无线传感器网络是物联网技术的重要底层环节,被广泛地应用在环境监测、智能交通和军事目标观察等不同方面。两层无线传感器网络在传统传感器网络的基础上增加了存储节点,链路性质更加稳定,查询处理的效率更高,但是隐私安全问题也更加的突出。范围查询是两层无线传感器网络中主要的查询方法,在处理查询操作的过程中,需要利用隐私保护技术来保障数据的安全性以及完整性。因此,研究两层无线传感器网络中隐私保护范围查询问题具有重要的现实意义。然而,现有的隐私保护范围查询方案中的数据安全或感知节点通信能耗方面仍有不足,而且较少有针对多维数据的隐私保护范围查询方案。基于此,本文针对多维数据的隐私安全和范围查询的通信能耗问题进行研究分析之后,提出了一种基于交叉0-1编码以及质数融和的两层无线传感器网络中具有隐私保护能力的范围查询协议,有效地保障了范围查询的隐私安全性和查询结果的真实完整性,同时也降低了协议的通信能耗。具体的研究内容主要有以下四个方面:（1）针对感知节点的计算能力弱、存储空间小,以及传感器网络的带宽低、信道错误率高的特性,采用Diffie-Hellman算法,设计了密钥管理机制,同时还引入了AES加密算法,实现数据传输和存储过程的隐私安全性。（2）针对隐私保护范围查询问题,本文提出了改进的交叉0-1编码技术,对比较因子进行优化,引入质数融合技术,提高查询效率的同时,实现密文状态下的数据比较;针对多维数据范围查询结果的真实性完整性检验的问题,提出一种改进的多维数据加密约束链,根据多维数据加密约束链的特性,可以对每个维度的查询结果都实现真实性完整性检验。（3）在实验阶段,感知节点采用具有Cortex-M4内核的Developer Kit开发板搭载Ali OS Things操作系统进行设计,存储节点采用具有Cortex-A9内核的i TOP-4412核心板搭载Linux操作系统进行设计,Sink节点在PC上进行设计。在此实验平台上将本文所提的协议进行了实现,对本文协议的安全性和有效性进行了验证。（4）将本文所提协议与CSRQ协议进行四个方面的感知节点通信能耗对比,分别是:采集数据维度、单个周期内的采集数据个数、查询单元内感知节点个数以及采集数据的长度。实验结果表明,在同等的实验环境中本文提出协议的通信能耗比CSRQ协议低20%左右。