近年来,随着互联网技术、片上系统技术(System-on-a-Chip)、无线通信技术和软件技术的飞速发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)在很多行业中都得到了越来越多的应用。无线传感器网络包含放置于兴趣区域(Region of Interest, ROI)的很多微型传感器节点(Sensor Node, SN),这些节点使用无线通信的形式组成一个通信网络。这种网络中的节点感知自己所处位置、采集和处理自己所在区域的信息,并把采集到信息发送给后方的观察者(sink),以便观察者做出决策。无线传感器网络使得人们在不进入实际环境区域的情况下能够检测自己的兴趣区域,从而节约了时间和成本,并且它还能为人们提供更准确、更有效、更及时的信息。由于无线传感器网络中的节点一般使用电池驱动,所以节点的初始能量值一般都比较低,这就使得网络的生存时间和能量效率是设计网络时需要关注的两个主要问题。为了提高网络的能量效率,本文重点研究了传感器节点和中继节点放置问题。这篇文章的研究内容主要包括下述几项：1.假设发送节点与接收节点之间的距离是固定的,针对不同的无线传输衰落模型和环境中的噪声模型,分别计算出了当发送节点使用不同的传输功率发送信息时信息的重传概率以及所消耗的总能量的期望值,并求出了发送节点的最佳传输功率。理论分析证明若发送节点使用最佳的传输功率传输信息,当数据被接收机接收后所消耗的总能量的期望值是最小化的。另外,仿真结果也验证了理论推导。2.当源节点与目的节点之间的距离比较大时,如果它们之间采用直接通信,则所需要的最佳传输功率非常大,它可能大于节点的最大传输功率,从而会降低网络的能量效率。另一方面,即使节点的最大传输功率足够大,由于无线传输环境的非线性衰落特性,也会影响网络的能量效率。为了提高网络的能量效率,信息可以通过多跳传输的形式完成通信,文中求出了最佳的一跳传输距离,并且还使用了仿真的方法进行了验证。3.根据最佳的一跳传输距离和网络覆盖性要求,提出了一种新颖的传感器节点放置算法,它能够平均网络的能量消耗,避免能量空洞现象的出现。仿真结果表明：与文献[17]中的算法相比,本算法能够提高网络的能量效率。4.由于无线传感器网络通常用于检测恶劣环境中的信息,所以传感器节点容易受到环境中各种突发因素的影响而丧失功能,从而使得网络变为几个互不相连接的网段。针对网络的连接性要求和生存时间要求,提出了一种通过放置中继节点的网络连接算法。与文献[24,47]中的算法相比,本算法所需要的中继节点数目是最少的。