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近年来，无线低功耗技术的发展使得无线传感网得到了广泛的应用，如环境保护、军事区域监控、桥梁健康度监测等。由于技术的发展以及应用需求的推动，无线传感网络的部署规模从过去的几十个传感节点发展到数百甚至数千个传感节点。面对这些大规模的传感网络部署，如何对其进行高效的管理成为迫切需要解决的关键问题。本文总结了大规模无线传感网管理所面临的主要挑战，并针对这些挑战提出了两方面的关键技术，包括细粒度的网络运行状态测量技术以及快速高效的网络重编程技术。 在网络管理中，准确测量网络运行状态是网络管理者进行有效网络管理的基础。而在了解了网络运行状态并根据实际情况对节点程序进行了修改后，网络管理者需要更新网络节点中运行的程序，即网络重编程。本文针对网络测量和网络重编程展开研究。在网络测量方面，本文提出了两种分别基于数据层和控制层的细粒度网络运行状态测量技术。在网络重编程方面，本文针对传统方法中存在的能量有效性和传输效率问题展开研究，并提出了相应的技术。 1)数据层网络测量技术。本文提出在数据包压缩存储关键的网络运行状态，并在数据包到达控制中心后进行分析重构，恢复出细粒度的网络运行状态信息。具体包括数据包路由路径信息以及逐跳时延信息的测量。在数据包路径信息重构方面，本文提出基于多数据包关联分析进行信息压缩。和现有方法相比，本文的提出的方法具有重构率高、速度快等特点。该项工作发表在著名国际会议IEEEICNP2013上。在数据包逐跳时延重构方面，本文深入分析了多个数据包在同一条链路上时延的内在关系，从而准确的测量出数据包逐跳时延。和现有方法相比，本文提出的方法大幅提高了测量精度。该项工作发表在著名国际会议IEEEICDCS2014上。 2)控制层网络测量技术。除了利用数据包携带信息进行网络测量，本文还研究了利用控制层主动发送探测包进行细粒度的网络运行状态测量技术。利用探测包进行网络测量的关键在于决定网络中哪些节点作为能够发送并接收探测包的监测节点。本文提出基于对网络拓扑信息的分析，在任意网络中寻找最少数量的监测节点，使得基于这些监测节点进行网络测量能够确保所需测量链路的可测量性。相关工作发表在著名国际会议IEEE ICNP2014上。 3)低功耗网络重编程技术。针对网络重编程过程中的能量有效性问题，本文提出了一种基于自适应低占空比的机制。和现有方法相比，本文提出的方法具有如下优势。首先，本文提出的方法作为网络层协议，能够高效的与链路层的低功耗机制进行协同工作。其次，本文提出的方法能够自适应的调整节点的低功耗程度，显著降低了网络重编程过程中能量消耗，延长了网络的生命周期。该项工作发表在国际会议IEEE MASS2013上。 4)快速网络重编程技术。本文提出了一种基于网络编码以及线程并发的快速网络重编程技术，能够在不稳定的网络环境中快速、稳定的传输新程序版本至网络中所有节点。通过使网络编码和数据包收发操作在不同线程同时进行，本文所提出的方法显著提高了网络重编程的速度，使得网络得以快速恢复正常工作。该项工作发表在IEEE/ACM DCOSS2011以及国际著名期刊IEEE Transactions onParallel and Distributed System上。