由于传感器网络的特殊性，需要操作系统能够高效地使用传感器节点的有限内存、低功耗处理器、低速通信设备、多样的传感器、有限的电源，且能够对各种特定应用提供最大的支持。在面向传感器网络的操作系统支持下，多个应用（如计算、存储和通信等）可以并发地使用系统资源。针对这些要求，研究人员在设计和实现TinyOS时，提出了以下几个必须遵循的设计要求。

1）能在有限的资源上运行。即要求执行模式允许在单一的协议栈上运行。

2）允许高度的并发性。即要求执行模式能对事件作出快速的直接响应。

3）适应硬件升级。即要求组件和执行模式能够应对硬件/软件的替换。

4）支持多样化的应用程序。即要求能够根据实际需要，裁减操作系统的服务。(www.daowen.com)

5）鲁棒性强。即要求通过组件间有限的交互渠道，就能应对各种复杂情况。

6）支持一系列平台。即要求操作系统的服务具有可移植性。

为此，在TinyOS的设计之初，加州大学的研究人员确定了全组件化、事件驱动、无内核和用户空间区分的设计原则来满足无线传感器网络的特殊需求。应用程序根据需要选配、修改和创建组件，使系统开销最小化。组件与组件之间通过“命令（Command）”和“事件（Event）”相联系，“命令”向下调用（call down），“事件”则向上调用（call up）。因此，TinyOS被称为“事件驱动”的操作系统。

在TinyOS2.0中，从一些增强的功能和新的特性上可以看出这几年传感器网络研究的新进展。定义了3个层次的硬件抽象结构，提供了独立的硬件边界，强化了对异构平台的支持，同时保持了针对特定硬件进行优化设计的灵活性。为了更好地支持应用开发，TinyOS2.0还提供了更加丰富的业务库，允许在最基本的通信机制和最基本的组件（如定时器等）之上进行高层抽象，提高代码的可重用性。TinyOS 2.0较TinyOS 1.x有了本质的变化，但它离理想的无线传感器网络操作系统仍有距离，因为有许多问题依旧没有解决。人们仍然没有找到合理的方案，还不是完全清楚该如何设计。因此，还需要进行大量的研究工作，为无线传感器网络操作系统的设计实现寻找更充分的支撑依据。