无线传感器网络是集信息采集、传输、处理于一身的综合系统,目前已广泛应用于环境监测、城市交通、军事国防等诸多领域。为实时监测温度、湿度、照度等环境指标,设计一种可靠、低功耗的短距离无线传感器网络具有比较高的参考价值。此种情况下,数据传输速率和传输距离要求不高,而尽可能要求网络可靠、低功耗。本文所设计无线传感器网络分为软件和硬件两部分。软件方而包括无线传感器网络网络层部分协议设计、完成代码编程和设计上位机监测界面。将BFS算法和Dijkstra算法结合运用,获取网络拓扑结构并生成路由。该方法首先运用BFS算法发现无线传感器网络中的节点,获取网络拓扑结构,同时生成邻边矩阵和权值矩阵,然后将矩阵存储信息代入Dijkstra算法计算出最优路径,生成路由,最后协调节点发送路由表至各从节点,从节点接收路由并将其存入存储矩阵。路由协议生成流程包括广播寻址、邻节点寻址、节点代价处理和生成并转发路由等过程。路由协议通过广播寻址发现周围邻节点,采用分址延时方法解决节点通信时通道阻塞问题,通过反馈重发方式解决单次数据传输时数据包丢失问题。硬件设计包括无线收发电路设计、传感器电路设计。无线收发电路基于2.4GHz无线射频芯片nRF24LE1,仿真验证了无线收发电路前端弯折单极子天线的阻抗带宽、方向图和效率,在芯片发射功率为Odbm情况下计算点对点自由空间传输距离理论值。传感器电路基于光敏传感器On9658和温湿度传感器DHT11,依据温湿度传感器采集数据时序要求,设计实现了其数据采集时序脉冲。采用电路绘图软件,绘制了节点PCB。组网测试网络性能,包括单点最大传输距离测试、路由测试和通信可靠性测试。结果表明,该无线传感器网络能够实时监测温度、湿度、照度等环境指标,具有可靠、低功耗的特点。