随着无线通信网络技术、微机电技术、传感技术的飞速发展和日益成熟,无线传感网络应运而生。无线传感网络所具有的微型化、低成本、自组织等特性使其应用到工业现场监测后,能够给工业生产监测带来降低成本、灵活监测等优点,因而引起了国内外研究人员的广泛关注。同时,随着近年来普适计算和物联网概念的兴起和发展,以无线传感网络为支撑对日常生活中人、物、环境之间的感知、连接和信息交换的相关研究也在逐渐改变人们的日常生活方式。在工业生产中,车间现场内工程人员对车间环境、设备等的现场监测缺乏以灵活的无线方式对车间局部区域、设备等实体对象的识别和传感信息的读取。同时,从人员监控的角度,车间现场的人员亦无法被车间现场环境和设备识别、监控及监测生理状态。鉴于以上分析,本文基于无线传感网络,针对车间现场中存在的上述问题,提出面向车间现场的无线传感网络(Shop Floor Wireless Sensor Networks,SF-WSN),开展其中组网、查询等关键功能的设计。主要工作内容和创新之处如下:1.面向车间现场的无线传感网络分析针对面向车间现场的无线传感网络多样性、交互性、移动性的特点,本文采用分层分簇的拓扑结构实现该无线传感网络,并在此基础上确定网络中的业务流程。2.面向车间现场的无线传感网络协议网络层设计与实现以面向车间现场的无线传感网络的网络结构为基础,针对网络中存在的实体对象间查询、设置、交互等需求,基于ZigBee标准设计其组网、网络维护等关键功能,重点分析设计适合车间现场内实体对象间交互的组网技术。3.面向车间现场的无线传感网络查询层设计与实现采用组件设计的方法对面向车间现场的无线传感网络查询层中的实体对象定义、消息、数据处理和查询等主要服务进行设计,从而增强车间现场中各实体对象间的感知、信息交互和监控。4.面向车间现场的无线传感网络实验环境搭建及实验搭建面向车间现场的无线传感网络实验环境,并针对其数据传输完整性、传输延迟、查询延时等性能要求设计相关实验,为进一步的研究提供数据支持。