工业无线网络技术是满足工业应用高可靠、低能耗、硬实时等特殊应用需求的一类无线传感器网络技术。工业无线网络相比于传统的工业有线通信方式,拥有低成本、高可靠、易维护和高度灵活性的特点。工业无线网络的广泛应用,将会大大地节约生产成本从而极大地提高生产效率,它将带来工业控制领域翻天覆地的变化。在保障系统高可靠性的同时,工业控制网络对于实时性要求很高,过长的网络时延会对控制系统的性能产生影响,甚至可能破坏系统的稳定性,所以如何降低网络时延是工业控制网络的研究重点之一。本文以工业无线网络为研究背景,以网络的可靠性和实时性为研究目标,针对无线自组织网络的典型路由协议进行了深入的对比研究,并通过NS-2网络仿真验证了相关的结论。在理论研究的基础上,设计了基于CC2430的无线节点硬件平台,提出了一个工业无线网络的框架模型,同时相应给出了网络协议栈的软件设计模型,重点进行了DSDV路由协议模块化设计。最后以工程应用为背景设计了一个真实的工业测控系统,以工程实践的结果验证了该套设计方案的可行性。本文的主要工作包括以下几个方面:(1)从工业无线网络实时性的需求出发,结合无线自组织网络路由协议当前的研究现状,对比研究了DSDV和AODV这两种路由算法。(2)以实际工程为背景来建立无线网络模型,并利用NS-2对其进行仿真对比,以网络数据的分组投递率和端到端时延为评价标准,得出了表驱动路由协议DSDV比按需路由协议AODV更适合工业应用的结论。(3)以射频芯片CC2430为核心设计了适用于工业无线网络的无线节点硬件平台。(4)提出了一种工业无线网络的协议框架,给出了协议栈的软件设计模型,以及DSDV协议的模块化设计思路。(5)以CC2430的硬件平台和提出的协议栈的设计模型为基本框架,结合MSTP等有线网络技术,构建了一个面向中小型监控应用的工业无线测控系统。