随着人类科技的进步和生活水平的提高,越来越多的人开始对室内环境状况提出了更高的要求,传统的、非智能的监控装置正渐渐地被自动化、网络化的监控系统所取代,无线传感网络的应用正顺应了这类需求。本文针对室内环境的技术指标需求,设计了一个分布式采集和执行、集中式管理的室内环境监控系统。在系统设计的过程中,给出了一个通用的设计方案,并结合OSI开放标准,自行设计了无线传感网络的非标准通信协议。在整体方案的指导下,本文给出了系统组件的实现方法,包括数据中心节点、环境监测单元节点、控制执行单元节点。在硬件设计中充分考虑了不同种类节点之间的共性,采用通用模块为节点实现了统一架构的主控CPU板卡、电源管理板卡、无线网络接入板卡。其中主控CPU板卡基于单片机MSP430,电源管理板卡可无缝切换外5V供电和锂电池充电、供电,无线网络接入板卡基于射频芯片nRF2401。本文采用嵌入式软件实现了节点间的通信协议和节点自身的运行机制,并为数据中心开发了控制台面板。针对于网络布局,给出了几种软件设计算法。本文最后利用所设计的网络组件搭建了室内环境监控系统的试验平台,并给出了测试和验证结果,包括各种气体的监测数据、相应的自动控制功能、底层误码率分析。结果表明,该系统能够基本实现室内环境的自动监控,目前可敏感的气体包括CO、CO₂、O₂、NH₃、甲醛,敏感的环境包括温度、湿度和光强,被控对象包括排风和灯光。本文为环境监控提供了一种可选的方案,具有一定的理论价值和工程意义。