目前各种物联网设备共存在同一个物理区域的现象越来越普遍,从而导致严重的干扰问题。相比于传统被动式的避让容忍机制,不同无线技术主动进行异构互联才是解决共存问题的关键。异构互联技术面临以下挑战:（i）异构设备采用不同的协议标准,我们需要构建稳定的特征侧信道去传输跨协议通信数据,保证异构互联的可靠性。（ii）异构设备之间存在非对称性,不同设备的通信和计算能力是不同的,我们需要探索各种协议之间的兼容性,实现更加细粒度的信号控制,提高异构互联的数据率。（iii）有限的能量资源限制了物联网设备的大规模泛在部署,我们需要实现有源网络和无源网络的融合传输,降低异构互联的能量开销。实现物联网设备的异构互联,并且保证连接的可靠性、提升数据传输的效率、降低能量消耗,是本文解决的核心问题。本文的主要工作和贡献如下:（1）研究了基于数据包特征的主动式异构互联技术。（i）提出能量侧信道的幅度调制和时间调制方法,建立理论模型刻画误码率和信噪比的关系,实现多噪声能量信道下的最优数据率。（ii）探究信道状态信息进行异构互联的可行性,将跨协议数据的解码问题转换为信道状态信息的分类问题,实现了接收端自启动的跨协议通信链路。实验结果表明WiFi到ZigBee和ZigBee到WiFi的数据包级别跨协议数据率分别为153.85bps和215.9bps。（2）研究了基于物理层信号的主动式异构互联技术。（i）交叉映射的方法通过重新利用不同的WiFi模块实现了对ZigBee相位序列的识别和解码,跨协议数据率达到213.6Kbps。（ii）数字模拟的方法改变了WiFi发送端的发包内容来模拟ZigBee接收端的相偏序列,通过增加模拟相位的灵活性和多样性来减小模拟误差,将WiFi模拟ZigBee的数据包接收率提高到86.2%。（iii）拆分编码的方法利用发送端编码带宽和接收端解码速率的非对称性,控制模拟误差出现的位置,从而最大化BLE接收端解码WiFi数据包的概率,实现WiFi到BLE的物理层级别跨协议数据率为522.2Kbps。（3）研究了基于反向散射的被动式异构互联技术。利用开关键控的方法实现了有源LoRa网络和无源标签网络的异构融合,设计轻量级的标签硬件从环境信号中检测到目标激励信号,提出基于幅度和相位结合的聚类算法来解码标签信号,数据率达到39.5Kbps,传输距离达到200m。