随着物联网技术的迅速发展以及万物互联概念的普及,作为物联网基石的低功耗无线传感器节点设备得到了广泛使用,其数量正在急剧增长。作为一种独立智能无线设备,无线传感器节点功耗优化与降低可以使设备工作寿命延长,极大降低维护成本,因此对于其功耗模型与低功耗优化的研究有着重要的现实意义。目前对于无线传感器节点实际应用中的功耗研究还较少。因此研究其功耗影响规律有助于优化无线传感器节点设计,优化无线传感器节点的电源模块。在无线传感器实现低功耗的基础上,可以对无线传感器节点的供电方式进行改进优化,通过收集环境中的能源实现自供电,使无线传感器节点实现真正的完全独立运行,进一步降低维护成本,自供电系统的实现对于无线传感器的应用有着重要意义。本文基于低功耗蓝牙协议开发了一种典型无线传感器节点设备,同时为其开发了配套的微信小程序来完成数据传输与控制。以无线传感器节点与微信小程序组成的智能测试系统在基于低功耗蓝牙通信协议的基础上能够实现实时的温湿度数据采集以及数据处理、数据传输。针对无线传感器节点的低功耗测试,本文创新性的设计了一种电源管理单元作为功耗测试平台,该电源管理单元可以准确的测量低功耗电子设备的耗能情况,并可为自供电系统提供电源管理。本文在对电源管理单元的储能模块以及管理模块分别进行了测试的基础上,对电源管理单元设计进行了优化,极大的提高了其使用过程中的输出转化效率。同时基于对无线传感器节点的理论分析以及实际工作状态的讨论,本文建立了基于无线数据吞吐率及工作占空比参数的一般功耗模型。通过搭建的功耗测试平台测量了上述无线传感器节点在不同工作条件下的平均功耗值,实验结果验证了理论模型,该模型在低功耗无线设备的功耗分析和优化方面具有指导意义。最后,本文为无线传感器节点搭建了自供电系统,通过电源管理单元对自供电系统电能进行管理,实验证明自供电系统能够支持基于蓝牙协议的典型低功耗无线传感器节点正常工作,验证了功耗模型对于无线传感器节点功耗优化的指导作用,表明了自供电无线传感器节点的可行性与实用性。