传统过程控制系统中的有线解决方案经常会带来成本高、布线困难、甚至某些场合无法应用等诸多问题。为此,本文针对过程控制的特点,提出了一种基于无线传感器网络的无线解决方案,该方案实现了一种无线远程IO-无线网关-网络管理计算机的三层结构,很好地解决了传统有线方案中遇到的诸多问题。该系统中传感器和执行器通过无线远程IO组成网状拓扑的无线自组织网络,并通过无线网关与传统的现场总线和Internet相连,实现现场控制和远程监控。网络管理计算机则负责网络的组态、无线远程IO之间的通信调度、路由表的管理和网络健康状况的检测等。本文首先分析了过程控制中传统有线方案的不足,由此提出一种无线解决方案,并分析了该方案的优点和系统的结构。在此基础上针对无线解决方案中的核心部分——无线远程IO给出总体设计方案,并详细讨论了无线远程IO所采用的嵌入式操作系统——TinyOS的选择与改进,以及相应驱动程序的nesC语言实现。接着针对无线远程IO的网状拓扑和自组网特性,修改并实现了Ad Hoc网络中的AODV路由协议。最后完成设计内容的各部分测试,并在自动化学院“工业控制系统综合训练平台”上进行过程控制系统应用可行性验证。