随着中国经济水平逐步提高,人们的生活质量有了保障,但现阶段我国食品滥用添加剂,掺假使假等问题时有发生。虽然政府部门和消费者越来越重视食品安全问题,但当前大部分食品溯源监测应用中的感知系统停留在固定于仓库和工厂之中的阶段,无法提供食品实时位置信息,并且其中的硬件设备耗能较高,采集数据缺乏保护容易丢失。导致溯源链条较短,难以涵盖整个物流过程,监测信息少实用性低。因此需要设计一款高效可用的无线感知系统为食品溯源监测应用的实用性和普及提供保障。在充分调研食品溯源系统及无线传感网络中通信与低能耗技术的基础上,本文首先根据使用场景需求提出了无线感知系统的整体设计方案。并从硬件选型,软件功能划分和通信方案等方面进行了说明。之后针对该系统关于低能耗及稳定性的重点问题提出相应解决策略:在节能方面根据节点休眠模式和感知数据特点提出了低功耗工作模式调度算法、基于位置预测的定位采集优化算法和基于数据相似性的动态数据上报触发算法;从系统稳定性方面提出基于数据特征的有限缓存管理方案。最后对无线感知系统进行了软硬件实现和功能测试与算法性能分析,测试结果符合预期。工作周期为10分钟的情况下,一次充电后节点可以使用20天左右,数据到达率在80%以上。本课题设计并实现一套低能耗高稳定性的无线感知系统为食品溯源监测提供食品环境数据、实时定位、物流信息可追溯等服务。文中提出的节电算法与稳定性策略经过性能检验和分析,效果较为理想,可以保证食品监测溯源应用的实用性。目前该系统已成功应用于企业用户,为其旗下多种食品提供溯源监测服务,具备较高应用价值。