近年来物联网技术蓬勃发展。无线传感器网络作为实现物联网的核心技术之一,受到了广大研究人员的青睐,更有许多的科技巨头公司在这一领域布局。此外,5G、人工智能、工业互联网等技术应用场景加速落地,催动了数据中心的高速发展。数据中心的发展一方面加速了社会的发展,另一方面也带来了能源浪费的严峻问题。针对这一问题,传统方案是利用有线传感器网络对数据中心的运行状态进行实时监测。但是,传统有线网络存在布网复杂、成本高昂、维护不便等弊端。无线传感器网络技术给这一问题带来了新的解决办法。然而,对于这种节点密集分布的大规模无线传感器网络,高效地进行数据收集一直是研究的难点。本文将同步传输理论与数据收集相结合,首次提出分簇同步传输思想,将分簇策略与同步传输数据收集算法结合来实现高效数据收集,并利用Contiki-OS操作系统在Telos B节点上进行了实现与验证,填补了同步传输领域分簇洪泛数据收集研究的空白。本文的主要研究内容和成果如下所示:在相长干涉与网络洪泛原理的基础上,提出并实现了基于相长干涉的洪泛数据收集协议。根据该协议需求改进隐式时间同步算法,修正每一个同步周期内由于时间偏移引起的误差,从而满足基于TDMA通信机制洪泛数据收集协议的时隙对齐条件。COOJA仿真和testbed平台实验评估数据显示,在数据包生成速率（Inter-Packet Interval,IPI）相同的条件下,基于相长干涉的洪泛数据收集协议无线占空比明显优于现存的经典数据收集协议CTP,而且该协议下的各个节点的无线占空比非常均衡。IPI越小,优势越明显。在IPI=2s条件下,协议在testbed平台稳定连续运行3h左右,数据包到达率为100%,能够实现几乎100%的可靠收集。针对到同步传输存在的扩展性问题,本研究从分簇的角度出发,设计并实现了分簇洪泛数据收集协议。将分簇策略与同步传输相结合,从负载均衡和连接度均衡两个方面给出分簇合理性的判别标准。根据分簇洪泛数据收集协议的算法设计需求给出必要的数据帧结构。从理论、COOJA仿真和testbed平台实验三个方面对提出的分簇洪泛数据收集协议进行评估。在理论方面,给出了分簇洪泛数据收集协议与不分簇洪泛数据收集协议的数据包负载开销比率、无线占空比比率。COOJA仿真实验表明,在分为三簇的条件下,分簇洪泛数据收集协议的最大数据包有效吞吐量约为不分簇洪泛数据收集协议的2.78倍,基本符合理论计算。在30个Telos B节点构成的testbed平台上的实验结果表明分簇洪泛数据收集协议的数据包到达率几乎为100%,无线占空比为不分簇洪泛数据收集的0.36。实验证明分簇洪泛数据收集协议具备高效性,以及可扩展性。