能源问题被世界公认为人类面临的四大生存问题之一。目前,世界能源形势极为严峻,节能降耗势在必行。建筑在使用过程中所消耗的能量在社会总能耗中占有相当大的比例,而且大部分既有建筑能耗不合理,存在较大的节能空间,因此建筑节能具有重大意义。目前,针对建筑的节能建设及既有建筑的节能改造,多采用基于有线网络的楼宇自动化系统(BAS),通过对空调系统、照明系统等的控制实现建筑节能。但是,BAS的子系统之间相互独立,难以从整体上分析和控制建筑能耗,而且有线网络存在布线复杂、成本高、容量小、功耗大等缺点,难以实现大规模部署和全面覆盖要求,因此无法全面检测建筑能量需求和能效状态,实现合理有效的节约能源。针对该问题,本文研发了一种基于无线传感器网络技术的建筑能量管理系统。本文研究了智能建筑能量管理系统结构,分析了基于有线网络的能量管理系统存在的缺点和不足;测试了建筑内无线传输的信道衰落、穿墙能力等特性,研究了合理的节点部署及网络规划;在此基础上,设计了基于无线传感器网络的建筑能量管理系统,包括能量检测控制节点、汇聚节点的软硬件设计及通信网络协议的设计。本文设计了一种“两线平行带状”Mesh拓扑结构网络;采用了基于“滑动统计平均”丢包率(PLR)及接收信号强度(RSSI)的相结合的动态邻居发现策略;针对该应用背景提出一种新的基于局部信息的路由算法——“世代路由”;针对该路由算法,提出了一种新的数据结构——“交叉二叉树”。最后,对不同工况下节点的功耗、无线传感器网络建立时间、网络延迟、世代路由搜索复杂度及系统节能效果做了相应的实验、测试和评估。结果表明,该系统具有如下特点:①功耗低,包含20个节点的网络平均功耗小于1瓦,远低于传统基于RS-485网络平均功耗;②网络性能满足应用需求,2.4kbps低速率下,10层网络自组织时间小于11秒,网络延迟小于1.7秒,路由搜索复杂度为O(N);③节能效果显著,平均可节约30%的能量;④成本低廉、无需布线、易扩展、方便维护。因此,该系统适用于智能建筑能量管理系统,尤其适用于既有建筑的节能改造。