无线传感器网络（WSN，WirelessSensorNetworks）技术是以传感器技术、嵌入式技术以及网络通信技术为基础的一门无线通信技术，它可以对数据进行采集、处理以及传输。已被视为可靠的民事和军事或者监测环境有害或危险条件下的一个很有前途的方法。而ZigBee技术作为无线传感器网络中一种新兴技术，凭借其成本低、功耗低、时延短等优势得以迅速发展并扩展到各个领域，其应用前景相对的广阔。节点是ZigBee网络的重要组成元素，由于节点大多数布置在环境恶劣的地方中，网络中节点的电源通常不能充电或更换。因此，能量效率是ZigBee网络的寿命和成本的关键。只有解决好能量这个问题，才能让ZigBee网络在应用中起到最大的作用。本文首先在查阅大量文献的基础上，简单描述了无线传感器网络的特点和国内外研究现状以及其应用领域，详细介绍了ZigBee2006协议栈的具体结构及各层功能；其次，通过分析ZigBee协议栈的体系结构以及研究现有的ZigBee节点设计方案，根据节点设计的具体要求，选择合适的硬件元器件，完成ZigBee节点的设计以及网关接口板的设计，并制作了PCB板；最后，为了保证节点在后期的运行中能发挥最好的性能，对节点的性能进行相关测试。在ZigBee网络中，节点由于各种原因加入或离开网络，使整个网络的拓扑结构频繁变化，造成节点难于管理，产生了节点的能量快速降低以及丢包率增大的一系列问题，从而降低了整个网络的生命周期，为了能有效的解决这些问题，本文在查阅相关分簇文献的基础上，对传统的分簇算法进行研究，并对其进行优缺点的归纳，力争找到一种较好的分簇算法，通过相关的改进和优化，提出一种新的分簇算法。本算法设计是基于LEACH算法的改进，主要思想是所有节点包含在一个圆形区域内，根据需要将整个网络均匀划分为相应的等份。然后基于节点的剩余能量以及节点的地理位置信息进行簇头节点的选取，最后根据需要对簇进行相应的轮转。设计的主要目标是降低节点的能量消耗、减少网络数据传输的丢包率、提高网络的生命周期以及均衡网络中节点的负载。算法设计成功以后，为了比较算法的优劣，我们同经典的分簇算法LEACH以及现有的ZigBee路由协议AODV算法进行仿真比较，主要比较其网络生命周期、网络总能耗。仿真结果表明，本算法对网络中的能耗均衡有很大的作用，并能延长网络的生命周期。