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由于无线通信的发展,无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSN)被广泛应用于不同的领域,如民用,军事和工业应用等领域。无线传感器网络是由大量的被随机部署在一个大范围且敌意的区域内的传感器节点形成的。无线传感器网络中节点的电源受限且节点的电池是不可替换的。无线传感器网络的生命周期非常依赖于每个节点的寿命,若节点的能耗过快将会造成整个网络过早的瘫痪。另外,传感器节点被部署在恶劣的环境中,使节点处于被物理捕获和被破坏的高度危险状态,如果传感器节点被捕获或者被破坏,像网络密钥或者网络标识码这样重要的机密信息很容易被泄露给攻击者或对手。为了避免这些现象的发生,因此,需要设计一种即能降低数据传输的能量消耗又能保证通过传感器节点传输的信息的安全性的防御策略,以提高网络的生命周期和保证无线传感器网络安全。本文研究目前常用的降低能耗的方法和检测技术的方案,总结了这些方案的优缺点,得到基于分层算法和入侵检测技术结合的方案,分析了这些算法的优缺点,最终提出了基于DEEC(Distributed energy-efficient clustering,DEEC)分层算法和基于IPSO-SVM算法的入侵检测机制相结合的系统方案。具体的工作安排如下:首先,本文介绍了无线传感器网络的体系结构和特点,并指出WSN中路由协议对网络的重要性以及各分层路由算法的优缺点,同时分析了针对网络中的攻击所采取的防御措施和技术手段,详细地叙述和分析了入侵检测技术。其次,使用DEEC算法对网络进行分层,DEEC算法改变了LEACH算法中簇头的优化比例,使网络中剩余能量高的节点比其它节点更有可能成为簇头结点,这使得网络中能量负载更均衡以及网络生命周期得到了延长,另外,对网络进行分层处理,减少了网络信道中发生信息碰撞或堵塞的现象;在分层后的网络节点上安装IPSO-SVM检测机制,IPSO-SVM检测机制融合了IPSO(Improved particle swarm optimization,IPSO)算法和SVM(Support vector machine,SVM)算法,使用IPSO算法对SVM算法进行优化,使SVM的参数快速得到最优,以此提高入侵检测的检测精度和减少了检测时间。最后,通过实验仿真对比,本文所采取的方案,网络中节点能耗负载比LEACH算法更均衡,延长了网络的生命周期。另外,本文方案对攻击节点的检测,无论在检测率方面还是误报率方面,都优于PSO-SVM检测机制和GA-SVM检测机制。因此,本文所采取的方案即节能又能保证网络中信息的安全传输,适合于现在的无线传感器网络。