IEEE802.15.4/Zigbee是一种短距离、低传输速率、低功耗的无线标准,近年来已经被广泛地应用于无线传感器网络中。在该协议的MAC层中,规定每个PAN(Personal Area Network个人区域网络)内所有节点均工作在一个单一的信道上,而该协议的PHY层以及多种Zigbee芯片在2.4GHz频段内都可以支持多达16个信道。因此,本文提出了一种基于Zigbee的多信道无线传感器网络方案,在该方案中传感器节点采用分簇的结构,每个簇都工作在一个与相邻簇不同的信道上。本文首先在网络拓扑结构、同步时序设计、信道分配算法、数据传送机制等方面提出了自己的方案。然后通过仿真分析了该多信道方案中部分机制的可行性及工作性能,发现了信道分配算法的潜在问题并提出了解决办法,从CSMA-CA和轮询机制中选择了后者作为数据传送机制。最后,设计并搭建了一个Zigbee硬件平台实现了这种分层分簇的多信道无线传感器方案,并对该平台进行了多方面的硬件和软件测试,该系统各模块工作正常,实现了预期的功能。