目前，我国各领域正处于高速发展的关键时期，宏观经济仍将呈现快速发展态势，资源环境约束强化的趋势仍未根本改变，环境保护优化经济发展的任务仍非常艰巨。本项目来源于中科院重点部署项目（KZZD-EW-09-3）和国家科技支撑计划项目（2012BAC25B01）资助课题，要求通过无线网络实现对水域微生物浓度的实时监测，从而为水质好坏的判断及污染水体的治理提供参考依据。无线传感器网络的发展，特别是ZigBee无线通信技术的出现，为建立无线水域微生物浓度监测提供了新的解决方案。本文提出物联网环境下的水域微生物浓度监测系统设计与实现，通过ZigBee技术实现微生物传感器数据的无线采集。本论文的主要工作如下：首先，介绍了课题的研究背景，概述了物联网的研究现状，分析了ZigBee技术在微生物浓度监测中的潜在优势。根据微生物传感器数据监测的实际需求，完成水域微生物浓度监测系统总体方案设计和论证。确定系统的软硬件结构和自定义通信帧格式，明确系统各组成模块的功能和设计要求。其次，根据系统硬件模块的开发要求，完成NUC120主控底板、CC2530射频板、WiFi无线通信模块及高精度ADC采集模块的原理图和PBC板设计，并制作出实物。通过模块组合，获得ZigBee无线网络硬件设备数据汇聚节点和数据采集节点。最后，对NUC120主控底板和CC2530射频板编程，实现ZigBee网络无线通信以及微生物传感器数据的采集；并利用LabVIEW软件开发系统上位机监控软件，实现对数据采集节点的控制和传感器数据的存储、显示和处理。实验测试结果表明，该系统能够满足微生物传感器的数据采集要求，完全能够取代现有纸质记录仪。该系统技术上具有数据通信稳定可靠、测量精度高、扩展性好的特点，设计上具有一定的新颖性，应用上具有很好的推广价值。