无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)是通过大量传感器节点对感知区域进行信息采集、处理以及传输的自组织信息系统。近年来,随着物联网技术的兴起,WSNs的发展呈现出节点功能多样化、应用场景复杂化、节点分布密集化、动态性等新特点。现有的WSNs组网策略侧重于降低节点能耗和延长网络使用寿命需求,本文更多从多样化的节点通信能力、节点负载影响、通信服务质量(Quality of Service,Qo S)优化和节点性能时变性引起的网络性能恶化等方面考虑。论文针对多样、动态、部署密集和低时延要求下的物联网新型应用场景,设计实现WSNs多层分簇组网策略,提出基于能力权值的节点综合能力衡量指标以及动态自适应分簇调整方法,获得高效稳定的WSNs组网性能,满足通信Qo S需求,延长网络使用寿命。具体研究内容如下:(1)结合应用场景新需求,对现有WSNs组网通信策略进行全面研究。通过建立系统模型和实验对比,衡量网络拓扑对通信时延、通信传输跳数、通信数据量等关键性能指标的影响。采用多层分簇WSNs网络拓扑,有效降低网络平均时延,减少通信平均跳数,降低网络通信数据量。(2)针对多层分簇WSNs组网中的路由协议,提出以网络节点负载均衡为目标的改进路由优化方案,实现网络节能,延长网络寿命。(3)针对多层分簇WSNs组网,提出基于能力权值的动态自适应分簇调整策略。依据网络中节点历史信息和通信状态变化,动态调整组网分簇方式、分簇规模以及分簇簇头选择。实验结果表明,本文提出的基于能力权值的动态自适应分簇调整策略能够有效减小节点负载,降低网络通信时延,维持网络高效稳定运行。综上所述,本论文针对节点功能多样化、应用场景复杂化、节点分布密集化、动态性等WSNs新型组网需求,建立WSNs拓扑模型,分析不同拓扑和网络性能指标的关联性,得到多层分簇网络拓扑。采用能力权值作为节点综合性能衡量指标,依据网络历史信息和实时状态变化,结合场景Qo S需求,构建多层分簇的动态自适应分簇调整策略,显著提升网络性能。本论文的研究成果为在新型场景中实现WSNs的高效稳定动态组网提供了一定的理论依据和实际应用指导。