今天相容于IEEE 802.15.4且适用于ZigBee的无线射频收发器、微操控器及体系单芯片(SoC)半导体设备已适当遍及。高度整合的多功用SoC解决方案是促进ZigBee无线网络得以广泛运用在很多运用中的重要因素，包含工业监控、家庭及修建主动化、传感器网络，乃至于无线医疗解决方案。在以上解决方案中添加无线射频设备的定位功用使得这些网络的价值得以大幅进步。
定位功用
定位数据在许多运用中可以显着进步所交流信息的价值。关于病患监控、财物追寻、库存操控、保全、仓储、制作物流以及关于高度灵敏的服务与计费等相关运用而言，定位功用可以说是驱动了无线传感器网络的开展。节点或传感器方位信息也有助于无线网络的传递及调整。例如，无线节点可以运用全球定位体系(GPS)之类的现有体系获得方位信息。但是，GPS型体系或许适当贵重，并且关于低本钱且大范围的简易网络运用而言，也或许过于耗电且杂乱。此外，GPS可以在室外环境有用又精确地发挥定位功用，但在室内则未必如此。
在许多无线个人局域网络(WPAN)运用中，针对具有定位功用的网络来说，其吸引力在于低本钱的传感器设备，以及以低功耗主动运作到达较长的设备运用寿命。由于ZigBee传感器网络具有多样性，并且预期未来会适当遍及，因而区域定位很或许成为这类无线体系中最令人兴奋的特征之一。其间的概念是，透过简易且契合本钱效益的办法，在很多的 ZigBee网络参加定位功用，行将定位功用参加传感器节点硅芯片设备中，这只会略微进步杂乱程度和本钱。若将此类方位模块整合于芯片，并且运用无线信号处理进程中既有的信号指示器估量方位，例如接纳信号强度指针(RSSI)，即可将添加的尺度巨细与功耗以及方位估量作业的杂乱程度降至最低。无线射频定位是适当繁复的进程。透过散布式办法(算法)，可以将整个进程分红多个可办理的作业项目，这不只可以使节点所需的资源量相对减轻，且相较于集中式的办法也可以显着削减方位相关的网络流量。
内建定位引擎的ZigBee SoC
关于大多数ZigBee型无线运用而言，若要使运用体系的本钱及规划杂乱程度下降，却又不减损 IEEE 802.15.4/Zigbee技能的功用，具有最优规划的体系单芯片设备是重要关键。真实实施体系单芯片解决方案，也便是将无线射频收发器、数据处理单元、内存及运用者运用功用等一切的运作功用，整合于一个硅芯片，即可到达高效能、低本钱及快速上市等长处。低功耗之所以可以发挥高效能，是由于芯片内建专门功用严密交互作用，使得耗用的资源大幅下降。透过最低程度的体系物料清单 (BOM)、较小的体积尺度与较少的组件、较简易的拼装与测验，以及简略且牢靠的规划，其制作本钱得以下降并能加快上市时程。
图1是市售硅芯片解决方案中具有代表性的CC2431，这是一款真实的体系单芯片CMOS器材，不只可以发挥高效能，并且可以满足以2.4GHz ISM频带运作的IEEE 802.15.4/ZigBee无线规范关于低本钱及低功耗的需求。由于2.4GHz ISM频带具有最大频宽且全球通用，可以促进全球商场的开展及运用规划的弹性，IEEE 802.15.4规范的2.4GHz PHY因而具有适当大的潜力。CC2431将高效能2.4GHz直接序列展频(DSSS)无线射频收发器结合广受业界必定的精巧型高功率8051微操控器、8KB RAM、128KB嵌入式闪存，以及其他有用的支撑功用。其间一项是强壮的RSSI定位引擎，适用于低功耗ZigBee无线传感器网络运用，例如，财物追寻、病患监控、库存操控、保全及试行网络。芯片内建定位引擎的一项主要功用是散布算法，例如，在各个节点进行方位核算。由于进程中只传输核算的方位，而非进行核算所运用的数据，因而在节点进行方位核算可以削减集中式运算法会呈现的网络流量及通讯推迟。
图1 具有定位功用的ZigBee SoC设备
散布式定位功用(Distributed Localization)
CC2431的定位引擎是数字硬件区块，可以使无线节点在IEEE 802.15.4或ZigBee网络中以敏捷有用的办法决议本身的平面方位坐标。运用相同引擎的多个参照节点或其他动态附近节点所接纳到的信号值，可以核算、演算与估量最或许的方位，以完结无线节点的定位。
定位引擎模块的规划使其便于运用及与芯片内建的微操控器接合。这个独立模块的功耗适当低并且运作快速，因而可以继续运用，彻底不会耗用设备的运算资源。
在网络中，已知方位的节点称为参照节点，方位不知道而需求核算的节点则称为待测节点(blind node)。依据间隔最近的参照节点所收到的信息，CC2431可以运用散布式定位功用得知待测节点的方位。
其间的网络流量仅局限于(待测)节点的通讯范围内所包括的节点，而不会扩及到或许相距甚远的中心节点。此散布式办法可以处理相同网络的很多待测节点，而集中式办法的网络流量则会由于待测节点过多而急遽添加。在参照节点与待测节点间交流的必要信息为参照节点的X与Y坐标。参照节点接纳到的信息中内含所测得的RSSI值，定位引擎会依据参照(X，Y)坐标以及此RSSI值，核算出本身的(X，Y)坐标。
两个无线射频之间的RSSI值深受环境(改变)的影响，为了补足这个变化，CC2431的定位引擎会搜集3～16个参照节点的数据，以用于核算方位。假如接纳到的数据来自16个以上的节点，则会将接纳的参照节点方位加以排序，并运用其间16个最强的参照RSSI值。
ZigBee网络运用CC2431进行的实践室内丈量如图2所示。
图2 CC2431的散布式定位
定论
低功耗无线网络的运用除了具有可观的商机，还可以进步日常日子的安全性、舒适性及功率。选用高安稳IEEE 802.15.4规范的ZigBee具有技能质量与业界支撑，可以促进无线传感器解决方案的遍及。
整合于CC2431的定位引擎可以运用既有的ZigBee根底架构来发挥定位功用，并且可以以ZigBee网络中传感器节点的‘室内才智’精确度进行散布式方位估量，不只适当节能，并且能大幅下降通讯所需的经费。重要的方位信息可用于对方位适当灵敏的服务、追寻与监控，以及导航用处。
