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無線通訊的健壯性來自2方面的挑戰：外部干擾和多徑衰退。
外部干擾
在ism公用頻段，頻率是十分寶貴的資源。如下圖所示，2.4ghz的頻段有wifi、bluetooth和zigbee，還有無繩**、微波爐等，這樣一來需要避免同頻干擾。
多徑衰退
在實際通訊環境中，牆壁、門、走動的人群、樹木和建築物都可能造成無線訊號的反射。如下圖所示，除直線路徑pd外，還會疊加其他反射路徑(pm1和pm2)的訊號，這些混合訊號可能會使接收裝置無法解碼，這稱之為多徑衰退。
多徑衰退是乙個較複雜的問題，因為分析它的全部影響因素幾乎是不可能的。下圖是乙個典型的實驗：在x軸長20cm、y軸長35cm分別安裝乙個接收器和發射器，每次移動其中乙個裝置1cm，統計通訊成功率。
從上述結果可知，同頻率下那怕僅移動1cm，多徑衰退都可能引起通訊成功率從100%驟降到0%；而同一位置在更換頻率後，通訊成功率也可能從0%改善到100%，這就是跳頻通訊帶來的好處。
跳頻通訊
解決「外部干擾」和「多徑衰退」的技術是「跳頻通訊」，其含義是，每次通訊都更換頻率。如下圖所示，在fb.17~fb.20有雜訊干擾，因為使用跳頻技術，可以避開干擾通道繼續通訊。
2.4g的zigbee總共可以使用16個通道，頻率從2405mhz到2480mhz,zigbee通常使用乙個固定的通道（頻率不變）。zigbee如果受到其他2.4g訊號（藍芽、wifi等）的干擾，會自動選擇另外乙個干擾少的通道來使用。
zigbee支援兩種通道接入模式，一種是信標(beacon)模式，一種是非信標模式。
信標模式當中規定了一種「超幀」的格式，在超幀的開始傳送信標幀，裡面含有一些時序以及網路的資訊，緊接著是競爭接入時期，在這段時間內各節點以競爭方式接入通道，再後面是非競爭接入時期，節點採用時分復用的方式接入通道，然後是非活躍時期，節點進入休眠狀態，等待下乙個超幀週期開始又傳送信標幀。
非信標模式比較靈活，節點均以競爭方式接入通道，不需要週期性的傳送信標幀。
顯然，在信標模式當中由於有了週期性的信標，整個網路的所有節點都能進行同步，但這種同步網路的規模不會很大。實際上，在zigbee當中用得更多的可能是非信標模式。
藍芽採用了afh（adaptive frequency hopping），lbt（listen before talk）、功率控制等一系列獨特的措施克服干擾，避免衝突。
afh頻率自適應控制是在跳頻通訊過程中，拒絕使用那些曾經用過但是傳輸不成功的頻點，使跳頻通訊在無干擾的可使用的頻點上進行，從而大大提高跳頻通訊中接收訊號的質量。
bluetooth採用跳頻擴頻（fhss）技術，使用79個通道，每個通道占用1mhz，訊號不斷以1600hz的速率在79個調頻點間隨機跳躍，藍芽訊號實際上占用79mhz頻帶。
wifi使用dsss，每通道頻寬為22mhz，採用隨機退避的方式，爭搶使用通道。
gsm的空中介面採用分時多重進接技術。gsm是基於窄帶tdma制式，允許在乙個射頻同時進行8組通話。目前gsm所採用的跳頻方式，其特點是在每個突發脈衝間隔改變乙個通道的使用頻率，但在傳輸乙個完整的突發脈衝期間頻率保持不變，其跳頻約為217跳/s，間隔為每個tdma幀長4.615ms。
cdma系統是基於碼分技術（擴頻技術）和多址技術的通訊系統，系統為每個使用者分配各自特定位址碼。位址碼之間具有相互準正交性，從而在時間、空間和頻率上都可以重疊。打個比方，將頻寬想像成乙個大房子，所有的人將進入惟一的大房子。如果他們使用完全不同的語言，他們就可以清楚地聽到同伴的聲音而只受到一些來自別人談話的干擾。
openwsn為提高通訊可靠性，避免「外部干擾」和「多徑衰退」，使用16通道的跳頻技術。每個資料幀在傳送時隙使用不同的頻率，其頻率計算公式如下：
frequency = (asn + channelsoffset) % 16
asn(absolute slot number)即絕對時隙序號，每個時隙加一，所有節點共享。它的作用是，保證一幀失敗後，下一幀的重傳使用不同的頻率（因為asn加一）。
channelsoffset是通訊雙方「約會」通道（如：a和b約定用12，d和f約定用7…）。每100個時隙後，通訊雙方需要重新申請channelsoffset。
openwsn的乙個典型通訊圖如下，左邊是時隙與頻率矩陣，右邊是網路拓撲。
無線通訊設計秘密一 跳頻技術
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