随着物联网时代的到来,无线传感器网络的应用也越来越广泛。作为无线传感器网络工业标准之一的ZigBee技术,具有高可靠性、低成本和低功耗的特点,被广泛应用于工业控制、农业监测、环境保护和智能家居等各个领域。而如何降低网络的能量消耗,减小网络中的冗余,延长网络的生存时间,受到人们普遍关注。本文从减少多对一数据传输网络中的数据传输距离,和改进ZigBee分层树路由两方面来降低网络数据传输的能量消耗。ZigBee网络中存在不同的通信需求,按照数据通信模式,将其分为多对多,一对多和多对一的网络。其中,在多对一的网络中(如环境监测网络),指定一个目的节点(协调器)收集网络中其它节点的信息。网络中协调器的位置影响其它节点到协调器的路由跳数,从而影响网络的能量消耗。为了减少网络中数据传输的能量消耗,本文提出了一种分布式的ZigBee协调器选择算法(Distributed ZigBee coordinator election algorithm,DZCE)来优化网络结构。该算法利用网络结构向量,以最小化网络中节点的平均深度和网络深度为度量,同时考虑潜在的协调器的能量水平,在网络中搜寻位置最优的协调器,从而重新配置网络拓扑,优化网络结构。仿真实验表明,该算法可以有效的优化网络结构,减少网络中的数据传输的能量消耗,延长网络的使用寿命。同时针对ZigBee分层树路由协议的冗余路径和网络负载集中的问题,提出一种基于邻居表的改进的树路由算法(Neighbor table based tree routing,NTR)。该算法利用ZigBee协议中邻居表的信息,以路由跳数为度量,从邻居节点中选择潜在的最优的下一跳节点,有效的改善了ZigBee分层树路由中存在的问题。仿真实验表明,NTR算法减少了树链路上的流量负载并提供了有效的路由路径,改善了网络性能。