随着无线通信技术、微计算机技术和传感器技术的发展,无线传感器网络技术的研究已成为IT领域的研究热点。无线传感器网络因其低成本、广覆盖、自适应、无需人进入被测区域、高精度测量等优点而被认为是火灾监测今后的发展方向,具有广阔的发展前途。本文设计与实现了基于无线传感器网络的火灾监测系统,主要研究的内容如下:首先,提出系统的总体设计方案。介绍了采用的硬件平台及主要芯片的性能。介绍了嵌入式开发平台TinyOS及其编程特点,具体介绍了任务事件调度机制、主动消息的通讯机制和基于组件编程的方法。其次,分析与设计适合于火灾监测的路由算法。在最小ID分簇算法、节点度最高分簇算法的基础上,提出了一种新型的基于节点度和RSSI的分簇算法。通过仿真分析,证实该算法比最小ID分簇算法和节点度最高分簇算法,单节点成簇比例一般更低,成员节点与簇头的传输距离更短,簇头负载更均匀,簇内节点受到限制。但该算法的缺点是簇个数会少量增加,但在节点部署密集时,该算法的簇个数趋近于理想值。考虑RSSI距离测量的误差,matlab仿真表明该误差范围对算法的性能没有本质影响。再次,分析与实现节点定位。自主定位能有效提高火灾监控系统的性能。根据硬件Genomote节点所具备的条件,本文用RSSI方法测距和极大似然估计法计算节点位置。运用TinyOS开发平台,运用其组件简化编程,实现定位功能。做若干实验衡量定位的效果,记录和分析实验结果。最后,实现上位机火灾监控的图形界面软件。运用TinyOS提供的通讯组件,实现该软件能够与基站通信。软件接收到基站的信息后,将信息存入数据库。该界面能够显示节点的位置及拓扑关系、每个节点的温湿度曲线、信息收发提示。