随着计算机网络技术的不断发展,物联网的应用已经渗透到我们生活的方方面面。资源调度作为物联网系统数据传输和管理的前提和基础,在保证物联网性能和有效避免传输干扰等方面具有重要作用。然而,很多物联网资源调度方案并未考虑基站附近节点“能量空洞”问题,且忽略了节点失效时及时回收和复用网络资源的问题;一般基于优先级的资源调度预先设定了数据的优先级,且不能同时检测多种类型的应急数据,而在一些数据监测应用中数据优先级难以提前设置;在一些异构物联网资源调度中,时隙复用率难以提升,网络资源利用率低下。物联网分簇技术将网络划分为不同的簇,通过簇头节点管理其他成员节点,可以有效降低物联网能耗,延长其生命周期。本文针对上述问题,结合物联网分簇技术,研究面向分簇的物联网资源调度优化,主要研究内容如下:（1）基于非均匀分簇的物联网资源调度方案:通过研究基于动态拓扑的高效非均匀分簇策略,缓解多跳物联网通信中基站附近节点的“能量空洞”问题。在此非均匀分簇策略的基础上,研究了动态路由选择与簇头分层机制,以寻找最优的中继节点,继而提出了基于非均匀分簇的物联网资源调度方案（RSUC）。该RSUC簇内通信的资源分配中,考虑了簇成员节点失效而引起的拓扑动态变化和失效节点网络资源的回收;在RSUC簇间通信的资源分配中,奇数层和偶数层的节点使用不同的发送时隙,尽量让其数据并行传输。实验表明,通过合理分配簇内和簇间通信的时隙和信道资源,能有效减少网络总时隙数和能耗,提高网络吞吐量。（2）基于数据变化率优先级的非均匀分簇物联网资源调度方案:在RSUC资源调度方案的基础上,引入了应急数据调度方案,通过动态调整每一类数据变化率的时间权重,使观测数据变化率和常规数据变化率之间的偏移量最小,利用凸优化理论,得出反映物联网正常运行状态的常规数据变化率模型;基于观测数据变化率与常规数据变化率之差,实时判断数据的优先级,提出了基于数据变化率优先级的非均匀分簇物联网资源调度方案（UCPDR）,该方案能够同时检测多种应急数据且无需提前设定数据优先级,按照实时数据优先级给应急数据优先分配簇内通信和簇间通信的时隙和信道资源。实验表明,UCPDR资源调度方案具有较高的应急数据检测正确率,能有效减少应急数据网络时延。（3）基于检测矩阵的非均匀分簇物联网资源调度方案:在基站离数据采集区域较远的异构物联网中,数据采集节点和路由节点可使用不同的资源调度方案。针对路由转发传输阶段,提出了基于路由树的资源调度（RSRT）,得到单个周期内的信道和时隙分配表,保证单周期的数据以最少的时隙无冲突地传输到基站。在RSRT资源调度算法的基础上,进一步提出了基于检测矩阵的非均匀分簇物联网资源调度方案（UCDM）。该方案通过确定非重叠时隙上限,采用时隙复用来缩短相邻周期之间的时隙间隔,避免了数据串行调度而浪费网络资源。实验表明,UCDM利用时隙复用技术有效提升了物联网连续传输的时隙利用率,显著提高了网络吞吐量。（4）非均匀分簇物联网数据监测系统:将本文提出的资源调度方案应用于实际物联网数据监测系统中,验证了资源调度方案的可行性和有效性,为物联网设备故障诊断提供了依据。