20世纪90年代以来，随着“普适计算”计算模式的出现，无线通信、嵌入式计算、传感器及微机电系统(MEMS)等技术的快速发展，具有感知能力、计算能力和无线网络通信能力的微型传感器以及由其构成的无线传感器网络(WSN)引起了人们的关注。无线传感器网络作为一种新型数据采集的技术手段，在未来具有广泛的应用前景。本文主要根据旱情监测的特点，主要进行了以下几个方面的研究： (1)首先论述了无线传感器网络区别于其他无线网络的一些内在特性。由于无线，传感器网络中节点的能量、通信带宽和计算能力有限，传统的无线路由协议不适合无线传感器网络。 (2)分析了无线传感器网络星型、树型和MESH型网络三种拓扑结构的实现步骤及优缺点，结合旱情监测的特点，选择MESH型拓扑结构，有利于优化网络的连通及监测时的覆盖范围，避免因特定节点失效而导致网络失效。 (3)主要研究了无线传感器网络MESH型路由协议，根据节点到基站总功耗最小及最佳通信质量原则确定父亲节点；根据EWMA算法进行路由表维护；采用CSMA/CA实现无线信道MAC协议。 (4)对无线传感器网络节点各状态的功耗进行检测，并论述了节点的节能措施。使用java应用程序对无线传感器网络性能进行检测，重点研究了网络规模对无线传感器网络网络性能参数的影响。 对无线传感器网络性能进行研究得出如下结论： 采用了MESH型路由协议，无线传感器网络具有良好的扩展性及自组织性，采用休眠节点功耗策略使此网络基本实现节能策略，符合长生命周期要求。无线传感器网络的QoS性能—掉包率、重传率、通信链路质量随网络规模扩大而降低；不同网络规模下，网络的拓扑形成时间、拓扑稳定时间以及拓扑重构时间会随网络规模的扩大也延长；新节点对已经稳定的无线传感器网络路由性能影响较小，MESH型网络具有良好的自组织性及自扩展性。对节点距离与无线传感器网络通信质量的关系进行了室外测验，当节点距离增加时，通信质量变差。本论文的长期目改善无线传感器网络网络性能。