自从上世纪90年代以来，无线传感器网络，简称传感网，成为了学术界研究的一个重要课题。传感网研究的主要目的是延伸人类的感知能力，连接物理世界和网络世界，最终为人类社会服务。本文首先探讨了传感网研究的重大意义，即传感器以及传感网开启了第三次工业革命。紧接着，我们回顾了传感网发展的历史，并介绍了传感网的研究现状。在此基础上，我们认为当前传感网研究的重点是迈向实用化，而在这个过程中，必然会遇到的三大问题:　　(1)基础协议如何对应用进行有效支撑;　　(2)如何创造出有价值的新应用甚至是杀手级应用;　　(3)如何使传感网应用系统更贴近实际应用。　　只有解决了这三个问题，传感网到物联网的大规模应用才有足够的理论依据和技术支持。因此，我们围绕着如何使传感网真正迈向应用，进行了的三方面的应用研究。　　水下传感网移动提高寿命的研究:水下传感网的部署前提是网络协议要能解决比陆上传感网更为苛刻的寿命问题，因此，我们设计了两种通过移动提高三维水下传感网寿命的算法:　　(1)水下聚集路由算法UARA:针对三维水下传感网的特性，我们建立了三维半球模型，并证明了使用一个水下自行器(Automatic Underwater Vehicle)来作为移动中继节点，可以把网络寿命的上界提高八倍。然后，我们设计了UARA水下聚集路由算法使得性能接近于该理论上界。最后，我们在水下稀疏网络中进行仿真发现，在网络最大跳数为五跳以上时，UARA可以提高网络寿命达300％以上;　　(2)移动基站策略MOSS:我们考虑通过基站移动来提高网络寿命。我们首先将寿命模型转化为负载模型，并得到网内任意处节点的能耗函数。然后，我们将基站的任意运动转化为绕中轴圆圈移动的组合。这样，我们通过分析各种圆圈移动，来寻找最大化网络寿命的基站移动策略，提出了MOSS算法(MObile Sink Strategy)。在仿真实验中，我们比较了其他的移动方法和UARA算法，发现MOSS性能更佳。尤其是当网网络最大跳数为五跳以上时，寿命能达到800％以上。　　光跟踪传感网的设计和展示:跟踪是传感网一大应用之一。我们为跟踪提出了一种新思路，即使用生活中最为普遍的可见光来作为跟踪的基础，进而探讨可行的新应用。为此，我们开发了神笔系统。该系统展示了一个用手电在传感网上书写毛笔字的系统。在神笔之前，我们设计了iTracking来跟踪点光源的移动。在此基础上，神笔系统实现了跟踪手电光的移动，并进一步，随着精度的提高，神笔系统可以用手电在传感网格上书写毛笔字。　　安全有序快速的传感网灾难导航设计:传感网应用于灾难导航有很高的社会价值，也是传感网本身可以更好的监控周围自然环境的优势体现。然而，当前的导航算法大多只是通过监测灾害变化来建立安全导航路径，而忽视了根据灾民的流动来调整导航。我们设计了一个安全、有序、快速的传感网灾难导航算法SOQ。SOQ第一次把导航问题规划为一个网络流问题。在保证安全的基础上，对区域内所有灾民进行有效调度，防止拥塞现象发生，并且，实现灾民在最短时间内撤离出紧急区域。