进入21世纪以来,人口数量的快速增长以及工业化程度的提升,加剧了自然资源的消耗,尤其是煤炭等化石能源,长期的使用产生了大量的污染气体;加之国内早期环境保护意识的薄弱,人们缺少高效实时的环境监测工具,造成了污染问题的不断加深。环境污染对人类生存造成的威胁促使相关人员寻找一种持续可靠的环境监测系统,及时了解环境信息。与西方发达国家相比,早期国内设计的环境监测产品,其设计理念和监测方式都较为单一、落后,测量结果的准确性以及系统的自主调节能力都较差。基于此,本文利用无线传感器网络技术设计了一种环境能源监测系统。该系统利用轻量级无线通信接口作为网络的中心节点,采用STM32F103微处理器、网卡、Zig Bee,并融合μC/OSⅡ嵌入式系统、LWIP协议栈等软件框架,实现了中继节点数据的高效转发服务。根据系统设备的类型,监测系统分感知类与能源类。感知监测系统采用轻量级无线通信接口连接终端各类感知型传感器,通过无线模块将传感器所采集的环境数据上传至上层软件,实现数据的快速更新;能源检测系统采用风光互补发电,及时了解系统电量并在移动端动态更新设备状态。当系统存在多源多信号并发现象时,网络中心节点可能形成网络拥塞,本文研究了一种基于模糊队列主动管理算法,选择性抛弃部分数据,从而达到避免网络拥塞的现象。本文首先完成系统的硬件设计,包括硬件的架构与数据协议栈的设计;随后设计了用于显示数据的上位机与移动端应用程序,通过室内外软硬件联调测试,完成预期设计的目标:(1)室内监测系统搭建、信息采集与无线传输;(2)室外监测系统搭建以及能源信息的监测显示;(3)移动端数据实时显示。最后针对系统中心节点的进行了数据处理方案研究,以解决多数据传输可能造成的网络拥塞问题。