无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是由多学科高度交叉而形成的一个新兴的研究领域,在军事、交通、环保、建筑以及智能空间等各大领域都有着非常广阔的应用前景,也成为广大科研工作者研究的热点。WSN强大功能的实现,离不开网络可靠的数据收集机制。由于WSN能量高度受限,而拓扑控制是使能量高效利用的重要技术,有效的拓扑控制能直接节约能源、减少延时、提高数据收集的可靠性,因此研究以拓扑控制为基础的数据收集协议非常必要。以PEGASIS为代表的数据收集协议采用单链的能量优化方法无法较好地解决节能和延时以及可靠性之间的矛盾,为了实现能量高效和数据可靠收集的目的,本课题充分利用拓扑控制技术对数据收集协议展开研究。针对PEGASIS协议中存在的所有节点沿单链传输带来延时较大的缺点,设计了一种分层链拓扑结构。首先将节点按照到SINK的距离进行分组,在最靠近SINK的一组节点内构建主链,然后让最远离SINK的一组节点沿SINK方向构建子链,有效的分解了PEGASIS中单链的数据流和延时。为了提高数据收集的可靠性,在利用分层链网络拓扑的基础上,提出了一种基于拓扑控制的可靠数据收集协议TC-RDGP。TC-RDGP协议在数据收集的过程中二次运用拓扑控制,动态激活主链节点的一跳睡眠邻居节点,并依据权重函数值和最小顶点集合覆盖(MVSC)规则在激活的睡眠节点中寻找主链节点的监视员,以协助网络数据传输过程中的数据丢失检测和恢复,保证数据收集的可靠性。通过建立网络模型,采用NS2对TC-RDGP协议在节能、延时和可靠性三方面的性能进行仿真,仿真与结果分析表明,与DD和PEGASIS二协议相比,TC-RDGP协议在节能、延时和可靠性三方面的性能均优势明显。