ZigBee先進讀表系統布建風潮在全球蔓延。挾ZigBee通訊技術低功耗、低成本和開放規格優勢，全球電力公司全力布局先進讀表系統，期以整合家用網路、室內網路和智慧供電網路及其他家用產品，串起家庭和電表之間的連結。
ZigBee主要特色為低速、低功率、低成本、支援大量網路節點及各種網路拓撲，且具有聚集(Clustering)的優勢，其通訊容量日益提升，因此在用戶分布較少且較無通訊干擾的場合，亦可用以達成先進讀表系統(AMI)的通訊功能。
ZigBee被歸類在無線個人區域網路(WPAN)，是基於IEEE 802.15.4的短距離通訊協定。屬於低耗電量族群的一種，一個ZigBee裝置的電池通常可使用數月至數年之久，而ZigBee的應用則定位在感測與遙控。
適合智慧電表通訊應用
由於ZigBee本身因具有容易安裝維護、自動成形的網狀網路、耐用可靠(具備自行修護功能)、可擴充到數千個裝置(節點)、電池壽命長和成本低廉等特性，且ZigBee聯盟(ZigBee Alliance)採用統一且開放性規格，不像電力線通訊(PLC)那麼多樣，能整合各家不同廠商所提出的產品，具有便利性，因此適用於開發智慧電表的無線通訊功能。
以美國電力公司CenterPoint Energy為例，該公司利用ZigBee網路，為消費者、建築業主及能源行業提供具有互通性的產品和一種開放的交互操作標準，連接消費者和商業設備與公用電網，填補智慧電網由電表到家庭的空白，並整合家用網路(HAN)或室內網路與智慧供電網路。
AMI相關技術上雖然還有很多地方待突破，但在整體規畫上國際大廠已從電力設備公司的單兵作戰，進入與資通訊廠商高度整合發展的趨勢。反觀國內對於AMI的布局狀況尚處於啟蒙階段，即使具備相關技術雖但也無整合，相當不利於台灣電表/資通訊的廠商布局全球。
目前全球電力公司對最後一哩(Last Mile)行動較為緩慢，但有一些強烈的理由說服電力公司推動AMI，例如電力公司可藉由智慧電表，了解有多少太陽能電力進入整個電網，以確保區域電力網路的安全；電力公司更可藉由智慧電表透過室內顯示器(In-Home Display)，將目前室內電力的使用狀況通知給使用者。
家庭使用者更可與電力公司簽約，當整體電網達尖峰狀態時，電力公司可藉由調控室內家電降低負載，一來可增加電網安全，簽約者也可得到適當的獎勵金；其他如瓦斯/水表更可藉由家用網路與智慧電表連結將訊息傳至後端等效益，將在AMI布建完成後產生。
採用適當路由設計 避免封包遺失
由於歐洲普遍使用2.4GHz免費高頻，無線Mesh技術如用在歐洲地區，需要較多集中器，因此整體費用會增加，而在北美的頻寬限制上較為寬鬆。
通訊拓撲的部分，理論上無線Mesh網路可從電表到Utility端，但較為實際的作法是連到集中器，然後再進入Public Network，進而減少訊號延遲的問題。
實際網路架構上，ZigBee在布建上須面對雜訊與干擾，因此如何提升資料抵達率也須多琢磨。就無線ZigBee感測網路而言，無線感測網路可於同一地理環境內選擇不同地點布設感測器(Sensor)，而根據地理環境的空間特性，無線感測網路的網路拓撲，可概分為樹狀及鏈狀。
網路上若沒有適當的資料彙集及資料壓縮的機制，龐大的資料量會造成許多的問題，例如耗電及因高競爭而發生的封包遺失等。因此，要如何改善無線感測網路傳輸資料的效率，即降低無線感測網路的資料量或使用適當的路由方式，遂成為製造廠商亟須解決的問題。
擴大智慧家庭應用規模 感測網路管理機制為關鍵
關於低壓用戶AMI系統的通訊架構，基本上廣域區域網路(WAN)的選擇較不會是主導建置是否成功的關鍵。主因是無論是透過2.5G或3G的數據傳輸，主要考量僅在於須給付龐大的通訊費用給電信業者。
反之，與電表直接連接的網路(LAN端)，牽涉到的用戶眾多，攸關整體AMI的建置成本與效能，並與所要達成的負載管理需求有密切關係。關於LAN通訊與整體AMI的相關性，若支援的通訊頻寬過低，則所能讀取的電表資訊量較少，不利於實現即時讀表、電表負載曲線、電表電力品質監視、應用AMI網路的預付費機制及電表緊急負載限制等功能。所支援的頻寬過高，則有不利遠距傳輸、成本較高等問題。
未來ZigBee適合做為家庭區域網路設備互通標準與串聯AMI間的主軸技術。ZigBee感測網路的興起，將感測網路的應用規模從數百點提升到數萬點，甚至百萬點以上。
執行單位需要大規模網路的管理系統，並確保能將下端的網路資料匯流於服務伺服器。施工單位須針對大量節點的布建機制，快速進行設備新增及遠端更新，亦能應用於後續維護，而感測設備之間的通訊互通就有賴於國際化的通訊標準。定義產品設備共通的認證與測試，將利於未來各種智慧能源設備的相容性，因此發展一套感測網路管理機制，並能管理符合國際通用智慧家電設備互通協議，將是下一階段推廣大規模感測網路的重要關鍵。
(本文作者任職於資策會智慧網通系統研究所)