近年来,随着计算机技术、网络技术与无线通信技术的高速发展和广泛应用,无线传感器网络成为一个在国际上备受关注的前沿热点的研究领域。它在环境监测、军事、医疗健康、家庭智能监控和其他商业领域有着广泛的应用前景。ZigBee技术是一种新兴的短距离无线通信协议,因其功耗低、网络容量大等优点而更加适用于传感器网络。首先介绍了无线传感器网络的体系结构、应用领域、特点以及目前国内外的研究进展,在此基础上提出采用ZigBee协议作为无线传感器网络的通信协议。由于无线传感器网络对能耗有特别严格的要求,本文从网络组建,路有协议规划方面,对原来的LEACH路由算法进行了改进,使得在组建大型无线网络时,网络消耗的能量比较低,从而有效地延长了无线传感网络的生存周期。本文以智能家居作为无线传感器网络研究的实体模型,提出了ZigBee技术在智能家居系统中的实现方案,采用Linux操作系统和32位ARM微处理器S3C2410为基础,构建了智能家居无线网络系统,实现了对家庭网络家电的集中、无线控制。本文主要的研究内容包括以下几个方面:首先,分析了ZigBee无线技术的协议框架,研究了各个通信协议层的具体功能与作用。其次,设计了基于ZigBee无线技术的智能家居系统。硬件方面,主要分析了家庭网关的硬件平台,详细介绍了其网络部分的硬件电路,并设计了ZigBee射频电路模块;软件方面,主要搭建了ARM-Linux操作系统平台,移植了ZigBee协议栈,并编写了ZigBee硬件模块的驱动程序。再次,分析了ZigBee技术的组网算法,设计了ZigBee上层通讯协议,并对智能家居系统进行了测试。最后,从无线传感器网络的能耗出发,分析了无线传感器网络主要的路由协议,从性能方面对它们进行了比较分析;着重研究了LEACH算法,并对算法做出了改进,最后对两种算法进行仿真比较,改进后的LEACH算法对网络的生命周期以及网络能量损耗方面都有很大的提高改进。