无线传感器网络在许多不同的领域都提供应用支持。这因为一个简单的事实是它们可靠、灵活、易于部署且极具成本效益。出于其在民事和军事上的巨大潜力，近年来无线传感器网络取得了突飞猛进的发展。无线传感器网络的基本功能是在所覆盖的范围内收集信息。为达到灵活部署的要求，传感器节点通常是电池供电。此外，由于传感器网络任意部署的特性，电池更换比较困难。因此，传感器节点运行时间有限，整个传感器网络的运行时间也有限度。所以，能量效率是无线传感器网络的一个挑战。为提高无线传感器网络的性能，数据传输既要节能又要有效，这也是本文要讨论的重点。首先，当优化网络性能时我们观察到两个冲突目标，即应用性能和网络生存周期。这两个问题的折衷可以转化为网络生存时间最大化问题和码率分配问题。然后，通过引入折衷系数将折衷问题用公式表示成约束凸优化问题。我们先在传输层解决这一问题，然后跨层考虑。应用拉格朗日对偶分解的方法，算法获得最优的折衷效果。最后，注意到传统节能的方法假设数据获得和处理能耗总是小于通信的能耗，但是这种假设不总是成立，基于这点提出了一种自适应频率采样算法在线优化传感器节点的采样频率。和传统固定频率采样对比，性能差别很小却可以减少了采样率，减少了能耗。