随着物联网的兴起，可以感知周围环境，为将来决策提供数据支持的无线传感器网络再一次成为了研究的焦点。现有的智能传感器(mote)可以进行简单的本地计算和近距离通信，增强了整个系统的性能。当前研究主要侧重于单个mote应用的行为，尚未重视mote应用之间的交互和mote应用运行时的服务质量。如何高效地开发正确、易维护、可复用的高质量mote应用就成为了一个重要的问题。　　本文以辅助开发人员更快更好地开发mote应用为目标，从mote应用的编程模型、mote应用协作的底层支撑和服务质量驱动的mote应用编程和三个方面对mote应用开发方法中的关键技术进行研究，并构造了一些原型系统验证这些方法的可用性。　　论文主要研究工作与创新性如下:　　1、对mote应用与传统应用进行了比较，提出了mote应用的新特性，提出了一个mote应用的编程模型。编程模型包含数据、操作、设备和决策，并将对远程mote数据的处理（即mote应用之间的协作）统一到了自身行为的描述中;提出了一套描述mote应用编程模型中各个元素的描述语言，以及基于UML的建模方法，使得开发人员可以使用统一的编程接口对底层设备进行编程，不用考虑实际实现细节，并为之提供了代码生成工具可以生成代码。　　2、提出了一套基于元组空间的多mote应用协作底层支撑机制，对协作过程中建立连接、维护协作等复杂的处理过程进行了封装，保障了mote应用代码中计算逻辑与通信逻辑松耦合的特性。将mote应用协作分为事件响应和长效会话两种，针对mote应用之间的长效会话进行了优化，将这类协作的底层消息传播机制实现为了多跳单播的方式，进而减少了数据传递的数量。　　3、提出了mote应用在运行时经常呈现的特定行为模式，概括出四对共八种原子行为模式（一次/多次模式、主动/被动模式、周期不变/周期可变模式、可调度/不可调度模式），及其组合行为模式。研究了行为模式与mote应用运行时五种重要服务质量属性（可靠性、可用性、实时性、准确性和节能性）的关联性，通过一系列实验对比，验证了不同行为模式对mote应用运行时服务质量的影响。以此为基础，提出了一个通用的代码框架，将已经定义好的行为封装起来，可以针对质量属性的要求，提供一些辅助方法和模式参数的设定，从而复用相关代码。