对汽车起重机的工作状态监控是保证其正常工作的关键,汽车起重机的监测点具有分散性、多样性及多工况的特点,传统的有线连接系统可靠性低、灵活性不强。因此,研制针对汽车起重机的具有低功耗、低成本、可靠性高、灵活性强的ZigBee无线传感器网络具有重大意义。论文首先对蓝牙、GPRS及ZigBee几种无线通信技术的特点及可适用的领域进行了分析。然后了解了无线传感器网络的结构和关键技术,并对ZigBee技术的特点及应用范围进行了详细分析。通过深入剖析TI的ZigBee协议栈Z-Stack,对Z-Stack的体系结构、帧结构及该协议的组网特性等有了深刻的认识。本论文重点论述了应用于汽车起重机的无线传感器网络的软硬件设计及实现。其中硬件部分首先对整个系统进行了结构总体设计,再对各种网络节点按需求进行硬件设计。网络节点的硬件设计包括了微处理器选型、传感器模块及外围电路等的设计。软件部分主要包括了Z-Stack协议栈的移植、各网络节点的软件设计及上位机监控软件设计等。通过多次试验、以及对试验数据分析,基于ZigBee的无线传感器网络可以有效地实现监控汽车起重机的工作状态。分析系统的安全性和能耗,发现使用控制新网络节点的接入的方法和数据加密传输可以提高系统的安全性;通过计算及权衡系统各种功能,增加网络节点休眠时间可以减少系统的能耗。