近年来，随着微机电技术、无线通讯技术和数字电子技术的发展而出现了许多新的信息获取和信息处理方式，无线传感器网络是其中之一。以前的监控系统常常是将少量的，大功率的，并且具有很强的数据分析能力的传感器安放在距离目标有一定距离的观测点进行监控。而无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，它是一种新型的无基础设施的无线网络，能够协作地实时监测，感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，再传送到需要这些信息的用户。 无线传感器网络是无线Adhoc网络的一个研究分支，它诞生于军事领域，并逐步应用到民用领域。无线传感器网络工作环境和条件的限制以及无线传感器网络节点是微功耗的，电池不易更换等因素使得无线传感器网络是自组织、可重构、能节省能量的网络。无线传感器网络通常通过人工埋置或播撒等方式发送到目标区域，节点通过自组织方式迅速组成网络，可以运行在人无法接近的恶劣甚至危险的环境当中，实现对目标环境的及时监测。由于无线传感器网络的特殊性以及对未来网络的影响，国内外许多学者对其进行广泛的研究。 本文阐述了本课题的研究背景，国内外的研究现状、发展趋势以及本课题研究的必要性和意义。对无线传感器网络节点的四个主要单元：数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元以及电源部分提出了设计方案。在路由协议的研究上针对洪泛路由算法的缺陷提出了三种改进算法，分别为选择矩形域洪泛模型SRAFM，选择距离域洪泛模型SDAFM和选择角度域洪泛模型SAAFM。仿真结果表明改进算法降低了无线传感器网络节点的能耗，符合无线传感器网络能源有限性的要求。