随着微电子技术、计算机技术和无线通信技术的高速发展,无线传感器网络(WSN,wireless sensor networks)技术孕育而生并得到了快速的发展,由于它具有实时采集、处理和传输各种对象信息的特点,得到了广泛运用,成为二十一世纪研究的热点。伴随着我国高速公路建设的快速增长,高速公路交通安全问题也得到了人们的高度重视。目前,在高速公路交通安全事故中,因不良路面状况导致人员伤亡和财产损失的安全事故占了四分之一。为了减少和避免不良路面状况造成的交通事故,对高速公路沿线的路面信息进行实时监测是十分必要的。　　 本文构建了一个高速公路路面信息监测系统,把无线传感器网络技术引入高速公路路面信息监测系统中。系统采用ZigBee通信协议,网络中传感器节点自动形成网络,通过“多跳”的方式将采集到的数据信息传送到控制中心。模拟实验中通过GAINZ硬件开发平台实现检测高速公路沿线的路面信息,包括温度、湿度、光强度等参数,从而实时的监控高速公路路面的积水、积雪、结冰、雨、雾和光线等气候环境的功能。介绍了课题研究的相关背景和我国道路气象监测系统研究存在的问题,对无线传感器网络技术、GAINZ硬件开发平台和SHT11湿度传感器做了详细的介绍。主要做了以下几方面的工作：⑴采用了用于检测路面湿度信号的湿度传感器。⑵基于IEEE802.15.4协议标准,针对应用于高速公路路面信息监测的无线传感器网络节点进行了软件设计,主要包括物理层数据采集模块设计、物理层无线收发功能模块设计、CSMA／CA.信道接入功能设计、帧格式设计。⑶分析了高速公路路面信息监测系统的设计目标和设计要求,设计了系统的总体结构。⑷成功模拟了高速公路路面信息监测系统的实验,包括设计和调试运行了采集、收发程序,借助GAINZ硬件开发平台完成了系统数据的采集,并利用SNAMP后台可视化软件对系统进行实时监控。本课题的研究为实际高速公路气象监测系统的开发提供了理论基础和可行性分析。实验证明,利用无线传感器网络对高速公路路面信息进行监测的方案是可行的,无论是监测的精确度和实时性都非常高,具有一定的应用价值。