21世纪短距离无线通信技术迅猛发展,无线网络在日常生活中的方方面面,承担着信息社会不可或缺的角色。无线通信技术的不断发展创新使得在现实生活网络中的通信速率越来越高,传输距离越来越远。然而无线通信领域不仅限于高速率、远距离的数据传输,在无线监测、无线控制、工业数据采集、智能家居、安防、医疗监控等应用场合下,通信网络要求数据传输的可靠性、实时性和抗干扰性,基于射频传输的短距离无线通信传感器网络则更显优势。本文主要为了满足低成本、可靠的短距离无线通信组网的要求,设计并实现了基于无线射频nRF24L01芯片的最短路径Dijkstra算法的无线分簇网络。本设计主要包括无线通信节点模块的硬件实现和无线分簇网络的软件设计两部分。其中无线传感器节点采用了2.4Ghz的无线射频芯片nRF24L01和飞思卡尔公司的微控制器MCF51QE128,具有良好的通信性能；无线分簇网络路由协议采用了层次结构的路由,吸取了LEACH算法的分簇思想和PEGASIS算法的数据传输链思想,提出了一种基于nRF24L01芯片特性的路由协议,并通过Matlab仿真验证了该路由设计的可行性,利用射频nRF24L01芯片多通道特性和改变频率特性,以满足短距离无线网络通信对通信可靠性、实时性和抗干扰性的要求。利用所设计的传感器节点进行测试,结果表明系统在空旷的空间单点传输距离可达40米,多个传感器节点随着位置的变化,传输覆盖面积可达200平方米,符合Matlab路由仿真结果,应用nRF24L01芯片重传机制和改变频率特性,丢包率低于3%、抗干扰性强。能满足短距离无线网络在数据传输的可靠性、实时性和抗干扰性的要求并且表现良好。