2000年Ahlswede等人提出的网络编码(Network Coding)主要用于多播网络中，节点对到达的多个数据包进行编码融合，以最大限度地提高信息传输速率。然而，无线传感器网络是一个复杂的环境，除了资源受限以外，节点能量异构也是其重要的特征之一。在这种环境下结合网络编码进一步改善网络性能仍然面临诸多挑战，其中，如何延长网络生命周期和有效提高吞吐量是人们关注的核心问题。　　本文旨在深入研究异构无线传感器网络基于网络编码的通信协议，兼顾能量高效和拥塞感知。在深入分析现有典型的无线网络编码协议应用于异构无线传感器网络时性能下降的主要原因的基础上，有针对性地提出改进的协议机制，将能量高效和拥塞感知的操作融入到网络编码体系中，同时探讨机会网络编码和动态随机网络编码相关理论和技术，以延长网络生命周期并且改善数据通信性能。本文的具体研究工作包括以下几个方面:　　1)提出一种基于区分服务的异构无线传感器网络编码协议(DBNC)。该协议从能量层而对参与转发的节点进行动态分类。在此基础上，采用能量感知的编码包机会转发机制以高效地利用节点能量;同时，设计多优先级数据包调度策略，用于均衡能耗同时挖掘更多的编码机会。仿真结果表明，DBNC在保障数据可靠传输的基础上有效延长了低能量节点的生存时间。　　2)提出一种面向视频通信的机会网络编码协议(ONCV)。该协议由四部分组成:能量-拥塞层面的转发节点分类策略以实现资源感知，采用视频数据加权值计算来评估每个编码包对视频质量的贡献程度，以及视频感知的编码包机会转发策略和动态自适应优先级调度策略用于权衡视频的传输质量和能量消耗。仿真结果表明，ONCV不仅有效延长了低能量节点的生存时间，而且提高了视频的传输质量。　　3)提出一种能量感知的网络编码数据广播协议(ENCB)。传感器节点根据邻居能量信息列表实时地计算节点剩余能量的线性映射值。在此基础上，采用能量感知的网络编码转发概率机制，使具有较高剩余能量的节点比低能量节点拥有更高的数据转发优先级，以实现能量均衡的数据传输。另外，采用伪广播机制对协议进行优化，以提高数据包投递率。仿真结果表明，ENCB不仅可以有效实现网络的能耗均衡，还可以在一定程度上降低数据包传输时延。　　最后对全文进行总结，并根据现阶段的工作对下一步的研究做出展望。