本文以智能楼宇温度监测应用为设计目标,以EM2420射频芯片和Atme128L单片机为设计载体,在详细研究Telos节点方案基础上,对面向设计目标的室内无线传感器网络节点的物理层、数据链路层、网络层和应用层之间的网络协议栈进行了实现性设计,建立了立足设计目标的无线传感器网络协议体系,并在AVRStudio4.11调试环境下对网络层和应用层设计正确性进行了调试验证。本文选择了四层结构作为协议栈体系结构的雏形,即:物理层、数据链路层、网络层、应用层。其次,我们针对每一层设计了核心数据结构和算法,并且明晰了层与层之间的接口函数。在设计过程中,本文首先基于IEEE802.15.4标准,对物理层和MAC层需要符合的标准的IEEE802.15.4协议增加了定时器的自动维护工作,从而形成了我们自己的物理层、MAC层协议,解决了节点的媒体访问和定时休眠、监听控制,达到了节能的目的;本文在网络层和应用层协议设计中,提出了路由表维护和数据融合的思想,并进行了设计的实现。在网络层,我们自行设计了路由协议SOPTT(Self-Organize Protocol of Tree Topology)。该协议解决了节点路由的建立和重建,还可以根据节点剩余电能的情况智能选择簇首节点,并且有效地避免了孤儿节点的产生,对于节点失效的情况也能够很好处理;在应用层,基于智能楼宇温度监测应用环境,设计并实现了采集发送数据的程序,使得采集、发送数据的频率符合应用需要,并且提出了数据融合的思想,以避免可能发生的通信拥塞,同时也达到了通信的高效性。本文的研究得到了华为基金(编号:YJCB2005011WL)和四川省科技厅基金(编号:05G007-011-02)的资助。