无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量低成本节点组成的、具有感知能力的分布式网络系统。作为连接信息世界与物理世界的有效媒介,WSN受到了学术界和工业界的广泛关注,并在军事探测、智能交通、环境监测、智能医疗等领域展现了巨大的应用潜力。伴随着智能化、物联网等概念的兴起,WSN技术迎来了新的挑战:应用场景的多元化对网络的可扩展性提出了更高的要求,网络规模的激增加重了网络管理和维护的负担。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的出现,为上述问题的解决提供了有效的途径。SDN是一种新型网络架构,其核心思想在于解耦网络的转发层面和控制层面。通过保障控制层面的可编程性,管理者可以灵活地对网络进行管理和控制。鉴于以OpenFlow为代表的SDN南向接口协议在有线领域的良好表现,不断有学者尝试将SDN技术引入到WSN领域,以达到简化网络管理的目的。然而作为一种集中式架构,SDN应用于WSN时将产生巨大的控制开销,过大的控制开销将成为影响网络性能的重要因素之一。为充分利用SDN的优势,同时兼顾引入SDN带来的控制开销问题,本文针对SDN与WSN进行了研究与分析,提出了一种高效的软件定义无线传感网络架构ESD-WSN(Efficient Software Defined Wireless Sensor Network)。在 ESD-WSN 中,控制器节点具有全局网络视图,负责实现网络分组的处理策略,而其余节点仅执行简单的流表匹配行为。为此,ESD-WSN涵盖了高效的拓扑发现过程和流表匹配机制。基于以上设计,网络的控制权完全抽离到控制器节点上,网络管理者可以根据业务需求来灵活地部署全局优化的网络策略。针对控制开销问题,通过分析网络节点的能量和负载,控制器将动态地指派一些节点作为“代理”来聚合和处理网络中的控制流量。由于代理节点关乎网络控制层面的稳定性以及控制流量的聚合效果,本文以最小化控制开销和延长网络生存期为目标,提出了一种ESD-WSN架构下的动态代理管理(Dynamic Proxy Management,DPM)策略。最后,本文基于Contiki操作系统和Cooja网络仿真器搭建了实验环境,并在该实验环境下实现了所提出的ESD-WSN架构。通过设置不同的网络规模和数据率参数,本文对ESD-WSN的各项性能进行了测试与评估。与当前较为成熟的软件定义无线传感网络架构SDN-WISE相比,ESD-WSN在控制开销、端到端时延和网络生存期等方面达到了可观的性能提升。