随着物联网技术的发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)作为物联网技术的核心,已经在智能家居、环境监测、医疗保健、城市建设等领域得到广泛应用。但由于无线传感器节点的能量主要由功率有限的电池提供,其能量的局限性,制约了WSN的进一步应用与发展,因此如何使节点的能量高效,延长整个网络的生命周期是无线传感器网络研究的重点之一,本文便是针对WSN的节能策略进行的相关研究。在WSN中,为了更好的平衡网络的能量消耗以及控制网络“热点”问题,延长整个网络的生命周期。本文在网络层的基础上提出一种基于改进K-means聚类和优化簇结构的非均匀分簇路由算法,该算法首先根据网络中节点的邻节点个数和邻域半径两个因子选取初始聚类中心,迭代聚类直到标准度函数收敛,形成初始聚类;然后引入距离和平均剩余能量的加权评估函数对初始聚类进行优化,形成最优簇结构;接着集群中的节点根据自身的剩余能量和到聚类中心的距离两个因子进行簇头竞选;最后数据传输阶段,采用簇内单跳和簇间多跳的方式将数据转发到基站。仿真实验结果表明,改进后的的算法能有效均衡网络的能耗,延长网络生命周期。在WSN的介质访问控制层(Media Access Control,MAC)中,采用周期性睡眠/侦听的调度机制,可以有效的降低节点的能量消耗。针对节点在工作阶段时,长时间处于空闲侦听从而浪费大量能量的问题,本文在经典S-MAC协议的基础上进行改进,设计一种具有自适应更新机制的节能策略,即首先根据网络信道繁忙程度自适应更新节点竞争窗口大小,同时引入网络流量负载因子自适应调节节点占空比,减少网络负载变化时因分组碰撞带来的重传以及节点空闲侦听。仿真实验结果表明,改进后的算法能在保证数据传输的情况下,能更好的适应网络负载的变化,提高网络吞吐量,有效减少节点间的冲突,延长无线传感器网络的寿命。