ZigBee是给予无线通信标准的一个名称，基本上为工业应用而开发的。从历史角度来看，ZigBee改良早前称为“Home RF”的标准，该标准起初前景一片光明，可是因著竞争对手Wireless Fidelity（Wi-Fi）标准的成功，它就被废弃了。Home RF寿命如此短促，至少发人深醒，也教人忧虑，是否历史不断在重复之中。然而，可保证这个想法是莫须有的，因为ZigBee由主要的参与者如Freescale（此乃Motorola的子公司）、Honeywell、Philips、Microchip及Mitsubishi等所支援，并且联同大约一百家其他制造商组成名为“ZigBee Alliance”的财团。这财团也获得Microsoft创办人之一的Paul Allen的支持 ─ 最近在该财团投资数百万美元。

 
图5. XBee模块的内部方框图

图6. XBee一切功能就安放於这大小不足7立方厘米的封装内

ZigBee原是依据於IEEE 802.15.4标准，并且采用与Wi-Fi同一频带（2.4GHz），它有16个分开的频道，换言之在单一位置上可提供多达16个网络而不会互相干扰。最大数据传输速率为250Kb/s ─ 在100米范围内，相比於Wi-Fi的54Mb/s或BlueTooth的1MB/s，此数据速率实在很低了，可视之为ZigBee的弱点。可是，正如先前提到，这协议原意用作工业用途，在速度上不是主要考虑的。ZigBee是为满足低电流损耗和尤其是低成本需求而开发的。表1比较上述提到三种无线通信技术。

XBee模块

MaxStream是一家非常有名的无线通信元件制造商，在其最近的产品上加了一个很贴切的名称 ─ XBee，XBee是小型但不过是完备的ZigBee收发器（即接收器/发射器），它是双向操作，在意义上来讲它可交替地发射或接收数据（半双工式）。

MaxStream提供有两种版本；XBee和XBee PRO两版本都是有相同的功能和引脚兼容（查明名称“interchangeable”（可互换） ─ 图1），唯一的差异是发射功率，XBee为最大1mW，而XBee PRO则最大63mW。发射功率当然是一个重要因素，因为最终产品的距离就决定於它的身上，但这绝不是唯一你要考虑的事情。

另一项至少认为重要的考虑，发射功率高意味著电流损耗也大。1mW的发射功率经已花费大约45mA，而从天线辐射63mW出外就要从电源中转移可观的270mA，换言之勿妄想以电池来供电给电路 ─ 你想要的只是一个无线模块罢了！

进一步考虑的是要符合法定的需求，最大辐射功率是由使用者当地的法律制定，在欧洲的应用限制为10mW。为要令它可以符合这个要求，MaxStream已在XBee内实行一个配置参数，可用来设定发射功率。

各位如小心察验本文附随的照片时，应见到XBee带有三种不同类型的天线（图2）。
1. 整合於芯片内里，在这情况下辐射能量实际是非定向。
2. 备有天线插座，供连接外部天线。
3. 整合有垂直（鞭型）天线，给予比选择1有更佳的方向特性。

软件

低成本的XBee模块很容易经标准串行接口连接，譬如常见於微控制器的UART或PC上的COM接口（RS232），在115,200 baud的最高速率上传输，可是，XBee是由3.3V电源操作，而并非像大多数数字电路的5V电源，正如在图3的方框图上所见，换言之万不能只将“正常”数字信号施加至XBee输入去，所以两类逻辑之间作直接相连是不可行的，在後面再有深入讲述这一方面。

除此以外，你不需有使用该模块的任何特殊知识，所以无须查考ZigBee协议才去开始，模块为你做好每一样事情，它是一个“智能”系统，即是说模块含有可接受来自使用者命令的控制逻辑。这些命令乃由制造商规定。

倘若你开始恐惧事情发展下去看越来越复杂，任何人只要对微控制器编程略有经验都不会为此而皱眉头，查实该等命令只是ASCII码（字符串），就好像你见到的调制解调器命令一样，发送命令给XBee就如数据一样。而这是有小小的软件告知两者谁是谁，工作情况如下。

在你可以发出一个命令之前，须将XBee置於“等待命令”状态。要使它进入此状态，便要给它一串三个+字符（hex 2B），即文字上是“+++”，之後，XBee期待收到一个以Hayes格式的命令，这命令总是以ASCII码的“AT”（此代表“attention”），紧跟著的才是实际命令及任何命令参数（如有），命令串由一个Carriage Return（CR）回车字符作终结。图4举出一个例子，XBee模块执行该命令，然後报告命令是否成功处理，如一切已按意旨去做，XBee便回应“OK”；否则，会从模块收到一个错误信息。

MaxStream也提供一个名为X-CTU的简短程序，令到一切事情甚至更加方便，这程序在MaxStream网均供免费下载，可用它来配置XBee模块的所有参数，不过先要将XBee模块连接至你PC的COM接口（因信号电平不同须经适配器），另外亦可用X-CTU来测试模块和将之升级。

软件缓衡器

无线链路上总是半双工式通信，用一条天线作发射或接收，但非两者在同一时间。不过，你的应用是可经由串行链路往你界面上的UART便能达至同时发射和接收（全双工模式）。图5揭示该原理。

XBee模块内有发射（RF TX）缓冲器和接收（RF RX）缓冲器，每一缓冲器提供100bytes暂时停靠的地方，数据可以从两个方面同时抵达 ─ 发射数据来自UART及接收数据来自RF链路经天线而来。当天线正在接收数据之时，它不能同一时间发射数据，因为这理由，将要发射的数据唯有暂时停靠在发射缓冲器里，而收到数据就堆放在接收缓冲器内。只要RF端数据流停止，XBee模块将天线从接收切换至发射，并且腾出发射缓冲器，把其内含数据发送到大气去，与此同时，UART倒空接收缓冲器，把内里的数据送交你的应用设备。

这虽是一个单纯系统，但不是完全完美。应用上如有大量数据要发送时就很容易令发射缓冲器过载，关於这个问题MaxStream提供一个“满载”警告。只要应用设备填入数据至已届发射缓冲器最後的17bytes（换言之有83 bytes正等待发送），第12脚即转高位，告知系统须暂时停止注入数据。发射缓冲器内容已减少至66bytes之後，第12脚再转低。这可视为一类的软件迟滞。

在实践中的XBee

现在是时候要讲讲电路了，谨慎的设计师一般以其电路进行初步研究开始，而大多数设计师宁愿从一些经已凑效的电路来取得灵感。

在制造商网址四周搜寻会发现有大量、有系统的资料，可找到你心目中的概念，又或者找到你心中问题的答案。网址∶www.maxstream.net/support/knowledgebase/full-list.php

图5也示出XBee模块的内部方框图，此是组成特定应用的核芯，模块有20只引脚（图6），也许你立时想到是数字IC所采用的DIL封装，这就错了，由於模块非常细小的关系，引脚分隔只有2毫米，所以它们不适合於安放在IC插座上。幸而，任何人想使模块可以更换，亦有适合的PCB连接器供使用。

为求安全起见，再次提醒，最高电源电压是3.3V，超过这电压结果只会令你珍贵的XBee永久死亡。电源电压须经由100nF电容器退耦合，并尽可能靠近第1和10两脚之间。

第2及3两脚提供通信，方向由矢号指示。有些引脚记有星号（*），此是厂方保留作某些用途，但仍未有公布。当公布时，可从MaxStream网址下载，通过刷新固件把XBee升级。至於目前只有将这些引脚不作连接，与记有NC（not connected）的引脚同一处理。

第5脚更重要∶逻辑1（3.3V）启动XBee模块，而逻辑0禁止它。从第5脚接10kΩ上拉电阻至第1脚可保证模块在接通电源之时即被启动。至於第9脚有多种功用选择，由内部参数决定当中那一个被使用，最重要的功能是休眠状态，只要内部SM寄存器不是在逻辑0模块便在沉睡之中。

第7脚提供脉宽调制（PWM）信号，此是与最近收到的RF信号成比例的，它有8.32ms时期，相当於120Hz，LED光柱及其他光效应可将之转换成模拟信号，并利用它作为一个信号强度指示灯（只需一个RC网路和一个LM 3914）。这亦可以由软件去做，因为最近收到的信号强度存放於内部DB参数上，正如其名称所指，这是给予dBm RF单位的数量（相对於1mW的分贝数），可用以下的方程式作dBm RF与mW（P）之间的对换；
dBm = 10 log P [dB]
或朝相反方向
P = 10（dBm/10） [mW]
试举例∶0dBm = 1mW，10dbm = 10mW，20dBm = 100mW，30dBm = 1W。所有例子皆针对RF计算。