多种节电模式都可以节约电力，从而最大限度地降低系统功耗。这些模式通常包括单数字微安范围内的断开电流、冬眠电流和睡眠电流。当范围或环境需要较低功率就能实现发射和接收目标时，输出功率的可编程性还让设计人员进一步降低了功耗。确保在所选解决方案中提供这些功能将有助于最大限度地延长以电池为电源的全功能/协调器或最终节点设备的电池使用寿命，通常都能达到电池的货架寿命。

再看看其他一些必要的外围设备，如用来降低MCU资源要求的内部计时器比较器。通用输入/输出端口(GPIO)的配置和计数各有不同。GPIO在很大程度上取决于应用中其他设备的接口要求。在那些用独立MCU提供收发器灵活性的解决方案中，通信通过串行外围设备接口(SPI)端口进行处理。正如预料的那样，当无线和MCU集成到一个封装或芯片时，收发器就通过机载或内部SPI命令信道与MCU进行通信。而且，集成解决方案还包括低噪声放大器(LNA)、带内部电压控制振荡器(VCO)的功率放大器、集成的发射/接收交换机、机载电源调节、全展频编解码，从而降低了系统的外部组件需求和系统总成本。

一系列系统时钟配置为设计人员提供了最终系统设计的灵活性。允许外部时钟源或用于CPU计时的晶体振荡器选件是最适当的。调制解调器时钟通常都需要 16MHz外部晶振。调整调制解调器晶振频率的能力有助于维持IEEE 802.15.4规范所要求的严格标准。

根据最终设计的复杂性和要求，设计人员最好由那些通常根据内存大小提供多个网络软件拓扑替代方案和和多种硬件配置的厂商来服务。这包括采用4K 字节及以上MCU闪存大小的简单MAC配置。完全符合802.15.4标准的MAC和完全兼容ZigBee的拓扑通常采用大约20K 字节至128K 字节的MCU闪存。

使用厂商提供的参考设计、硬件开发工具和软件开发工具来简化设计流程。对于硬件开发工具来说，简单的"入门"指南、融入了用于可视监控的LED和LCD的必要主板、电缆和电池等，提供了轻松的开箱即用体验。这些工具使设计人员能够在几分钟内建好网络，如实评估网络和解决方案性能。过去的有些软件设计工具，具体来说就是那些支持完全符合ZigBee的网络的软件设计工具使用起来非常困难。为了降低RF调制解调器准备工作的复杂性，那些提供基于图形用户界面(GUI)的软件设计工具厂商能够引导设计人员逐步完成收发器设置。

天线设计也是一个复杂问题，特别是对于那些没有什么RF设计经验的数字设计人员。通常，设计人员会考虑以下这些因素，例如正确的天线选择、天线调节、匹配、增益/损失、以及所需的辐射模式等。从收发器厂商提供的应用说明中获得一些基本的天线知识也是一个办法，然而，大多数数字工程师更愿意采用提供天线设计厂商的解决方案，这让他们能够把精力集中到应用设计上。希望天线解决方案的天线设计以完整Gerber文件形式提供，这样就可以直接提供给印刷电路板制造商进行实施。提供这种天线设计解决方案的厂商解决了与高质量天线设计(即无线应用中的适当范围和稳定吞吐量)有关的问题。

方形扁平无铅封装是低成本无线联网子系统收发器部分的最佳小体积封装解决方案。这种封装充分考虑了传感和控制解决方案所固有的主板空间限制问题。在实施空间有限且通常以电池为电源的最终节点情况中，尺寸显得尤其重要。

图 4是一个分析无线解决方案的矩阵示例。矩阵设计因素很容易扩展，使之包括微控制器特性、功能以及性能。

微控制器

在选择传感和控制实施机制时，有几种替代方案。有些设计人员选择系统封装(SiP) 或平台封装(PiP)，收发器和MCU功能包括在单一封装或集成电路中。然而，如果设计人员倾向于选择独立收发器和MCU配置，他们就可以灵活地选择各种MCU，来混合和匹配多种最终产品配置。

在后一种机制中，选择适当的MCU需要进行彻底的研究。这取决于传感和控制应用的复杂性与适当的性能因素、内存配置和外围设备模块的匹配。通常，对于低成本无线传感系统来说，20 MHz CPU 操作频率范围(10 MHz总线时钟)内的8位微控制器就能够提供一个易于实施的、低成本的替代方案。在线调试(加上芯片调试模块的两个断点)期间用来支持单断点(标签和力量选项)设置的背景调试和断点功能提供首选调试环境。很多MCU解决方案支持可最多32个中断/复位源。

传感和控制应用的内存要求通常是8K字节 的闪存和512字节的RAM，或者最低4K字节的闪存和256字节的RAM。全操作电压和温度条件下的闪存读取、编程或擦除是必需的。

各种操作模式都能够精确控制功耗，这是延长电池寿命的一个关键功能。希望MCU支持常规操作(运行模式)、进行芯片调试的活动背景模式、各种停止模式(总线和CPU时钟暂停)和等待模式。
考虑使用具有内部时钟源模块的微控制器，内部时钟源模块包含一个由内部或外部参考控制的频率锁定环(FLL)，内部参考的精确调节实现了温度和电压0.2%的分辨率和2%的误差。内部时钟源模块应支持1MHz至10MHz的总线频率。具有关键模块可选时钟输入的MCU能够控制时钟，以驱动模块功能。而且，希望MCU具有低功率振荡器模块，其中软件可选择晶体或陶瓷振荡器的频率范围为31.25kHz至38.4kHz或1MHz至16MHz ，最高支持20 MHz的外部时钟源输入。

所选择的MCU必须能够提供系统保护，如看门狗计算机操作适当(COP)复位等选项，具有运行专用的1kHz内部时钟源或总线的替代方案。其他"必须具有"的系统保护功能包括低压检测(通过复位或中断)、非法操作码检测(通过复位)、非法地址检测(通过复位)和闪存块保护。

各种嵌入式外围设备将简化设计人员的应用实施。建议使用8信道、10位模数转换器(ADC)来实现精确的逐步逼近法。考虑硬件可触发的ADC，它使用RTI计数器并具有自动比较、异步时钟源、温度传感器和内部带隙参考信道功能。