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随着物联网的兴起,无线传感器网络在各个领域的应用越来越广泛,而其主要由传感器节点依靠一定的无线通信能力以自组织的方式组成,并由传感器节点将有效信息发送给汇聚节点。传感器节点所有的能量十分有限,制约了WSN的进一步发展与应用,本文便是主要针对无线传感器网络的节能策略进行的研究。针对无线传感器网络(WSN)中节点能耗不均衡和能量效率低而影响网络生命周期的问题,提出了基于分级结构的无线传感器网络能耗均衡路由选择算法(EBR-RG)。首先,将网络区域以环为基础的分级式划分,充分考虑节点的收发能耗与数据量关系,提出了一种分级结构(RG)的网络区域划分方法,实现级间的能耗均衡,并与等间距环分块区域划分方法(ERP)进行比较,级间能耗标准差降低了128%;然后,为实现级内节点的能耗均衡,综合考虑节点的连接数与剩余能量等级,设计代价函数,选择最优的中继节点;OMNET++仿真表明,本文提出的EBR-RG算法与模糊理论簇形成协议(FLCFP)和基于环分块的能耗均衡分簇路由算法(EBCR-RP)相比,网络的生命周期分别延长了106.4%和41.1%。因此,EBR-RG更能有效地均衡网络能耗,提高能量利用率,延长网络的生命周期。针对WSN空闲时能耗过大以及传感器节点在休眠和工作两种状态下能耗相差过大的问题,结合网络区域的合理划分以及WSN数据传输的特点,本文在数据链路层研究了基于TDMA协议的节点调度算法,从线性网络、多线网络、树状网络一步一步分析和研究,并使用数学归纳法证明各个网络完成一个周期的数据传输所需的时隙数,并结合EBR-RG算法提出基于分级结构的调度算法和休眠策略。通过OMNET++的仿真结果显示,EBR-RG算法结合调度算法与休眠策略与EBCR-RP算法相比,在数据量方面减少了8.9%的总数据包数量;在时隙数方面性能提升了31.29%;在能耗方面,减少了9%的能量消耗。