本文基于无线传感器网络研究并实现了一个路况信息传输系统。通过在车辆上安置传感器节点，并在某固定点安置Sink节点（数据汇聚节点），路况信息被移动传感器节点采集处理后利用本文提出的路由算法多跳传送至Sink节点。本文设计并实现了系统的网络构架、应用层协议、网络层协议；在通信协议栈的基础上完成了应用程序的开发和测试平台的搭建。实际应用表明：基于WSN构建路况信息传输系统是可行且有效的。

无线传感器网络中覆盖连通问题是基本且重要的问题，三维表面作为无线传感器网络中的一种特殊情.形，对应于现实世界中的山体，为了解决这类与实际应用密切相关的问题，提出了三维表面ｋ覆盖多连通部署方.法。该方法结合三维表面的地形特征，在目标区域自由选择网格大小进行划分，在各网格之间建立多连通关系，.再通过方向梯度概率感知模型在网格内先构造ｋ覆盖集，然后利用最小生成树算法构造连通图，最后找出关节.点构造双连通图。大量仿真实验表明，该方法能够对目标区域进行完全覆盖和连通，并且能保证网络的健壮性。

为加大对城市水质的监控力度，设计了基于无线传感器网络的网络化、智能化水环境监测系统。该系统采用模块化设计的思想，使用集成MCU+射频收发芯片的SOC设计方案，选择CC2530芯片作为无线收发芯片、CC2591芯片作为低功耗射频前端，并使用ZigBee建立无线数据网络，将水质参数经GPRS DTU模块传递至上位机控制系统，并在水质参数超标告警后自动进行数据高速采集和优先传输。在无线传感器网络拓扑控制中使用低功耗自适应集簇分层型协议节点控制算法优化簇头节点轮换机制，实现低功耗和能量均衡。测试结果表明，该系统能有效监控较大区域水质参数，能量利用效率和工作寿命都有提高，具备一定的应用价值。

针对无线传感器网络中DV-HOP定位算法在精度和误差度方面的不足，在其基础上提出了基于加权重值的最小二乘法的改进算法。通过利用锚节点的影响力大小不同，从而确定最小二乘法的权重值，再运用加权似然估计方法和三边测量定位法，求得未知节点的位置坐标。最后以Matlab软件作为仿真平台，比较改进前后的两个定位算法在锚节点比例不同的条件下，对定位误差、覆盖度和精度的影响，结果显示改进后的定位算法误差提高了5%，并且低于30%，精度提高了4%。

：对室内环境进行监测，既可以满足人们对舒适性的要求，又可以避免某些事故的发 生。论文提出了一种基于无线传感器网络的室内环境智能监测系统。采用温湿度和烟雾浓度 传感器对室内环境的各种参数进行测定，并通过无线传感器网络将监测到的信息发送到中央 处理系统(CPS)。CPS 可对接收到的环境信息进行本地分析并对超限情况进行报警，监测到 的环境信息可以通过CPS 的SD 卡进行实时存储，并通过LCD 进行显示。用户可以通过手 机短信和CPS 的GSM 模块进行交互。实验结果表明，系统测量误差较小，能够满足实际使 用要求。

传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一，它将对人类未来的生活产生深远影响，其中MAC协议是WSN通信协议中最为突出也是最为重要的关键协议之一。无线传感器网络具有节点的电源能量和硬件资源受限的特点，因此设计高能效的MAC协议是MAC协议研究中具有挑战性的研究课题。基于以上目的，本文采用了CSMA机制和分簇路由协议的优点，改进了传统的MAC协议提出了OCR-MAC协议，并利用MATLAB进行了仿真，仿真结果表明，改进后的OCR-MAC协议在节能和网络数据传输方面性能更加优越。

穿戴式枪声定位系统中，由于麦克风阵列的口径受到节点尺寸限制，系统的声源定位精度较低。面向枪声定位应用的无线传感器网络采用多节点数据融合的方法，有效地弥补了单点检测的缺陷。在实际应用中，无线传感器网络系统实时性要求高，节点功能复杂且易失效。针对无线网络的特点，从数据传输协议、网络拓扑、传感器节点和时间同步四个方面对系统进行研究，由簇头完成节点信息 收集与数据融合，扩大了系统的检测口径，提高了网络的定位精度。

LEACH动态分簇路由算法是2000年麻省理工学院的3位作者提出的。到目前为止仍然是经典的动态分簇算法。国内外有大量的研究人员对其研究与改进。

无线传感器网络中LEACH协议是一种典型的能有效延长网络生命周期的节能通信协议。因为其优秀的节能效果和其简单的规程得到了广泛的认可。但是LEACH簇头算法存在簇头开销大、簇头没有确定的数量和位置等不足。而在成簇后的稳定阶段，节点通过一跳通信将数据传送给簇头，簇头也通过一跳通信将聚合后的数据传送给基站，这样会造成簇头节点负载过重。针对无线传感器网络中节点能量有限且密集布点时存在大量冗余节点的情况，提出了基于冗余节点的LEACH协议的改进。仿真实验结果表明，冗余节点的利用可以有效提高LEACH协议的性能，减少了簇头节点能量的消耗，延长了无线传感器网络的生命期。

本文设计基于CC2530和SIM900A的无线传感器网络。CC2530模块分别与温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器组合，构成无线传感器网路的终端节点，对一定环境内温湿度、二氧化碳和光照要素进行测量，将测量结果通过无线传感器网络的路由节点发送给协调器节点，协调器节点对接收到的数据进行存储、分析和处理；协调器节点连接SIM900A实现数据的远程传输，当采集到的环境信息超过用户设定的报警阈值时，将报警信息及时发送至用户手机。实验证明：设计的无线传感器网络功能完整、安装简便、稳定可靠，可以准确地测量温湿度、二氧化碳浓度和光照强度数据。