藍(lán)牙、wi-fi和zigbee在無(wú)線通信領(lǐng)域都有一席之地。但基于不同原因，上述幾種技術(shù)都不太適合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

　　用于傳感和控制應(yīng)用的無(wú)線產(chǎn)品和技術(shù)正迅速變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。無(wú)線技術(shù)的大規(guī)模普及只是時(shí)間早晚的問(wèn)題，但標(biāo)準(zhǔn)化組織和技術(shù)供應(yīng)商在解決競(jìng)爭(zhēng)方案和技術(shù)混亂等方面的工作尚未做到位。具體地講，就是許多方案和技術(shù)對(duì)其適用范圍語(yǔ)焉不詳，從而造成了整個(gè)無(wú)序的局面。
　　
　　最終用戶和系統(tǒng)開發(fā)商有多種理由急需標(biāo)準(zhǔn)化，這些理由包括：符合全球管制的要求、各種供應(yīng)商產(chǎn)品間互操作性的需要、有備用的第二個(gè)貨源渠道、能進(jìn)行貨比三家式的砍價(jià)以及與大量知識(shí)接軌的可能等。但還有其他一些。一些技術(shù)的開發(fā)成本非常高，以至于必須通過(guò)大批量生產(chǎn)才能收回成本并盈利。若實(shí)現(xiàn)大批量，則全球市場(chǎng)的表現(xiàn)至關(guān)重要。標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)全球認(rèn)知的一個(gè)極佳載體，是全球市場(chǎng)繁榮的助推劑。

　　無(wú)線傳感器系統(tǒng)架構(gòu)

　　無(wú)線傳感器系統(tǒng)的基本架構(gòu)包括三層，如圖1所示。最底層的是無(wú)線收發(fā)器。在發(fā)射端，它負(fù)責(zé)將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為無(wú)線電磁信號(hào)并經(jīng)發(fā)射器傳送出去；在接收端，它將接收到的電磁信號(hào)恢復(fù)成數(shù)字信號(hào)。在以往的無(wú)線技術(shù)中，發(fā)射器只管發(fā)射，接收器也僅能接收。現(xiàn)在，為了提高可靠性和性能，許多技術(shù)已將發(fā)射和接收設(shè)備整合在一起。

　　芯片廠商需要通過(guò)大批量銷售來(lái)獲得盈利，而大批量需要涉及到全球市場(chǎng)。要想讓全球性技術(shù)市場(chǎng)騰飛，歷史證明，標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。上述判斷對(duì)wi-fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(技術(shù)上稱為ieee 802.11 a/b/g/n/)和藍(lán)牙(基于ieee 802.15.1規(guī)范中定義的標(biāo)準(zhǔn))都適用。被無(wú)線個(gè)人局域工作組在2003年制定的ieee 802.15.4 (a/b)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)治的傳感器網(wǎng)絡(luò)也不例外。

　　上述三種技術(shù)定位于不同應(yīng)用。wi-fi被認(rèn)為是有線以太網(wǎng)pc通信的替代技術(shù)，即中心有個(gè)基站、pc就在中心附近的高數(shù)據(jù)速率網(wǎng)絡(luò)(也即星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu))。為了實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的高數(shù)據(jù)速率，wi-fi的功耗相當(dāng)大，一般需要采用筆記本電腦的電池供電。

　　數(shù)據(jù)速率將隨著與基站距離的增加而顯著降低。藍(lán)牙被認(rèn)為與手機(jī)一起構(gòu)成了眾人注目的中心：它能把手機(jī)與耳機(jī)、gps設(shè)備和筆記本電腦連在一起。1mbps的藍(lán)牙數(shù)據(jù)速率對(duì)傳送音頻是綽綽有余了，但它比wi-fi的數(shù)據(jù)速率起碼低一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　但另一方面，藍(lán)牙的功耗低，通常采用手機(jī)電池供電。一般來(lái)說(shuō)，藍(lán)牙的通信距離也比wi-fi短，當(dāng)然，它也反映了手機(jī)一般就與耳機(jī)、筆記本電腦和gps設(shè)備一起使用這個(gè)事實(shí)。

　　傳感器應(yīng)用有截然不同的需求，特別是在功耗方面：在采用鈕扣電池或太陽(yáng)能電池及振動(dòng)發(fā)電采集器等環(huán)境能源的場(chǎng)合，傳感器一般必須要工作發(fā)好幾年，而傳感器所用的電池?zé)o法象筆記本電腦或手機(jī)電池那樣充電。

　　其他一些傳感器特有的要求是由以下因素決定的，如可靠性、通信距離、在單一網(wǎng)絡(luò)中所需支持的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)以及自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)組織需求等。不過(guò)較低的數(shù)據(jù)速率一般即可滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)要求，因?yàn)榇蠖鄠鞲衅鳟a(chǎn)生的數(shù)據(jù)量并不大，而且一般并非連續(xù)輸出。

　　對(duì)無(wú)線傳感器收發(fā)器而言，ieee 802.15.4規(guī)范可能是主要且可能唯一的實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)。2003年批準(zhǔn)了該規(guī)范的第一版，2006年進(jìn)行了升級(jí)。目前有多家公司提供這方面的收發(fā)器芯片。其中一些芯片僅實(shí)現(xiàn)了該標(biāo)準(zhǔn)的很少部分。另一些芯片提供對(duì)某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)有用的附加功能。例如，greenpeak公司的gp-2000收發(fā)器就具有許多特別適用于鈕扣電池和低電能應(yīng)用的低功耗特性。

　　ieee 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的一些主要參數(shù)，并與藍(lán)牙進(jìn)行了比較。一直有人嘗試著把wi-fi和藍(lán)牙應(yīng)用于傳感器應(yīng)用。在這兩種場(chǎng)合，藍(lán)牙和wi-fi都以非標(biāo)準(zhǔn)方式加以利用，從而過(guò)迂回實(shí)現(xiàn)了ieee 802.15.4的基本原理。人們普遍承認(rèn)，ieee 802.15.4能為無(wú)線傳感器應(yīng)用提供最佳方案。

　　并非所有技術(shù)供應(yīng)商都遵循ieee 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。一些公司出于降低復(fù)雜性和成本的考慮，自己研制專用收發(fā)器。但這些專用方案是否能達(dá)到足以真正降低成本的批量尚待觀察。另外，降低復(fù)雜性一般以犧牲性能為代價(jià)，因此限制了這些方案的使用范圍。

　　網(wǎng)絡(luò)堆棧

　　網(wǎng)絡(luò)堆棧有兩個(gè)職責(zé)。首先，它構(gòu)成并維持該網(wǎng)絡(luò)。特別是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)堆棧必須要能應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線鏈接通信質(zhì)量的頻繁變化。例如，在建筑自動(dòng)化應(yīng)用中，走來(lái)走去的人(即一個(gè)人站在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間)會(huì)對(duì)鏈接質(zhì)量帶來(lái)很大影響。因此，網(wǎng)絡(luò)堆棧必須考慮到鏈接隨時(shí)都可能消失進(jìn)而造成一個(gè)節(jié)點(diǎn)甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分支被隔絕的情況。

　　為防范干擾，網(wǎng)絡(luò)堆棧必須能重新路由通信路徑并建立新連接，以便為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有部分提供不被打擾的連通性。網(wǎng)絡(luò)堆棧的第二個(gè)職能是確保訊息可靠高效地從源節(jié)點(diǎn)發(fā)送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。高效意味著延時(shí)要求—消息的傳輸時(shí)間—應(yīng)被滿足，而且應(yīng)避免在信息的路由行程中出現(xiàn)瓶頸。

　　無(wú)線傳感器應(yīng)用的范圍很廣，要求差異也很大，因此通信技術(shù)要有一定的靈活性。單靠硬件無(wú)法提供這種靈