本文首先探讨了无线传感器网络技术和Zigbee协议,然后基于嵌入式系统构建的一般方法,重点讨论了Linux内核的配置和裁剪,系统软件分层架构设计和数据结构的优化,系统启动加速等问题。作为一种新兴的数据通信网络技术,无线传感器网络综合了无线通信,网络技术,片上芯片(SoC)设计,分布式信息处理等先进技术。而作为一种新型的短距离无线通信技术,Zigbee技术具有成本低,体积小,能量消耗小和传输速率低等特点,其相应的通信协议--ZigBee协议同时还具备自动组网,节点自动连接网络,自动选择路由以及自我恢复等功能,因此逐渐成为了无线传感器网络的首选网络协议。一般来说,嵌入式系统的Linux内核必须要经过配置和裁剪才能正常工作。本文根据Linux内核配置和裁剪的一般方法,深入研究了内核配置的各个选项,并结合无线传感器网络节点的要求,最终得到适合无线传感器节点的内核映像。配置和裁剪前,Linux内核为1.2M,配置和裁剪之后内核大小仅仅为275K,显著减少了内核占用的内存空间。其次,根据Zigbee协议/IEEE802.15.4的协议标准,本文设计了系统的分层软件体系架构。针对系统节点内存有限(仅仅为512KB)的特点,优化了协议栈中原语的数据结构,节省了590B的内存空间。在此基础上,测试对比了优化前后的数据结构的效率,并给出了测试结果。测试结果表明,优化设计的原语数据结构能够节省系统资源,提高系统性能。再次,本文基于无线传感器网络节点快速部署,快速启动的特点,在深入研究Linux系统启动过程的基础上,通过修改Linux系统启动控制脚本以及实现系统服务的并行化启动,对设计的无线传感器网络节点进行了启动加速优化。优化前后,系统启动的时间由20.2s减小到9.5s,缩短了50%以上的时间,显著加速了系统的启动过程。最后,构建了一个20个节点的无线传感器网络,验证了系统节点的基本功能以及网络建立,设备加入等网络基本功能;并通过采集实验室环境的温度验证了网络的数据传输功能。