无线传感器与执行器网络是一种新型信息获取和处理技术。在无线传感器与执行器网络中,传感器节点需要与执行器节点进行大量的紧密协作,共同完成对环境的监测和对事件的处理,因此出现了一种新的网络现象：传感器节点-执行器节点(SA)协作和执行器节点-执行器节点(AA)协作。由于应用场景和网络节点自身特点,节点的失效不可避免,以致网络中会出现各种节点的弱连接情况,这对无线传感器与执行器网络中的协调产生重大影响,因此如何保持网络中的节点连接,完成对事件的处理,同时保证网络的实时性和节点覆盖与服务质量保证,是无线传感器与执行器网络研究面临的重大挑战。本文面向无线传感器与执行器网络所涉及的弱连接问题,针对无线传感器与执行器网络中执行器的连接检测与恢复机制,执行器覆盖传感器节点区域数量,以及执行器节点的服务发现等问题展开理论与算法研究。具体工作主要包括以下几个方面：本文的第一部分工作致力于执行器节点失效检测与恢复问题进行研究,考虑应用场景中各种节点间的流量问题,提出一种面向应用的故障检测和恢复算法(AFDR)。算法通过使用到达消息矩阵(AMM)确定每个执行器节点是否是割点,并根据网络应用的特性指标为其指定备份节点来监听失效,备份节点检测到任何故障后,选择一个合适的节点(叶节点或其本身)替换失效节点。通过计算,得出最佳位置,令替代节点移动到某个最佳位置来管理多个传感器,相比典型算法,该算法在移动距离、覆盖度等方面都表现出较好的性能。本文的第二部分工作主要针对执行器节点失效所带来的覆盖问题进行分析,通过执行器节点移动再定位方式,在保证现有执行器网络连接前提下,覆盖传感器节点最大化,并尽可能减少节点的移动距离,该问题是个NP难问题。在文中通过二分编址计数以及邻居间交换信息包、试探式移动搜索方式寻找执行器节点新的位置,提出二分编址移动搜索算法(SMR)。在文中比较三种部署机制的优劣性,仿真、分析结果表明,相比典型算法,SMR算法同时兼顾了节点移动距离以及网络系统开销,实现了最佳覆盖问题。本文的第三部分工作主要是本文中提出的移动覆盖问题,给出近似求解办法,通过引入六边形分区结构以及特定的编址方法,提出了一种基于六边形分区编址的失效节点恢复算法,算法在执行器节点移动覆盖恢复方面有很好的性能。在理论上给出算法的近似误差,算法在执行器覆盖数和移动距离方面相比已有算法都有更佳性能。本文的第四部分工作是针对WSANs中的服务发现问题,提出了一种基于六边形分区的多中心编址服务发现算法(MASD)。算法综合考虑了节点的通信开销和存储负担,设计了一种多中心的编址方案,此方案采用局部计算,拥有计算量小的优点。传感器节点可按地址或者采用局部搜索的算法寻找到达附近执行器节点的下一跳节点。通过实验分析,MASD算法具有更短的搜索距离和更少的通信开销。