微机电系统和无线通信技术的快速发展孕育了无线传感器网络。无线传感器网络可应用于布线和电源供给困难的区域、人员不能到达的区域(如受到污染的区域、环境被破坏的区域或敌对区域)等。在这些应用中,由于传感器节点的能量不易补充,如何提高能量效率成为传感器网络研究的重大问题。为了解决传感器网络的能量高效问题,在传感器网络的各层都提出解决方法,总体来讲可以分为两类:一类是拓扑控制、一类是数据传输控制。拓扑控制与数据传输控制在降低传感器网络能量消耗方面有着同样重要的作用。现有的大部分拓扑控制算法都是针对同类网络(即假定各传输节点完全相同的网络)进行的。然而,在实际应用中,传感器网络的各节点往往是不同的,即使是同一型号的节点间也存在微小的差异,这就形成了异类传感器网络。研究表明同类传感器网络中使用的拓扑控制方法如果直接用于异类传感器网络会影响网络的连通性,双向性等特性。因此,针对异类传感器网络的拓扑控制算法的提出对传感器网络的能量控制有着十分重大的意义。本文针对无线传感器网络的结构、特点、应用范围;分析了传感器网络研究中的关键因素;并重点阐述了现有解决传感器网络能量高效性问题的方法。然后从拓扑控制的角度研究了传感器网络的能量高效问题。并提出了两种基于异类无线传感器网络的拓扑能量优化算法:DRNGC和DLSSC。接着对DRNGC、DLSSC 以及R&M 等拓扑能量优化算法进行了分析比较。讨论了它们的连通性、双向性、能量有效性的问题。实验表明,这两种算法不改变网络的连通性和双向性,减轻了簇头节点的负担,延长了网络和簇头的使用寿命。与其它算法相比有较高的能量效率。具有较好的能量优化特性。