基于802．15．4标准的传感器的实现原理是以802．15．4传输模块代替传统的串行通信模块，将采集的数据以无线方式发送出去，并接收中继器或主节点对其的控制。其主要包括无线通信模块、微控制器模块、传感器模块及接口、电源管理模块以及外部存储器等。

802．15．4无线通信模块负责数据的无线收发，主要包括射频和基带两部分，前者提供数据通信的空中接口，后者主要提供链路的物理信道和数据分组。微控制器负责链路管理与控制，执行基带通信协议和相关的处理过程，包括建立链接、频率选择、链路类型支持、媒体接入控制、功率模式和安全算法等。经过调理的传感器模拟信号，由802．15．4无线通信模块通过无线信道发送到主控节点，再进行特征提取、信息融合等高层决策处理。图3是典型的基于802.15.4的传感器系统逻辑框图。图5是一个基于802.15.4标准的心跳监视器。采用802.15.4/ZigBee 模式，网络环境采用保证时间空档，网络信标每960ms or 61.44s发生一次；传感器正在进行两个处理：心跳次数记录和传送心跳速率和其它信息 (一共8个字节)：瞬间和平均心跳、体温和电池电压。

     ZigBee^TM定义了基于IEEE 802.15.4的网络、安全性和应用框架。IEEE 802.15.4 /ZigBee^TM网络层支持三种网络拓朴结构：星形、网格及簇形树。星形网络最为常见并提供了超长的电池寿命。网格，或对等网络通过提供多条网络信道实现了高可靠性和可量测性。簇形树网络（见图6）混合星形和网格两种拓朴结构，将二者结合起来，实现了长寿命节点的高可靠性。