无线传感器网络是当今世界广受关注的,高知识密度,多学科交叉的热点研究领域,被列为将对人类未来的生活产生深远影响的新兴科学技术之首,是新一代的传感器网络,具有广阔的应用前景,将对人类生产和生活的各个方面产生积极和深远的影响。能量有效是无线传感器网络所以设计的首要目标。拓扑控制是其中的关键技术,是无线传感器网络研究的核心问题之一,对提高网络生命周期、降低节点间的通信干扰、提高MAC和路由协议的效率、保证网络的连通性和覆盖度、保证网络服务质量等都具有及其重要的作用。本文在现有拓扑控制算法的基础上提出了两种基于能量有效的拓扑控制算法改进。本文的研究工作和创新点包括以下方面:1、分析现有的节点调度拓扑控制机制,提出基于LEACH的能量有效的配对拓扑控制改进算法。算法针对传感器网络节点能量有限的特点,在一般的节点调度机制的基础上,提出基于邻接节点配对的拓扑控制改进算法。一般节点调度机制通过节点间相互协作调度,轮流选取部分节点作为活动节点,其他大部分节点停止活动,选择切换到休眠状态。通过这种减少活动节点的方式,降低网络的整体能耗,从而提高网络的能量有效。节点调度算法往往不能完全保证原有网路的连接度和覆盖度。改进算法在不破坏原网络的连接度和覆盖度的前提下,提出通过配对机制,调度配对的节点轮流传递信息,不同于一般的节点调度算法,改进算法选择将不发送信息的节点切换到空闲状态,保证节点传感器模块的工作。同时将数据融合引入到单个节点的连续周期。算法在保证原有网络覆盖度和连通性的前提下通过降低网络的信息传递,有效减少网络能耗,从而达到延长网络寿命的目的。2、在现有分簇算法的基础上引入局部控制节点控制,提出基于局部控制的分簇算法。分析一般的分簇算法,以LEACH为例,算法将这个网络划分为回合,通过周期性的分簇和簇重构推进算法,这种机制在保证数据传递等网络功能的前提下,需要消耗大量的额外能量,不利于优化网络能耗。改进算法以这个作为出发点,引入控制节点机制,通过控制节点的局部控制,实现不断簇重构过程。引入局部控制节点控制网络选举簇头、成簇等过程,减少簇重构产生的能耗。从而降低网络能耗,达到延长网络寿命的目的。3、分别对改进协议做基于MATLAB的仿真,并分析仿真结果。仿真结果表明,改进算法可以有效降低网络能耗,延长网络寿命,改进算法具有良好的能量有效性