近年来,随着物联网的迅速发展,无线传感器网络(WSNs)作为信息科学领域的一个新的发展方向得到国内外各界的关注。尤其是以Zigbee技术为支撑的WSNs由于其低成本、高效率、高可靠性等显著优势,被广泛应用于工业、农业、交通等诸多领域。其中,环境监测作为无线传感器网络的典型应用之一,随着人们生活水准的提高而成为业界研究的热点。本文研究Zigbee传感器网络,并将其与GPRS远程通信技术相结合,提出了一种用户手机远程操控的数据采集和传输系统设计方案。该系统能够检测指定区域内的温湿度、光照度、实时图像等环境数据,并带有人体红外监测报警功能,监测数据通过短信、彩信等方式传送到远程用户手机平台,可实现环境的远程监测。本文首先研究Zgibee传感器网络,包括Zigbee网络配置、地址分配、多跳路由协议,并对传统的路由选择协议作出一定改进,提出了一种基于最少剩余跳数的快速树路由选择协议,在一定程度上提高了传感器网络的数据采集和传输效率。系统主要分为数据采集节点和网关节点两大部分,数据采集节点实现环境数据的采集,网关节点则实现用户命令的获取和远程数据的传输。通过详尽的对比和分析,选择MG2455-F48作为Zigbee模块,TR-800为GPRS模块,分别选择SHT11为温湿度传感器、TSL2651为光照度传感器、D203S为红外感应器、OV7725为图像采集器、CX93510为图像编码器实现环境信息的采集。本文给出了详细的硬件设计图,用于搭建硬件平台,并基于KeilμVision4平台建立系统工程文件,针对系统各部分功能编写具体的软件驱动程序。最后,对系统进行了功能和性能测试,从有效性和可靠性等方面测试系统。