本文介绍了无线通信在工业应用中的背景和意义，指出了当前无线通信在工业应用中存在的问题，简要描述了一些当前的无线通信标准、物理层技术和嵌入式实时系统。论文从基于满足工业现场的实时控制要求出发，提出了一种全新的适合无线工业控制网络的通信协议架构。协议详细定义了控制帧和数据帧的结构，并对网络的形成与维护做了详细地规定，然后采用了免费的离散事件仿真工具OMNeT++对其进行仿真并与载波侦听多址协议CSMA进行了对比分析，随后又对本文所提出WICN协议与当前研究的热门协议ZigBee进行了性能对比分析。为了验证该协议，本文又分析了工业环境下对所采用器件的要求，采用了德国Nanotron公司的基于切普技术的nanoNET TRX和高性能的RISC控制器ATmega128，并设计与实现了具有高性能、低功耗的适用于工业控制环境的WICN硬件平台。采用嵌入式实时系统TinyOS构建了适用WICN平台的嵌入式TinyOS平台，编写了如实现控制nanoNET TRX和温度传感器DS18B20的组件等面向WICN平台的功能组件。最后在基于移植有TinyOS嵌入式实时系统的WICN平台实现了一个简单的温度采集应用。结果表明：WICN协议能更好适用于无线工业控制领域，基于微控制器ATmega128的嵌入式WICN平台具有低功耗、简单易用、易于扩展以及环境适应能力强等优点，并且对于工业环境中的无线网络的构建有重要参考意义。