随着计算机技术、通信技术、嵌入式技术、传感器技术的飞速发展,应用于环境监测,公共安全,医疗及军事领域的无线传感器网络(WSN)已经成为21世纪的一个新的研究热点。本文提出了一种基于Zigbee协议,应用于环境监测领域的无线传感器网络系统体系结构,包括若干采集节点,一个节点管理器以及远程数据终端。传感器采集节点将传感器模块、数据处理模块和无线通信模块集成在一块很小的物理单元上,并将其大量部署在野外监测区域,采集多种环境参数,包括环境温度、湿度、风速、风向、雨量等信息,最终将采集数据路由至节点管理器。节点管理器负责建立Zigbee网络,管理采集节点,存储及转发数据并向采集节点下达数据终端的命令。客户数据终端为一台具有固定IP地址的PC机,其安装有系统运行软件、数据库。用户可通过数据终端对所有节点进行管理和配置,查询采集信息及网络拓扑结构,下发任务。本文着重研究了无线传感器网络节点管理器的硬件设计,其包括电源模块,处理器模块,无线通信模块以及存储与显示模块。电源模块基于无线传感器网络低功耗的要求对系统的能量进行管理与分配,设计太阳能充电电路保证系统长期稳定运行。节点管理器以ARM-LPC2148芯片为核心处理器,实现数据处理与命令解析、各模块控制等功能。通信模块实现Zigbee技术,GSM技术及以太网技术,CC2531子模块负责与底层采集节点通信,同时GSM模块与以太网模块可以短信、GPRS及Internet等方式与远程数据终端进行通信。最后,实时的监测实验证明本系统稳定有效。本文提出的传感器网络的体系结构与设计方案为今后的进一步研究与应用提供了一定的实用参考价值。