深入介绍无线通信模块在ZigBee中的应用
对于无线通信模块可能从字面上来理解大家就会认为是在网络构架中的通信相关作用的模块，但是本文介绍的无线通信模块是在传感器网络中的，包括各个层面的应用和协议。
无线通信模块应用于传感器网络的数据通信协议包括物理层、链路层、网络层和应用层。鉴于传感器网络节点的资源和运算能力，一般不定义传输层。确实需要的话，可以在应用层中做适当的补充。目前各层次协议还没有标准化。
事实上，传感器网络与应用的联系非常紧密，不同的应用往往对通信指标有不同的要求，所以即使要对各个层次的协议进行标准化，也不太可能为所有的应用统一使用相同的协议。一种比较合适的做法是，针对各种应用定义一组可行的通信协议。
1．物理层协议物理层需要考虑编码调制技术、通信速率和通信频段等问题。
编码调制技术影响占用频率带宽、通信速率、收发功率等一系列技术参数。比较常见的编码调制技术包括开关键控、幅移键控、频移键控、相移键控和各种扩频技术，如跳频、直接序列扩频等。不同的无线应用技术往往会选择几种作为其基本文持的调制方法，在后面的技术介绍中会有简单的例子。
一般传感器网络定义为低功耗、低数据量传输、长期工作的无线网络，所以本身对于数据传输速率的要求并不高。不过提高速率可以减少数据收发的时间，对于节能有一定好处，只是需要同时考虑提高网络速度对收发功率的影响。一般用单个字节的收发能耗来定义数据传输对能量的效率，单字节能耗越小越好。
无线通信特有的空间独占性决定在实际应用中必须要符合一定的规范。各个国家对无线电子类产品都有指定部门进行监督和管理。任何无线电产品在应用之前都要经过管理机构审批。
无线频谱是一种不可再生的资源。为了有效利用无线频谱资源，各个国家和地区都对无线电设备使用的频段、特定应用环境下的发射功率等作了严格的规定。所以在传感器网络使用频段的选择上，也需要慎重考虑。
2．4GH2频段在大多数国家都无需申请许可证，应该是传感器网络优先选择的传输频段。另外，无线通信模块消耗的能量在传感器节点中占主要部分，所以考虑无线通信模块的工作模式和收发能耗很关键。与手机、PDA等使用电池方式工作的设备一样，无线传感器节点的无线通信模块必须是能量可控的，并且收发数据的功耗要非常低，对于支持低功耗待机监听模式的技术要优先考虑。
2．链路层协议传感器网络的链路层和其他网络的链路层一样，需要提供流量可控、传输可靠的点到点通信服务。在某些特殊应用中往往还需要提供必要的安全机制，如秘密信息的加密传输和关键信息的认证机制。
与其他网络不同，传感器网络本身对数据传输速率要求并不高，而对能否长期稳定工作要求很高。在这种情况下，节点在大部分的时间里是休眠的，所以要求链路层协议能够解决通信同步问题，即通信节点双方需要在通信时同时唤醒。另外，与无线集中交换式网络不同，传感器网络是一个分布式网络，所有节点在通信上地位都是对等的，也就是说没有优先级可言。所以要让整个网络能够工作在有效状态，往往需要做到全网或者一定范围内所有节点的同步，而不是通信双方的简单同步。
目前广泛应用的无线通信技术非常多，GSM(G10balSystem for Mobile CommMnication)和CDMA(Code DMsion MultiPle Access)等技术更适合移动性很强的集中交换式的网络(节点和基站之间只有一跳)。在传感器网络中，这些技术主要用于汇聚节点与Intemet之间的互通。
IEEE 802．门标准描述的无线局域网协议速率超过10Mbps，最大输出功率为20dB，传输距离长和穿透力较强，而且有优先级发送机制。但其MAC协议复杂，运行功耗大，外围电路复杂，不适合在传感器网络中使用。
