随着嵌入式系统、传感器技术、无线通信等多项新技术的的发展,低成本、多功能、低功耗、协调工作且自组织的无线传感器网络应用前景已经变得十分广阔,是人们广泛关注的未来全球十大技术之一。特殊空间下无线传感器网络具有广泛的现实应用领域,例如煤矿巷道、房屋建筑楼道、公路、农业蔬菜大棚等。本文针对该特殊网络空间环境,设计了一种近距离无线传感器网络。首先,深入的研究了无线传感器网络技术的基础理论。对无线传感器网络的节能、供能、超宽带通信及其理论进行了研究,对矿用无线传感器网络与低能耗的超带宽技术的结合进行了探讨。其次,论文提出了无线传感器网络系统的设计方案及各项指标要求,围绕无线芯片CC2530、温湿度传感器SHT10及光照传感器BPW34s进行了无线节点硬件设计。同时设计了软件并给出其工作流程。测试了IEEE802.15.4的16个信道的接收信号强度指示和数据传输丢包率,并利用网络收集温湿度及光照信息。最后,根据设计的网络的能耗分析结果,本文研究了无线传感器网络路由协议。其中,重点研究了低功耗自适应分簇路由算法(LEACH),提出了改进的LEACH-HEM算法,对相关指标进行了仿真实验。实验结果表明,搭建的无线传感器网络平台能够实时、高效的收集温湿度及光照信息。改进的路由算法能耗均匀、高效,性能有较大提升。