随着物联网和智慧互联网快速发展,作为其核心技术的无线传感器网络引发科研工作者的高度关注。骨架提取是无线传感器网络的主要研究内容之一,获取网络的骨架对于高效率的网络算法的设计是十分有帮助的,而高效率的网络算法能够有效地减少单个传感器节点的能量损耗,增长无线传感器网络的使用寿命。鉴于现存的骨架提取算法都是在网络边界节点信息事先已经知道的条件下进行的,然而边界节点信息往往难以获得,因此现在十分有必要在网络边界节点信息未知的情况下深入研究传感器网络的骨架提取问题。本文研究了网络边界节点信息未知的条件下骨架提取问题,设计了一种基于节点关键程度的无线传感器网络的骨架提取算法。然后基于已提取的骨架,本文对网络中路由、无线可充电传感器网络节点部署规划、无线可充电传感器网络充电这三个应用进行了研究。具体内容包括:1)设计了一种基于节点关键程度的骨架提取算法。首先设计一个节点关键程度指标来表示节点靠近网络中心的程度,然后基于网络中节点间的连接信息计算各节点的关键程度指标并根据关键程度指标大小选取网络的骨架节点,最后通过一定的方式连接骨架节点,构建能够反映网络的几何特征和拓扑特征的骨架。由仿真结果可知,该算法可以正确地提取出不同拓扑网络的骨架。2)设计了一种基于骨架的路由算法,首先利用CBSE算法获取网络的骨架,然后根据获取的骨架信息确立每个节点的坐标,最后根据源节点与目的节点的坐标信息实现这两个节点间的路由。由仿真结果可知,该路由算法不但在通信开销成本、路由可靠性方面要优于其他算法,而且可以适用于不同拓扑形状的网络。3)设计了一种基于骨架的部分可充电无线传感器网络部署规划方法。首先,利用CBSE算法获取网络的骨架节点;然后,将骨架节点处的传感器节点利用可充电节点进行替换;最后,基于已有的节点部署规划设计一种简单、易行的无线可充电网络充电算法保证这些骨架节点的能量供应。由仿真结果可知,该SBND算法在布网花费与网络生命周期两项指标整体上要优于现存的算法。