无线传感器网络是微机电系统、通信、传感器、网络等技术相结合的产物。目前已经被预见具有广泛的应用领域和很高的使用价值。然而,无线传感器网络属于一种资源受限的网络,网络节点的计算能力、存储量和能量都非常有限,尤其是能量的受限,因此设计有效的策略延长网络的生命周期成为无线传感器网络的核心问题。针对该问题,本文首先介绍了一种基于CC2420的低功耗智能节点和一种带GPRS的接收器的设计与实现过程。然后,本文在该无线传感器网络硬件平台上对路由协议、MAC层和定位技术进行了研究和设计。在路由方面,本文在原来的最小跳数路由协议的基础上将邻居节点分成三类,当前节点根据情况选择相应类的邻居节点作为下一跳,并增加节点死亡报警机制。对改进后的最小跳数路由协议进行了仿真,仿真结果表明改进后的协议具有更低的网络负荷和更长的生命周期。为了解决S-MAC的时延问题,本文提出了自适应侦听、超前传输和提前休眠等改进措施,并在硬件平台上对改进后的S-MAC进行了性能测试,结果表明改进后的S-MAC不但节能而且时延小。此外,本文还在硬件平台上设计并实现了基于RSSI的极大似然估计定位算法,并对定位性能进行了测试,结果表明该定位算法的误差为±3米,可以满足无线传感器网络的定位要求。