XBee是Digi International（以下簡稱Digi）公司製造，具備資料採集功能的無線通訊模組。XBee產品有不同的型號，各自擁有不同的天線類型和功能，比較常見的是S1和S2模組，詳請參閱Digi公司的XBee商品頁，以及XBee Buying Guide（採購指南）。
筆者跟朋友借來兩個XBee S1模組，外觀、接腳圖與特點如下（詳細特性請參閱PDF格式的XBee S1技術文件）：
- 工作電壓：2.8 ~ 3.4 V
- 20個針腳：含9個數位I/O及5個類比輸入腳（與數位腳共用）；針腳間距為2.0mm。
- 內建鞭形天線
- 室內傳輸距離：30公尺
- 室外傳送距離（無遮蔽物）：100公尺
- 無線工作頻率：2.4GHz
- 無線傳輸資料速率：250Kbps
IEEE 802.15.4與ZigBee通訊協定
“XBee”是Digi公司的商品名稱，它支援802.15.4或者ZigBee通訊協定。
802.15.4是IEEE（電機電子工程師學會）發布的無線傳輸標準，其特點是連線簡易、低數據傳輸率以及低功耗，適合家庭網路、工業自動化和醫療看護等應用。
ZigBee是在IEEE 802.15.4標準上，加入路由和其他聯網功能。ZigBee的名稱源自蜜蜂（bee）發現蜜源時，會跳「8字舞（waggle dance）」來告訴同伴方向和距離。ZigBee通訊協定由ZigBee聯盟合作開發，適合商業和工業的各種低數據傳輸率應用（註：聯盟廠商包含Honeywell、三菱電機、飛思卡爾半導體、摩托羅拉、三星電子、西門子、德州儀器、NXP、Atmel……等等）。
比較 ZigBee、Wifi和藍牙
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ZigBee和802.15.4 |
WiFi（802.11標準） |
藍牙 |
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主要應用領域 |
無線監測和控制 |
高速無線網際網路 |
無線設備連結 |
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傳輸速率（理論值） |
250Kbps |
11Mbps (802.11b) ~ 100Gbps(802.11ay) |
720Kbps |
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典型傳輸距離 |
100公尺 |
50~100公尺 |
10~100公尺 |
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特色 |
低功耗、網路節點數最大可達65000個。 |
速度、普及 |
使用便利 |
資料引用來自維基百科：
ZigBee網路架構
網路的構成方式又稱為拓樸（topology）。ZigBee支援點對點（point-to-point）、單點對多點（point-to-multipoint）或者星狀（star）以及網狀（Mesh）架構，每個網路設備都稱作「節點」。
設置ZigBee網路時，要決定每個裝置（節點）的任務：
- 協調器（Coordinator）：ZigBee網路包含唯一的協調器，管理網路的設置。
- 路由器（Router）：同一個網路可以包含多個路由，負責轉發其他節點的訊號。
- 終端（Endpoint）：同一個網路可以包含多個終端，ZigBee的終端無法直接和其他終端通訊。
點對點通訊，指的是兩個網路設備直接相連。像手機藍牙連接Arduino藍牙序列埠模組，或者手機畫面透過Miracast/WiFi-Direct技術投影到電視機，都是點對點連線。
一般家庭的網路都屬於星狀架構，中心節點是基地台，每個節點的訊息都要經過它收發。萬一基地台故障，整個網路就中斷了。
網狀網路用在網路節點彼此距離超過無線傳輸範圍的場合，像普及於台灣各縣市的iTaiwan免費無線網路，就是由許多路由器交織而成。
底下網狀網路圖片取自非洲DIY建立WiFi Mesh網路的案例，這份PDF文件說明了網狀網路的優點和規劃方式，並且介紹如何透過Freifunk與DD-WRT韌體，將普通市售無線基地台變成網狀網路節點。
非洲某些地區因為地廣人稀，無法吸引公司鋪設有線網路，所以偏鄉居民用無線網狀網路架設網際網路連線。圖中每一戶代表一個區域，包含一個無線網狀路由（mesh node），連接其他網狀路由；其中一個或多個路由，還負責連接到網際網路。每個路由都彼此相連，因此如果其中某個路由故障，並不會癱瘓整個網路。
未完待續…
