作为新兴的无线传感器网络具有十分广阔的应用场景，包括军事、环境监测、目标追踪、科学观察和预报等领域。然而在实现各种网络协议和应用系统时，存在着一些现实约束。比如传感器节点体积微小，通常由能量十分有限的电池；但同时传感器节点个数多、分布区域广、部署区域环境复杂，通过充电或更换电池的方式来补充能源是不现实的，因此节能是无线传感器网络研究的重要目标。无线传感器网络的能量消耗直接决定了网络的使用寿命，通过有效配置传感器网络节点可以合理覆盖感知数据区域，延长网络的生命周期。本文主要研究通过有效的节点配置来实现节能这一个极具挑战性的课题。 本文首先研究了无线传感器网络能量有效的传感器节点配置的相关问题，针对静态网络和移动网络，分别提出了相应的能量有效的配置算法；并在此基础上结合实际应用的需求，介绍了基于无线传感器网络的火灾监测原型系统，文中对系统协议栈各层的节能关键技术进行了介绍。 在静态传感器网络中，通常多个数据源节点和基站都固定地分布在给定的区域内，我们对如何通过放置有限个数的中继节点来节省网络的能量消耗的问题进行了研究。本文首先提出了线性网络模型下的能量有效节点配置算法，并在将其扩展到二维平面模型的基础上，提出了一个新颖的基于矢量的中继节点放置算法。该算法在感应源节点位置和中继节点数给定的情况下，通过矢量计算中继节点的位置得到整个网络的能量有效配置。模拟实验结果表明，在源节点和中继节点数之比为1：2时，该算法得到的网络能耗比常规配置算法节省50％左右，该模式已在我们实现的火灾预警原型系统中得到应用。在实际应用系统中，基于成本的原因，节点数的规模总是受限的，因此该算法对构建低成本的无线传感网络应用系统具有重要的意义。 在移动无线传感器网络中，要求节点通过自主部署使网络初始的随机配置变为满足一定覆盖性要求且位置和能量都均匀的一个分布，充分利用每个节点的能量来延长网络生命周期，更好更大地发挥网络的作用。本文首先设计了一个基于虚拟力的带随机回退延迟的能量有效的节点自配置算法，并在此基础上进行扩展，引入节点虚拟移动机制，设计了一个带虚拟移动网络配置算法，进一步提升了能量的有效性。模拟实验表明，我们设计的算法比起已有的算法在网络能耗、位置和能量均匀度等多项指标上均表现出了更好的性能。 本文的贡献和创新点在于： ●针对静态网络，设计了一个新颖的基于矢量的中继节点配置算法，由于在获得能量有效配置的高效性使得该算法在构建节点规模受限的低成本网络具有实际意义； ●针对移动网络，提出了一个基于虚拟力的节点自部署算法，在保证网络覆盖性和连通性基础上，有效地改善了节点位置和能量的均衡性；在此算法的基础上又设计了一个带虚拟移动机制的配置算法，实验表明新算法让能量的有效性得到进一步的提升； ●结合实际应用的需求，在实际开发的无线传感器网络火灾监测系统中应用了一些关键的节能技术。