无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,它集成传感器技术、嵌入式计算技术、网络技术和无线通信技术。它能够协作地感知、采集和实时监测各种对象或环境的信息，并传送给用户。无线传感器网络在军事、环境科学、医疗健康和其它商业领域有着广泛的应用前景，引起了学术界和工业界的高度重视。目前，该项技术处于应用探索阶段，因而对无线传感器网络的研究具有重要的现实意义和应用价值。论文首先介绍了无线传感器网络的概念、技术进展和应用领域等研究背景。接着，基于无线传感器网络应用架构和技术理念提出了室内环境监测系统设计的总体方案，包括功能和结构定义、无线通信协议和网络节点应用程序设计方法。最后，分别介绍了系统的硬件平台设计、网络节点嵌入式应用程序设计和上位机软件设计。同时，论文也重点研究了TinyOS操作系统的体系结构、编程语言和移植方法。基于无线传感器网络应用结构设计的室内环境监测系统包括终端节点、网关节点和上位机软件。终端节点和网关节点的硬件核心采用兼容IEEE802.15.4协议规范的CC2430无线单片机；终端节点和网关节点的嵌入式程序采用TinyOS操作系统的设计方法和编程框架；上位机软件采用C#语言在Visual Studio2008开发环境中设计。终端节点能够对室内温度、湿度、光照强度和甲醛气体浓度等环境参数进行实时感知和采集，并以无线通信的方式传送给网关节点。上位机软件能够对终端节点采集的传感器数据进行显示、存储和处理，同时具有基本的网络设置功能。通过系统软件和硬件的设计和实现，本文建立了一种方便、经济和实时在线的室内环境监测网络，同时为进一步研究无线传感器网络更高级的应用提供了一个实验平台。该系统网络节点硬件平台以CC2430无线单片机为核心，具有结构简单、低功耗的特点；系统网络节点嵌入式应用程序设计采用基于事件驱动和组件化编程的TinyOS操作系统，具有自组织、可扩展性的特点。系统的开发方案基于无线传感器网络的设计理念和技术方法，具有一定的实用性和创新性。