Le protocole IEEE802.15.4 désigne une norme définissant la couche physique et le contrôle d'accès au support de la couche liaison de données des réseaux locaux personnels sans fil. Il régit la plupart des protocoles destinés aux réseaux sans fil à bas débit. Parmi ceux-ci, citons ZigBee, spécification propre aux réseaux sans fil à faible débit en étoile, en arbre ou maillés. Cette norme est développée par le groupe de travail IEEE 802.15.

Les applications reposant sur cette norme nécessitent une communication de données fiable sur une distance de 10 à 100 m. Cela dit, certains protocoles fonctionnent sur une distance de plusieurs kilomètres. Le taux de transfert varie généralement de 20 à 250 Kbit/s, mais des débits moins élevés sont possibles dans des applications à faibles puissance et bande passante. L'objectif de cette norme consiste à offrir un mode de communication à faible puissance peu onéreux.

La couche physique des dispositifs prenant en charge cette spécification peut fonctionner sur un grand nombre de bande de fréquences radioélectriques, conformément aux dispositions légales du marché cible. Il est possible d'utiliser les fréquences 868 MHz en Europe, 902-928 MHz en Amérique du Nord et 2,4 GHz (correspondant au Wi-Fi) dans le monde entier. Le modem utilise la modulation à spectre étalé à séquence directe (DSSS), la modulation quadri-phase décalée (OQPSK) ou une combinaison de modulation binaire et de modulation par déplacement d'amplitude. La couche MAC transfère les trames, et contrôle l'accès et les associations de connexions sur le support physique partagé. Elle gère également le balisage des nœuds du réseau. Dans une certaine mesure, le protocole IEEE 802.15.4 peut coexister avec les normes Bluetooth IEEE 802.15.1 et Wi-Fi IEEE 802.11. Comme ce dernier utilise une méthode de modulation différente, les communications Bluetooth et Wi-Fi apparaissent simplement comme des sources de bruit appelées brouillage dans le même canal. Les opérations de modulation à spectre étalé à séquence directe (DSSS), de vérification du canal libre (CCA) et d'analyse et de sélection dynamique de canaux, ainsi que les mécanismes d'accusé de réception et de nouvelles tentatives de transmission font de la norme IEEE 802.15.4 un protocole robuste.

Les appareils LR-WPAN sont utilisés dans le domaine de la domotique, notamment dans les systèmes de commande intelligents de l'éclairage. L'éclairage peut représenter plus de 25 % de la consommation énergétique d'un immeuble commercial, et son contrôle intelligent peut considérablement réduire ses besoins. On trouve également des dispositifs LR-WPAN dans les réseaux électriques intelligents. Il s'agit de réseaux de communication numérique procédant au transfert d'informations associées au réseau électrique qui visent à garantir la viabilité et l'efficacité de la distribution de courant. Ceux-ci incluent les compteurs intelligents qui gèrent la consommation électrique des foyers.