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基于无线传感器网络的环境监测系统设计和实现随着现代社会的高速发展和城市化的不断推进，环境污染逐渐成为人们关注的热点问题。
为了有效地预防和治理环境污染，需要对环境进行实时监控和管理。
基于无线传感器网络的环境监测系统应运而生，成为环境监测领域的重要工具。
本文将介绍基于无线传感器网络的环境监测系统的设计和实现。
一、无线传感器网络简介无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种利用无线通信技术构建的分布式、自组织、多传感器节点协作的网络系统。
WSN由大量的传感器节点、数据处理节点和控制节点组成，通过无线通信技术形成一个协同工作的整体。
每个传感器节点都具有一定的自主处理能力和通信能力，并能够自我组织形成网络。
传感器节点通常由微处理器、传感器、存储器和无线模块等构成。
二、环境监测系统的设计原理基于无线传感器网络的环境监测系统通常需要设计以下几个部分：1. 传感器网络部分传感器网络部分是整个系统的核心，主要由传感器节点和基站组成。
传感器节点负责采集环境参数，如温度、湿度、风速、气压等。
基站则负责接收、处理和传输数据。
2. 数据处理部分数据处理部分主要负责对传感器节点采集到的数据进行处理、分析、存储等操作。
这个部分需要使用一些数据处理技术和算法，如数据压缩、数据挖掘和机器学习等。
3. 数据显示部分数据显示部分主要是将处理后的数据以可视化的形式呈现给用户。
这个部分需要使用一些可视化工具和技术，如Web技术、图表控件、地图等。
三、基于无线传感器网络的环境监测系统的实现方法在实现基于无线传感器网络的环境监测系统时，需要考虑以下几个方面：1. 传感器节点的选择和部署选择合适的传感器节点对于提高系统的性能和精度至关重要。
传感器节点的部署也需要经过仔细的规划和布局。
2. 通信协议的选择需要选择合适的通信协议，如ZigBee、WiFi、LoRa等。
通信协议的选择将直接影响到系统的能耗、通信效率和可靠性。
基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现最终版摘要：环境是人们赖以生存的必要条件，随着现代化信息技术的迅猛进展和提高，人们对自己的生活环境有了更高的要求，期望自己的生活环境健康、舒服。
近些年，专门是人类在信息技术上的快速进展，使得各种无线通信技术有了前所未有的突破，无线技术在智能家居上的应用将越来越广泛。
因此，本文利用ZigBee技术设计出了这种无线家居环境监测系统。
该系统中，传感器节点〔即终端节点〕能够选择温度、湿度、亮度等传感器，同时能够依照需求添加或减少传感器节点。
因此本文无线网络终端模块选用的CC2530芯片为平台，以实现信息数据的接收与发送。
此芯片内置8051内核的单片机内核，并有一定的内存空间，故只要加上些少许外围电路就能够实现功能，无需再加单片机。
在数据接收端〔即和谐器节点〕收到的数据处理传送到PC机上显示。
为了让用户方便监测数据，本文在PC机上设计了显示界面，让人们更加方便操作及监测数据。
本系统运行可靠，能正确猎取环境数据，实现实时监测。
关键词：ZigBee;无线传感器网络;环境监测;智能家居Design and Realization of Household EnvironmentMonitoring System Based on ZigBee TechnologyAbstract：Environment is a necessary condition for survival. With the rapid development and improvement of modern information technology, people have higher requirements for their living environment. They hope they live healthily and comfortably. During recent years, especially the quick development of information technology which enables all kinds of wireless communication technology to improve unprecedentedly. So,the thesis utilizes ZigBee technology to exploit and design the wireless home environmental monitoring system. In the system, the sensor node(as well as terminal node) can choose temperature, humidity, brightness etc. Therefore, the wireless network terminal module of the thesis choose the CC2530 chip as the platform for realizing receiving and sending of the information data. The chip has a single chip with 8051 core and has certain memory space. Thus, it can realize its function by adding a little peripheral circuit without extra single chip. The received data processing in the data receiving terminal(that is coordinator node) send to PC for people’s real-time monitoring. The thesis designed the display interface in PC for people’s operation and data monitoring conveniently. The system works reliably which can obtain correct environmental data and realize real time monitoring.Keywords：ZigBee;Wireless sensor networks; environmental monitoring; smart home名目前言 0第1章绪论 (1)1.1 本文的研究背景 (1)1.2 智能家居环境监测系统的特点 (1)1.3 本文要紧研究内容 (2)1.4 开发工具及开发环境的介绍 (2)1.4.1 系统软件开发环境介绍 (3)1.4.2 上位机软件开发环境介绍 (4)第2章 ZigBee技术的概述 (6)2.1 ZigBee技术的概念 (6)2.2 ZigBee技术的特点 (7)2.3 ZigBee网络设备组成和网络结构 (7)2.4 ZigBee的协议分析 (8)2.4.1 网络层〔NWK〕 (9)2.4.2 应用层〔APP〕 (10)2.5 本章小结 (11)第3章系统的总体设计 (12)3.1 系统结构 (12)3.2 系统功能定义 (12)3.3 系统设计要求 (14)3.4 本章小结 (14)第4章系统的硬件设计 (15)4.1 ZigBee硬件选型 (15)4.2 节点硬件设计 (17)4.3 本章小结 (20)第5章系统的软件设计及实现 (21)5.1 软件部分总体介绍 (21)5.1.1 软件设计整体流程 (21)5.1.2 和谐器的自动组网流程 (21)5.2 和谐器节点软件实现 (24)5.3 传感器节点软件设计 (26)5.4 本章小结 (27)第6章上位机软件实现及测试 (28)6.1 上位机软件实现 (28)6.2 软件测试 (29)6.3 本章小结........................................ 错误!未定义书签。
无线传感器网络远程监测系统的设计与实现随着科技的发展和社会的进步，无线传感器网络日益成为了各个领域中不可或缺的技术。
特别是在工业、安防、环境监测等领域，无线传感器网络可以实现对于物理量、运动变化、环境参数等的高效、实时、准确地监测。
为了更好的应对这种需求，本文将介绍一种无线传感器网络远程监测系统的设计与实现。
一. 系统架构的设计系统架构包括以下模块：物理节点模块、数据处理模块和远程监控模块。
其中，物理节点模块负责检测现场的物理量，并将数据进行采集和传输。
数据处理模块负责接收、处理和存储传感器节点采集的数据。
远程监控模块可以通过互联网和用户的移动设备实现数据传输，用户可以通过手机、平板电脑等移动设备对传感器网络进行实时监控。
在系统架构设计中，为了保证网络的稳定性和扩展性，使用分布式网络模型，实现消息的可靠传输和数据的快速、准确处理。
二. 硬件的设计在硬件的设计上，本系统采用基于 ZigBee 协议的无线传感器节点用于采集和传输现场数据。
在传感器节点的设计中，考虑了能耗、信号传输距离、网络协议等因素，使用了专业芯片和设计技术提升网络的鲁棒性和稳定性。
传感器节点采用传感器模块和微控制器进行采集、处理和传输数据。
传感器模块可以通过接口与物理量进行连接，微控制器需要对传感器的数据进行采集和编码，并将数据通过 ZigBee 协议进行传输。
同时，每个传感器节点的 ID 及位置信息等也需要在硬件设计中进行考虑。
三. 软件的设计在软件设计中，考虑了低功耗、可靠性、数据传输的实时性等多方面的因素。
在传感器节点的软件设计中，需要考虑如何对硬件，尤其是传感器进行优化驱动。
并保证数据传输的实时性和可靠性，需要采用协议栈实现。
同时，对于节点的升级和配置也应该进行考虑。
在数据处理软件的设计中，进行数据聚合和数据统计。
将传感器采集回来的数据进行统计、聚合处理，从而形成更精准、全面的监测数据。
在远程监控软件的设计中，软件需要实现数据的传输、展示和记录等功能。
用于环境监测的ZigBee无线传感器节点设计
毛乾杰
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2009(005)001
【摘要】温室环境监测采用基于ZigBee技术的智能网络化传感器有着很明显的优势.ZigBee网络容量大、功耗低、易于扩充并且支持自组织组网.该文设计了一种ZigBee无线传感器监测节点,介绍了基于ZigBee协议构建的无线数据采集网络,包括传感器节点的软、硬件设计.实验证明:节点工作状况良好,整个网络具有较高的可行性,可以实现对环境温湿度、光强等信息进行实时、准确的监测.
【总页数】3页(P232-234)
【作者】毛乾杰
【作者单位】同济大学电子信息与工程学院,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】TP212
【相关文献】
1.用于环境监测的无线传感器网络节点的设计与实现 [J], 王雪梅;徐本崇;陈俊杰
2.用于环境监测的无线传感器网络节点设计 [J], 刘永强;郑宾
3.用于环境监测的无线传感器网络节点设计 [J], 刘永强;郑宾
4.可用于环境监测的无线传感器网络节点的设计 [J], 王戈;张效义
5.基于ZigBee的环境监测无线传感器网络节点设计 [J], 李战明;李泉;殷培峰
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无线传感器网络在环境监测系统中的应用【摘要】本文介绍了在环境监测系统中应用无线传感器网络技术的几点优势，分析了基于无线传感器网络技术的环境监测系统的体系结构，给出了三个典型应用领域中该系统的创新性构建方案，并对该类系统中的几种关键技术进行了研究，最后对无线传感器网络技术的应用前景进行了展望。
【关键词】无线传感器网络 zigbee ieee 802.15.4 能源管理数据融合近年来，随着无线传感器网络技术的迅猛发展，以及人们对于环境保护和环境监督提出的更高要求，越来越多的企业和机构都致力于在环境监测系统中应用无线传感器网络技术的研究。
通过在监测区域内布署大量的廉价微型传感器节点，经由无线通信方式形成一个多跳的网络系统，从而实现网络覆盖区域内感知对象的信息的采集量化、处理融合和传输应用。
无线传感器网络技术是应用性非常强的技术，它在当前我国环境监测系统中的应用潜力是巨大的。
一、无线传感器网络和zigbee无线传感器网络（wireless sensor network，wsn）是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器结点通过无线通信技术自组织构成的网络系统。
人们可以通过传感器网络直接感知客观世界，在工业自动化领域，利用无线传感器网络技术实现远程检测、控制，从而极大地扩展现有网络的功能。
传感器网络、塑料电子学和仿生人体器官又被称为全球未来的三大高科技产业。
zigbee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术。
二、ieee 802.15.4/zigbee协议1、ieee 802.15.4标准ieee标准化协会针对无线传感器网络需要低功耗短距离的无线通信技术为低速无线个人区域网络（lr—wpan）制定了ieee 802.15.4标准。
该标准把低能量消耗、低速率传输、低成本作为重点目标，旨在为个人或者家庭范围内不同设备之间低速互连提供统一标准。
同时zigbee联盟也开始推出与之相配套的网络层及应用层的协议，目的是为了给传感器网络和控制系统推出一个标准的解决方案。
基于 ZigBee技术的室内环境监测系统设计摘要：基于ZigBee技术的室内环境监测系统设计。
它有三大部分组成，所有的数据的传输都在ZigBee搭建的无线传感网络工作。
ZigBee模块A用来发送数据，ZigBee模块B用来接受数据，上位机用来显示数据。
温湿度传感器和stm32单片机用来采集数据发送给ZigBee模块A。
同时用IAR软件编写和编译ZigBee的程序，保证数据的传输。
应用于对信息传递的大小的要求很低，对功耗的需求也比较低的场合。
关键词：Zigbee技术；环境监测；无线传感器引言：随着科技的发展、社会的进步，当今对无线技术需求日益增长，从而孕育出了无线传感网络(Wireless Sensor Network，简称WSN)。
无线通信技术WiFi、蓝牙已经被人们熟知，由于他们的功耗大、组网麻烦等原因，很难应用在工业自动化中。
为了满足市场的需求，ZigBee就这样诞生了。
它有成本低、组网方便、安全性高等优点。
应用ZigBee技术可以制造一种低成本、低功耗的检测仪器。
1主要功能本设计以STM32单片机作为核心控制元件，ZigBee无线模块作为通信模块，以及DHT11温湿度传感器设计的一款无线传输的温湿度检测仪，其中温湿度传感器DHT11和stm32单片机用来采集数据发送给ZigBee模块A，然后在ZigBee组网内，ZigBee模块A用来发送数据，ZigBee模块B用来接收数据，最后上位机用来显示数据。
2工作原理本设计采用STM32单片机作为核心控制元件，使用两块ZigBee无线模块作为通讯模块，首先使接收电路正常供电，进入接收数据状态，等待数据的到来，接着单片机上的程序运行，将单片机上事先存放的数据由ZigBee模块A发射出去，如若发射模块和接收模块在可接受范围内，无线ZigBee B模块接收到信号，在上位机实时显示温湿度数据。
3硬件设计本设计的方案是把温湿度传感器采集的数据通过单片机stm32发送给ZigBee模块A，再运用ZigBee无线通讯协议把数据传输给ZigBee模块B，最后通过串口把数据在上位机上显示出来。
基于无线传感器网络的远程监测系统设计无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量的分布式传感器节点组成的网络系统，能够感知、采集、处理和传输环境信息。
远程监测系统是利用传感器节点采集环境数据，并通过无线网络传输到中心节点，实现对分布式传感器网络的远程实时监测和控制的系统。
本文将详细论述基于无线传感器网络的远程监测系统设计。
一、无线传感器网络概述无线传感器网络是由大量的微型计算和通信设备构成的自组织网络，这些设备可以感知环境中的温度、湿度、压力等各种物理量。
传感器节点之间通过无线通信传输数据，并将采集的数据发送至基站或中心节点。
二、远程监测系统架构设计远程监测系统包括传感器节点、无线网络和中心节点。
传感器节点负责采集环境数据，无线网络用于传输数据，中心节点负责接收和处理数据，并进行实时监测和控制。
1. 传感器节点设计传感器节点应具备以下特点：（1）低功耗：传感器节点需要长时间运行，因此功耗应尽量降低，可采用低功耗的传感器和微处理器。
（2）多功能性：传感器节点可以同时采集多个物理量的数据，因此需要具备多个传感器接口和通道。
（3）自组织能力：传感器节点应具备自组织和自修复能力，能够自动适应网络拓扑变化和节点故障。
（4）安全性：传感器节点需要具备数据加密和身份验证等安全机制，以防止数据泄露和恶意攻击。
2. 无线网络设计无线网络连接传感器节点和中心节点，需要考虑以下因素：（1）通信协议：选择适合传感器网络的通信协议，如ZigBee、Wi-Fi等，以满足低功耗、中等距离和中等数据速率的传输需求。
（2）网络拓扑：根据具体应用场景选择网络拓扑结构，如星型、树状或网状拓扑，以实现合理的网络覆盖和传输效率。
（3）信道管理：合理规划信道分配和管理策略，减少信道干扰和碰撞，提高网络传输效率。
（4）信号强度定位：通过节点之间的信号强度测量，实现传感器节点的位置估计和定位。
3. 中心节点设计中心节点是整个系统的核心，应具备以下功能：（1）数据接收和存储：接收传感器节点采集的数据，并进行存储和管理，建立数据仓库。
ZigBee无线传感器网络在远程环境监测中的应用设计0 引言 2008年5月12日，8级强震袭击了中国西南部，遇难69227人，受伤374643人，失踪17923人，直接经济损失达845l亿元；2009年8月2日台风莫拉克登陆，造成财产损失至少34亿美元。
上述这些骇人的数据足以提醒人们迫切需要对环境进行精确、实时监控，以降低火灾、自然灾害等对人类造成的生命财产损失。
但是，传统的有线方式布线难度大、成本高且维护困难，因而需要另一种体系结构来对无人职守的环境进行实时连续地监控，从而让监控网络摆脱电缆布线和人工坚守的束缚。
1 Zigbee无线传感器网络在无线传感器网络中，传感器节点可通过飞机布撒，人工布置等方式，以一定的间隔距离分布在监控区域内。
这些节点再通过自组织方式构成无线网络，并以协作的方式感知、采集和处理网络覆盖区域中特定的信息，从而实现对任意地点信息在任意时间的采集、处理和分析。
这种以自组织形式构成的网络，可通过多跳中继方式将数据传回中心控制节点，最后将整个区域内的数据传送到远程控制中心来进行集中处理。
目前迫切需要一种符合低端、面向控制、应用简单的专用标准，而Zigbee的出现正好解决了这一问题。
Zigbee有着高通信效率、低复杂度、低功耗、低成本、高安全性以及全数字化等诸多优点。
这些优点使得Zigbee和无线传感器网络完美地结合在一起。
目前，基于Zigbee技术的无线传感器网络的研究和开发已得到越来越多的关注。
ZigBee是基于IEEE802．15．4无线标准研制开发的一种短距离、低功耗、低成本的无线组网技术。
ZigBee所使用的频段是免费开放的，分别为2．4GHz(全球)、915MHz(美国)和868MHz(欧洲)，传输范围依赖于输出功率和信道环境，一般介于10米到100米之间，并支持无限扩展。
在ZigBee网络中存在三种逻辑设备类型：协调器、路由器和终端设备。
协调器包含所有的网络消息，并具有存储容量大、计算能力强等特点，其主要任务是发送网络信标、建立一个网络、管理网络节点、存储网络节点信息、寻找一对节点间的路由消息和不断地接收信息；路由器的功能主要是允许其他设备加入网络、多跳路由和协助自己由电池供电的子终端设备的通讯；终端设备没有特定的维持网络结构的责任。
可以睡眠或者唤醒，因此，它可作为一个电池供电设备。
本文提出的无线传感器解决方案的体系结构由传感器节点、中心控制节点和环境信息监控中心三部分组成。
其系统结构框图。
基于实时性、便捷性和运行成本的考虑，本系统采用基于ZigBee技术的无线传感器网络来实现环境数据的采集和上传。
传感器节点则通过人工布置或飞机分撒等方式分布在监测区域内，通过自组织形式形成无线多跳网络，在采集环境数据后，可直接或经路由器间接地将环境数据上传到中心控制节点，中心控制节点则通过串口将环境数据传输到监控中心计算机上进行环境数据分析、存储和预警。
2 无线传感器网络硬件设计无线传感器网络是整个系统的核心，也是本设计的重点。
它主要由一个中心控制节点和多个传感器节点构成，主要功能是利用传感器技术采集环境数据，同时采用ZigBee技术形成无线多跳网络，从而实现环境数据在无线传感器网络中的传输。
2．1 无线通信模块选型目前市场上针对ZigBee标准研制的芯片已经有很多种，比较典型的产品有TI公司的CC2430、Helicomm公司的IP-Link系列和Freeseale公司的MCl3192／3等。
综合考虑到系统的稳定性、节能性和传输频率的需求，本系统的无线通信模块采用TI公司针对低系统成本、低功耗方面发布的射频芯片CC2430来设计。
图2所示是CC2430的应用设计电路。
CC2430是真正的系统芯片CMOS解决方案。
这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee 为基础的2．4 GHz ISM波段应用对低成本、低功耗的要求。
CC2430在单个芯片上整合了ZigBee射频前端、内存和微控制器。
它使用1个8位8051MCU，并具有32／64／128 KB可编程闪存和8 KB的RAM，还包含模拟数字转换器、几个定时器、AESl28协同处理器、看门狗定时器、32 kHz晶振、休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路以及21个可编程I／O引脚。
对于环境远程监测系统来说。
一方面需要对监测区域内的环境参数进行实时、精确地采集，整体了解监测区域的温度、湿度等参数分布状况，并进行必要的预测；另一方面，当某一参数值出现异常时，还要求网络应能及时报警，以预防事故发生。
野外环境的各种参数变化比较缓慢，但是从缓慢的变化中可以看出变化的趋势，因而需要对环境数据做周期性的采集并向上报告，以便管理人员根据数据的变化对可能出现的危险提前做出预测并采取相应的处理措施，从而尽可能避免灾难的发生。
但考虑到节点的能耗要求，节点不应该一直不停歇的对监测区域的环境参数进行采集，因此，本系统传感器节点的设计采用电池供电，中心控制节点采用稳压电源供电。
中心控制节点与监控中心通过串口相连。
2．2 无线传感器节点的结构设计传感器节点是系统的数据源，它主要由湿度、温度、烟尘等多路传感器采集模块、信号调理模块和无线收发模块组成，负责采集和上传监测区域内的各种环境参数和接收环境监控中心发送的模式控制命令。
为满足野外无人值守的需求，设计可采用电池供电方式。
其硬件结构框图。
中心控制节点负责启动整个网络和维护节点，采集无线传感器网络上传来的环境参数，并通过串口发送到监控中心计算机上，同时侦听串口接收中断，用以向传感器节点发送模式控制指令，因此，在中心控制节点的硬件平台上可扩展使用RS232串口。
考虑到功耗等问题，电源系统的设计采用稳压电源供电，这样电量较为充足，能够满足系统需求。
除了上述特殊需求外，中心控制节点的结构设计与传感器节点的不同之处是其不包含传感器组和信号调理模块。
3 软件程序设计3．1 无线传感器网络层数据帧传感器节点、中心控制节点之间的数据传输必须遵循一定的数据格式，才能保证传输数据的正确性和有效性。
一种有效的数据帧格式对于通信网络中数据的准确传输能起到事半功倍的效果。
数据帧的定义应该满足两个条件：一是要具有很好的扩展性，以方便系统扩展其他服务；二是要尽量简洁，以减少通信网络中的数据流量，使数据通信更通畅。
当传感器节点向中心控制节点发送数据时，必须让中心控制节点知道自己上传数据的类型以及自己的设备特征，这样，当出现异常时，监测网络就可以报告出现异常的区域以及异常的特征。
考虑到这个需求，在网络中传输的数据就必须按照网络约定的格式进行存储。
图4所示是无线传感器网络层数据帧的格式定义。
其中OXAAH为帧头，是一个数据帧开始的标志； 0XBBH为帧尾，是一个数据帧结束的标志；校验和用于表示通过校验位来检验数据帧在传输过程中是不是发生了数据位的改变，通常从帧类型到数据域尾进行加和校验；通过帧类型域可以判断此数据帧所携带的是哪一种数据。
为了满足系统需求，一般可设置周期采集数据和中断数据两种数据类型。
其中“0X01H”表示中断数据， “0X02H”表示周期采集数据。
利用设备标识，在无线传感器网络中，传感器节点在此域中写入自己的短地址的低字节作为自己的标志，上级网络根据这个标志就可以知道是哪个设备的数据。
数据域是数据帧的主要部分。
在无线传感器网络中，数据域包括系统定义的几种参数测量值(3字节ASII码)。
在系统定义的数据帧格式中，各个参数的位置是固定不变的，顺序依次为温度值、湿度值、节点电池电压值，因此，数据域的长度为固定的9字节。
存放测量值的数据域每次都在传感器点采集数据前都将民初始化为全0，这样，如果某个参数没有传递过来自己的测量值，上级设备就可以根据某段数据是否为全0来判断数据是否成功采集。
3．2 中心控制节点程序设计中心控制节点是无线传感器网络与监控中心交互的关键部分。
它作为无线传感器网络的协调器，可建立一个新的ZigBee无线通信网络，以负责网络标识符的选取，并允许加入网络，实施节点绑定；接收传感器节点的环境数据，并进行预处理；同时，还通过RS232串口将数据传输到监控中心进行数据分析和处理。
因此，中心控制节点应该一直处于活跃的工作状态，时刻监听无线数据和串口数据，其中心控制节点的设计流程。
中心控制节点在无线传感器网络中充当着协调器的角色，它应该具有建立一个新的网络并允许其他节点加入的能力；同时，中心控制节点还要实现无线传感器网络和监控中心计算机的数据通信功能。
中心控制节点工作时，首先用电源开关S1启动监测站网关，以开始建立一个新的网络过程，并进行串口初始化。
监测站网关的应用程序应通过应用层接口与协议栈连接，从而建立网络、允许加入网络和绑定等，而且这些工作应在协议栈内自动完成。
初始化完毕后，中心控制节点即进入一个无限循环。
在此循环中，中心控制节点首先判断是否有串口中断指令，然后响应指令，并将指令广播发送到传感器节点；若无串口中断数据，则侦听空中无线数据，若侦听到无线数据经加和校验判断为有效数据，则将数据通过串口发送到监控中心。
3．3 传感器节点程序设计考虑到节点对能耗的要求，节点不应该一直不停歇的对监测区域的环境参数进行采集，因此，本系统为传感器节点设计了周期采集和睡眠两种工作模式。
在周期采集模式下，网络中采集数据的节点将按照设定的时间间隔和循环采集次数对环境数据进行采集和上传，当采集发送指定次数后，传感器节点自动进入睡眠模式。
传感器节点的工作流程。
传感器节点初始化工作完成后，即可运行ZStack协议栈，以自动完成加入网络、建立邻居表等底层操作。
应用层在收到成功入网的事件消息后，将设置睡眠定时器并开启全局中断，此后节点将进入睡眠状态以实现低功耗工作。
在睡眠状态下，传感器节点的大部分内部电路掉电关闭，只有上电复位、外部中断、32．768 kHz睡眠时钟处于活跃状态，但此时传感器节点能够时刻侦听空中的无线数据。
在睡眠模式下，若传感器节点侦听到无线数据，则对接收到的数据进行解析。
若为有效的周期采集命令，则唤醒传感器节点进入周期采集工作模式，同时设置周期采集时间间隔Tc和采集次数N。
开始循环采集上传环境数据。
当采集发送到指定次数时，传感器节点又自动进入睡眠侦听模式。
若传感器节点未侦听到无线数据，则判断睡眠定时器是否溢出，若睡眠定时器未溢出，则继续睡眠侦听；反之，定时器溢出中断触发一次环境数据采集过程，并判断环境参数是否超出阈值，若超出阈值，则启动报警电路，并将异常数据打包发送到监测站网关；如果采集到的环境参数在正常范围内，则丢弃该数据，节点继续睡眠侦听。
4 结束语本文提出了无线传感器网络环境监控系统的整体架构、底层硬件和应用程序软件的设计方法。
