZigBee發展上的問題，如兼容性。
ZigBee可依不同頻段作調變工作，因此設計較為複雜，在868MHz、915MHz時是使用二進位相移鍵控(Binary Phase Shift Keying, BPSK)調變，而在2.4GHz則是用正交相位偏移鍵(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)調變，因QPSK的調變方式較BPQK複雜，在發波輸出功率上，一般而言，ZigBee的最大發波輸出功率為1毫瓦，而ZigBee可達省電的因素為其工作周期短，裝置經常處於休眠狀態，因此影響功耗最大因素為待機模式時的耗電，如果能有效將此待機模式耗電減低，則能降低功耗，增加電池使用時間，依各應用的不同，目前ZigBee各節點電池壽命一般約為數個月，其中也有廠商甚至宣稱已可達一年之久。
在成本方面，ZigBee應用廣泛，硬體要求嚴格，因此堆疊設計較複雜，加上必須內嵌微控制器(MCU)，因此ZigBee晶片成本一直無法降低，相較其他無線短距競爭對手，如Z-Wave，其晶片價格已達一顆1美元左右，ZigBee一顆晶片目前大約4～5美元的價格，尚有一段不算小的差距，因此 ZigBee晶片商無不卯足勁，計畫發展系統單晶片，將原本放在晶片之外的微控制器及其他周邊，整合為系統單晶片(SoC)，除可降低成本外，亦可縮小體積。
晶片商技術不斷推陳出新
有鑑於發展時程太慢導致ZigBee給人雷聲大雨點小的觀感，ZigBee聯盟將於2007年第一季發表最終版ZigBee標準，增添ZigBee會員許多信心，並期待ZigBee技術一掃陰霾，於各應用市場上發光發熱，因此各家晶片廠商累積過去發展ZigBee晶片基礎，紛紛突破以往面臨的瓶頸， 2007年將陸續推出新產品，而系統單晶片即為各晶片商發展的重點之一，目前各晶片商主推之ZigBee晶片如表1所示。
上述廠商產品僅達盛電子UZ2400不是系統單晶片，其餘皆是，但觀察ZigBee晶片商發展狀況來看，原本只發展無線收發器晶片的廠商，在2006年開始已經陸續搭配其他微控制器廠商，將微控制器整合於晶片中，如Chipcon搭配愛特梅爾微控制器整合為系統單晶片，Ember的EM250亦與英國 Cambridge Consultants推出之16位元微處理器整合，而原先專注於微控制器的廠商，亦開始發展網路射頻晶片，如微芯(Microchip)，可見系統單晶片為ZigBee目前重要發展趨勢。
英商捷力(Jennic)是最早推出ZigBee系統單晶片的廠商，2005年9月即發表JN5121(圖1)，且於2006年初開始量產，其系統單晶片整合微控制器、終端裝置、射頻(RF)、數位運算等部分，英商捷力大中華區行銷副總陳委琮(圖2)表示，唯有系統單晶片才可能達到低成本目標，而捷力自行生產研發微控制器，增加該公司在ZigBee系統單晶片研發上之優勢，預料系統單晶片發展關鍵將為專注於某一應用之發展，目前ZigBee雖可廣泛應用，也因此可搭配之微控制器廠商眾多，如只發展無線收發器部分的晶片，將可能面臨微控制器廠商不願配合的局面，有鑑於此，捷力在擁有微控制器資源下，自然領先業界推出第一個ZigBee系統單晶片。
顯然飛思卡爾於2006年11月被Blackston以176億美元購併，但並未影響其ZigBee研發與技術，因飛思卡爾本身發展射頻晶片外，並具有製造微控制器能力，因此不須與其他微控制器廠商合作，即可將微控制器與射頻晶片整合，不但可縮小PCV包覆晶片的體積，更適用於家庭自動化產品對於晶片體積的要求，2006年推出的MC13211、MC13212(圖3)系統單晶片，在功耗上其實皆已符合ZigBee低功耗標準，得力於晶片中在不消耗電流時的睡眠模式的設計，而飛思卡爾系統單晶片整合之微控制器中有不同的睡眠模式應用，以達成低功耗目的，其中在55℃時最低功耗已可達500奈安培，且此系列產品僅符合ZigBee底層協定，亦即非標準ZigBee產品，省略MAC層等網路、軟體層堆疊，其上層即由不同應用者作不同的研發，即外掛應用程式，此為飛思卡爾特有之技術，因其記憶體容量較小，晶片售價較能符合使用者需求，且對研發者而言，具更大彈性。此外，飛思卡爾為第一家發表可使用於手機之 ZigBee晶片，可利用手機控制嵌入式ZigBee家電。
意法半導體宣布與Ember策略聯盟之後，在ZigBee系統單晶片的發展上也不遑多讓，推出SN250(圖4)與SN260系統單晶片，整合網路協處理器與應用訊息處理器，且該公司已有約10年發展系統單晶片經驗，挾此優勢，在發展ZigBee系統單晶片時，可將許多微控制器與其他周邊作彈性整合，以更符合客戶需求，意法半導體低資料速率網路市場經理Olivier Rouy(圖5)表示，該公司之系統單晶片可支援超過1,000個以上的節點，為目前其他射頻技術與ZigBee晶片商無法達到的特性。
而尚未發展系統單晶片的達盛電子，則使用微芯、瑞薩(Renesas)之微控制器，達盛電子總經理瞿駿逸(圖6)表示，該公司未發展系統單晶片原因在於保留晶片彈性，將ZigBee射頻、轉換器等作為晶片基礎，亦即將ZigBee標準作成晶片，其他微控制器部分則可由客戶自行搭配、擴充，且微控制器廠商較少觸及射頻技術範圍，因此達盛有如ZigBee中央廚房，提供ZigBee晶片，再配合多家微控制器廠商，可將應用解決面擴大，如符合標準的展頻技術、解決寬頻中抗干擾問題及加密功能，未來達盛電子則將針對客戶應用需求，計畫推出系統單晶片，以進一步縮小晶片體積降低成本，目前捷力推出之解決方案如圖7所示。
2007年1月德州儀器則宣布其CC2430系統單晶片通過ZigBee2006認證，該晶片利用互補式金屬氧化層半導體(CMOS)技術，整合接收器與發射器，能降低ZigBee節點成本，並可縮小電路板、具更高可靠性。且CC2430為德州儀器首款ZigBee系統單晶片解決方案，結合CC2420射頻收發器的效能及業界標準的加強型微控制器，包括8kbit隨機存取記憶體(RAM)記憶體與豐富周邊。
晶片商新產品輪番亮相
為迎接2007年ZigBee標準最終版的發布，晶片商無不摩拳擦掌，陸續推出ZigBee系統單晶片新產品(表2)，搶占市場先機。其中捷力 JN513x系列相較於目前既有的JN5121有相當大的變化，JN5121為完整的系統單晶片，將各項周邊及微控制器等完全整合於系統單晶片中，價格無法滿足一般客戶需求，因此JN513x系列則針對各種不同應用需求而有不同的設計，內建記憶體容量也不同，且傳輸距離較JN5121多一倍，如 JN5131則針對終端裝置設計，符合需求量大但卻要求價格低廉的產品；JN5139則針對高階應用所設計，陳委琮強調，JN5139新增Efuse技術，使每個裝置都有一個專屬ID，具加密及解密功能，能確保產品不會被抄襲，客戶所投資的智慧財產權也將不受侵害。
而飛思卡爾MC13213與MC13214則完全符合ZigBee堆疊協議，可與其他ZigBee產品相容，加上原有的非標準晶片，飛思卡爾提供客戶更多選擇，該公司並預計於2007年舉辦小型展覽會，展示其所有ZigBee產品樣本。而達盛電子第一顆系統單晶片UZ2401則將針對ZigBee應用設計，由微控制器整合射頻及網路層，再整合ZigBee上層其他應用部分，即為完整ZigBee系統單晶片，並改變頻寬為868M～915MHz，以利於開發歐美市場。
ZigBee開發套件商機興
除系統單晶片發展之外，ZigBee開發套件亦為晶片商另一發展項目，包含所有軟硬體，以提供系統商完整的解決方案，目前各家廠商開發套件發展情形如表3所示。
大部分晶片商皆提供硬體與軟體，其中軟體為ZigBee下層網路之開發演算軟體，較為特別的是捷力所提供的開發套件中亦包含ZigBee上層應用軟體，陳委琮表示，未來捷力將積極發展ZigBee堆疊軟體，目前已和資策會及韓國Korwin合作開發ZigBee應用軟體，未來搭配ZigBee2007協定推出，可能透過軟體授權或自行研發方式建立軟體完整解決方案，即為參考軟體互通性平台，以期讓使用者選擇軟體時，直接聯想到捷力之完整軟體解決方案 (Jennic Stack)，目前捷力推出的開發套件如圖8所示。
而達盛電子將於2007年第一季推出工具套件，應用軟體部分則與恩益禧(NEC)、資策會合作，並提供軟體平台，以服務客戶搭配適合的軟硬體，飛思卡爾亦自行研發ZigBee下層軟體，上層應用部分尚未計畫跨入，以避免與合作之系統商競爭，但為符合客戶需求，未來亦可能自行研發應用軟體。意法半導體則以 SN250為基礎，開發3節點與8節點的電源發展套件，並為SN260配置相容於意法半導體微控制器的開發套件。
德州儀器推出之CC2420ZDK Pro和CC2430ZDK Pro套件則提供ZigBee應用開發所需的完整工具，包括評估、展示、原型製造和發展各種ZigBee應用軟體所需的硬體，這兩組套件皆包含以下軟體， Z-stack、TIMAC、IAR Embedded Workbench試用版與應用範例，其中Z-stack為業界第一套符合ZigBee2006標準的相容平台。
ZigBee市場成長可期
陳委琮指出，以捷力為例，目前ZigBee晶片市場規模在過去一年出貨量不到20,000顆，然而模組出貨量卻超過10萬組，根據統計資料顯示，2005 年10月推出第一套ZigBee開發套件以來，至2006年10月銷售已突破1,000套，此一數字對捷力而言具有重要指標性意義，預期2007年 ZigBee2007規範底定後，至2008年ZigBee營收金額將達到每月百萬美元以上。
瞿駿逸則表示，目前達盛電子已有客戶進入設計階段，並計畫將ZigBee晶片應用於個人電腦周邊，2007年下半年亦將於台灣市場推出低於1,000美元之開發套件，可見ZigBee晶片商對於ZigBee的近期發展大都相當有信心。
其中專門製造量測儀器之廠商，亦對ZigBee市場規模持正面看法，安捷倫(Agilent)電子量測事業群行銷處市場專案經理徐正平(圖9)表示，自 2006年下半年採購量測ZigBee訊號儀器之廠商，已有逐漸增加趨勢，且相信2007年ZigBee標準底定後，儀器銷售數字將出現可觀成長。
美商國家儀器(NI)行銷部技術經理吳維翰(圖10)則表示，雖然在2006年ZigBee市場仍呈現緩慢成長，但不論各家廠商如何預期，ZigBee在標準底定之後，晶片需求量必定大增，市場也可望有一定程度的開展。
ZigBee期待出現殺手級應用
ZigBee規範甫推出時，即強調其應用範圍廣泛，讓其他無線短距傳輸技術備感壓力，ZigBee可應用於遠端抄表、家庭控制、大樓自動化及工業自動化控制等，然而何項應用才是殺手級應用？也成為其未來蓬勃發展的關鍵。
陳委琮表示，涉及人身安全的項目應為ZigBee最大之應用，因此ZigBee殺手級應用在於遠端抄表及礦坑定位，中國大陸即為一龐大的潛在市場，因中國大陸幅員廣闊，遠端抄表有其需求性，而大陸採礦業發達，礦坑安全維護相當重要，因此ZigBee應可發揮其優勢。意法半導體則持不同看法，Rouy認為大樓自動控制將為ZigBee最大市場，飛思卡爾則以其客戶應用來判斷，因其客戶幾乎皆發展家庭控制化產品，如溫度與溼度感應控制、自動窗簾及家電控制等，而全球住家何其多，因此該公司則視家庭控制為ZigBee的龐大商機所在。
無論ZigBee最終殺手級應用為何，ZigBee廠商對於ZigBee技術的發展不曾停歇，展望2007年，ZigBee 2007標準底定，加上晶片商致力開發更多優勢的系統單晶片，在在提升ZigBee發展能量，相信可為沉寂兩年的ZigBee市場，帶來一道曙光。