科技发展的脚步越来越快,人类已经进入新的信息时代。而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术,也得到了极大的发展。具有感知能力、计算能力和通信能力的无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术等最先进的科学技术。随着WSN技术不断发展,其节点被广泛应用在环境监测、医疗护理、安全监控、智能交通、智能家居及相关军事领域等。一方面由于无线传感器网络具有大规模、自组织、可靠性、动态性等特点,从而要求系统更稳定、更强健、更安全。另一方面,随着无线传感器网络自身性能提升,对功耗的需求越来越大,然而由于传感器节点的功耗资源有限,因此如何采取有效措施来降低WSN的能耗以延长节点的工作时间是一个非常关键问题。本文基于“智能无线传感网络的温室环境监控系统平台”项目背景,详细介绍了无线传感器网络拓扑结构,深入研究了无线传感器网络在能耗方面的基本应用。首先通过现有技术基础对传感器型号、处理器芯片和无线发射芯片的性能进行对比,主要从功耗、性能等参数角度进行比对,兼顾成本、通用性和可生产性等因素,选择符合设计平台要求的芯片。在这些基础上构建了低功耗无线传感器网络硬件平台,同时为了获得更好的射频性能,本文依据微带天线设计原理设计了节点的IFA微带天线,并利用功能强大的CST仿真软件对天线进行仿真优化,依据天线的频率、效率、增益、驻波比、S11、阻抗、辐射图等参数,从16种微带天线中选择性能最优的天线作为节点最终天线。在后期生产过程中,将实际生产出来的天线放在暗室中进行实测,验证天线性能满足设计指标。最后通过实际应用环境的采样实验、对比分析等,得到最终优化后的节点功耗,比优化前功耗降低10%~11%左右,达到节点低功耗设计要求。在文章最后进行总结和展望,并提出下一步的研究方向和研究重点。