传感器、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步,推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络能够获取客观物理信息,具有十分广阔的应用前景,能应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境检测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等诸多领域。作为一类特定的网络形态,无线传感器网络需要构筑网络架构的通信协议,需要有辅佐核心结构的支撑技术,为各种应用提供高效的软件开发平台。本文给出了无线传感器网络通信协议栈的设计方案。在综合考虑无线传感器网络可靠性、稳定性、自组织性的基础上,根据无线传感器网络的应用特点,对无线传感器网络的协议栈整体架构进行了设计,规划了协议栈各层的功能,并对各层算法、帧格式进行了设计。以射频芯片CC2420为基础,实现了物理层和数据链路层,其中的信道接入算法采用了CSMA/CA算法,并用确认机制保证了点对点通信的可靠性,实现了底层数据的可靠传输。在网络层实现了网络动态式路由算法,在现有路由协议的基础上,实现了按需路由协议,并对其进行了改进,为无线传感器网络提供了一种可靠、自适应的路由协议。完成了网络自组织算法,使无线传感器网络具有自组织功能,以树型组网,结合路由实现了网状网络结构。最后在协议栈基础上,为定位、测温等具体应用提供了支持。本文详细地阐述了无线传感器网络协议栈的总体方案设计、各层主要功能及用到的算法设计过程。论文最后对无线传感器网络协议栈进行了测试,实现了各层协议的功能,并验证了无线传感器网络的整体稳定性、可靠性。本文给出的无线传感器网络协议栈为无线传感器网络相关技术的深入研究提供了一个软件平台,也可为其他多个领域的应用开发提供参考。