传感器网络中每个节点既是传感器、又是路由器，大多工作在露天恶劣环境中，计算能力、存储能力、通信能力和电源供应都非常有限。在这些苛刻的资源环境约束下，如何使以“数据为中心”的传感器网络准确及时地获取和传输感知对象的特征信息，是传感器网络需要解决的中心问题。 围绕这一中心问题，目前已经展开了许多研究工作，但针对传感器网络任务调度问题的研究，还存在较大空白，在国内外还没有形成较全面深入系统的体系。同时任务调度系统问题在传感器网络研究中是非常迫切和关键的，主要表现在：一、传感器网络的任务负载波动极大，对环境非常敏感，一旦感应到特殊或紧急情况发生，系统的计算负荷会成倍增长，任务调度系统如果驾驭不当，很容易造成系统崩溃。如何在资源受限、环境恶劣的传感器网络中保证系统可靠的实时性成为任务调度系统较为突出的问题。二、传感器网络节点数目众多，大多体积微小，在相同硬件配置下提高节点的资源利用率会对降低系统的整体成本产生显著效果。任务调度系统如何优化资源的利用，改善节点的任务处理能力，提高系统的性价比，成为了一个非常关键的问题。三、传感器网络节点大都采用电池供电，能源消耗条件苛刻，如何在满足系统实时性能条件下，降低能耗，协调好实时性和节能之间的矛盾，也是传感器网络任务调度系统所面临的难题。四、传感器网络同时也是分布式系统，不同于传统的分布式系统，其网络拓扑结构是自组织、动态变化的，如何利用不稳定的动态网络，协调网络上节点的任务分配调度，实现系统整体功能的协调统一，是传感器网络任务调度系统问题研究中最为复杂的。 针对这一现状，本文就传感器网络任务调度系统的多方面问题展开了综合研究。针对传感器网络及节点的特殊性，从分析传感器网络任务调度的特征和主要规律入手，结合嵌入式实时系统和分布式实时系统的任务调度理论基础，根据其共性和不同，对传统算法进行科学地改造和重构，并对传感器网络节点的潜能进行深层次挖掘，采用多层结构，将功能各异的任务调度系统集成为一体，以实现传感器网络综合性能的改善和提高。 在实时性方面，本文分析了常用单处理器调度策略的优点与不足，在此基础上提出了自适应SR-RM调度算法，不仅提高了系统的实时性，而且避免了在大负荷状态下实时任务调度系统的脆弱性；在经济性方面，本文结合传感器网络任务单调的特性，提出在线的微调度模型，大幅度降低系统不必要的开销，提高系统资源利用率和节点的性价比；在节能性方面，本文分析了现有的动态电源管理(DPM)和动态电压/频率调节(DV/FS)两种策略的关系以及与实时性能的矛盾，提出动态电源管理DPM和动态电压/频率调节DV/FS双效处理器节能调度算法DV/FS-RM和DV/FS-EDF，协调了传感器网络节点的实时性和节能性的矛盾，达到显著的节能效果；在协调性方面，本文根据传感器网络分布式、异构性的特点，建立了传感器网络与传统分布式网络任务调度系统衔接的处理器模型，并将此模型成功应用到传感器网络任务调度遗传算法中，其中采用了独创的编码方法——逆排序消出结点法RSEEN，并应用启发式变异方法，以加快数据搜索的收敛性，达到良好效果；最后，本文采用分层结构，实现多种任务调度技术在传感器网络任务调度系统中的统一协同控制，使传感器网络在实时性、经济性、节能性和协调性方面得到改善和提高。