传统的气象监测系统，在气象数据的发布、共享使用，监测节点组网连接的成本、功耗等方面都有不足和缺点。为改善传统系统中的不足，采用新的技术模型物联网，以其将物体与物体连接形成一个网络的基本思想为基础，设计并实现了一个节点间互相连接、并接入Internet的无线气象监测系统。鉴于目前物联网还没有对物体进行身份标识的统一标准，气象行业内不同监测系统间无法实现统一接入，本文提出并设计了一种表征气象监测系统的身份信息数据方案，以完成对监测系统的身份识别，从而让不同的气象监测系统在应用了身份信息标准后，实现统一接入物联网络，以及气象数据共享。在分析了物联网的技术模型和关键技术后，选择以无线传感器网络技术作为气象监测系统的通信组网协议。无线传感器网络采用最新的无线通信协议ZigBee，能够实现低功耗、自组织、大规模的系统。以ZigBee协议为基础，本文完成了无线传感器网络的软硬件设计。系统的硬件设计以TI公司的第一款ZigBee一片式解决式方案芯片CC2430为基础，加以传感器电路、天线设计构成完整的电路。软件设计中，以成本、性能为主要考虑因素，选择了TI公司的开源ZigBee协议栈Z-Stack，并对其进行了剖析，分析了协议栈的组成结构和执行流程。最后在协议栈的核心OSAL操作系统中，添加了自定义气象监测应用。将所设计的身份信息数据结构嵌入每个节点的监测应用中，实现了将所有节点的身份信息和气象数据一起发送给监控主机，完成了最终的无线气象监测系统。