集成了传感器、微机电系统和网络三大技术而形成的传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。传感器网络的研究大致可以划分为三个阶段，目前大概经过了两个阶段。第1阶段主要偏重利用MEMS技术设计小型化的节点设备，代表性的研究项目有WINS和Smart Dust。对于网络本身问题的关注和研究可以认为是传感器网络研究的第2个阶段，目前正在成为无线网络研究领域的一个的热点。第三个阶段即是无线传感器网络应用的阶段，它也是该技术存在的现实意义所在。 综合各种应用，无线传感器网络(WSN)有自己的特点。首先，WSN是一种嵌入式系统，提供分布处理，动态和适应性；其次，它由以通讯为中心的大数量的小型和微型数据采集设备构成，其主要特征为灵活、自组织、严格资源限制，并且需要实时处理同长时间的单任务，同时大部分时间保持低功耗状态。 本文在结合传感器网络体系结构的基础上，设计一个基于WSN的环境监测系统。主要从下面几个方面对该系统进行细致的设计和描述。 1)无线传感器网络设计及环境监测概述该章首先介绍了传感器网络的概念，阐述了无线传感器网络与现有的AD Hoc网络的异同点，描述了其组网特性和对系统各部分功能的规定；其次详细的介绍了传感器网络的体系结构与支撑技术；然后介绍了环境监测的技术要求、监测项目和技术指标。 2)无线传感器网络关键技术的研究介绍该章从网络的各个层面对无线传感器网络的各层技术进行分层剖析，主要介绍了无线传感器网络中的各项关键技术，包括系统节能策略、网络层研究问题、数据管理与处理层问题、应用开发环境层研究问题和应用层研究问题等。对各个关键技术当前的解决方案进行介绍，并详细论述其可行性与局限性。 3)环境监测系统的软件设计与硬件设计(包括节点和网关)该章从环境监测系统的实例设计出发，详细的介绍了一个环境监测系统的节点硬件设计、软件设计和网关的硬件设计、软件设计。硬件平台的设计包括介绍WSN对硬件的要求详细的电路设计方案。软件设计上介绍了传感器节点操作系统的工作流程和设计原理，网关软件设计包括操作系统平台Linux的介绍和应用层开发的介绍，并指出了其开发方法与流程。 4)系统设计部分关键技术的解决该章主要描述了作者在开发该系统的过程中所解决的两个关键技术问题，网关操作系统Linux定时精度提高的方法与传感器节点的网络数据存储系统的设计。 Linux最初的设计目的并不是硬实时操作系统，所以时钟精度最高只能达到1ms；本文通过对其内核设计的修改使之充分发挥硬件的定时特性。传感器节点的网络数据存储系统借鉴现代分布式数据库系统的设计技术，并结合传感器网络本身的特点进行了量身定做，使之满足无线传感器网络的数据存储的需求。本文的特点在于结合已有研究，总结并详细阐述了包括传感器网络节点和网关软件与硬件设计等热点研究问题。最后，针对应用需求，提出了传感器网络网关操作系统和传感器网络数据存储的研究创新。