无线传感器网络(WSN)综合了低功耗无线电通信技术、嵌入式计算技术、微型传感器技术及集成电路技术等多项技术，成为计算机学科的一个新的研究领域，在军事和民用诸多领域都具有十分广阔的应用前景。无线传感器网络有很多关键技术，包括拓扑控制技术、路由技术、定位技术、数据融合、数据管理、网络协议、网络安全、时间同步、能量管理等。本文对无线传感器网络的拓扑生成算法、路由算法、定位算法等关键技术进行了研究。 ⑴由于WSN节点体积小、能量有限、通信能力有限等特点，大规模无线传感器网络采用分簇的层次型拓扑控制方法较为合适。由于目前常用的LEACH协议没有考虑能量问题，本文对其分簇算法进行改进，并构造了一个基于应用的分簇协议。该算法将一个大型无线传感器网络划分为多个区域，簇头节点负责数据的路由转发并对簇内节点进行管理，既保证了原有覆盖范围内的数据通信，也在很大程度上节省了节点能量。 ⑵WSN是以数据为中心的，监测数据要通过多跳路由传送给sink节点。本文针对定向扩散这种基于查询的路由机制，详细介绍了定向扩散路由协议的原理，并在此基础上构造一个基于应用的路由协议，对协议的各种控制帧格式和算法的操作过程进行了说明。 ⑶由于节点随机部署在监测区域内，对节点位置的获得是应用的前提，本文对现有的定位算法进行介绍，并分析比较这些算法存在的优点与不足之处，结合移动Agent技术的自主性、主动性、反应性、移动性、智能性等特性，提出了一种基于移动Agent的定位算法，阐述了算法的实现过程，并对算法进行分析、仿真。仿真结果表明，距离计算误差基本控制在节点最大射频通信距离的10％以内，算法符合预期结果。 ⑷在对无线传感器网络关键技术理论研究的基础上，采用项目组自行研发的UbiCell节点，设计并实现了一个基于无线传感器网络的机房环境监控系统，对设计的分簇、路由、定位协议进行了验证。所构建的系统应用于市级机关的机房监控，运算正确，运行稳定，取得了良好的应用效果。