无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的节点调度算法是一种提高网络资源利用率,延长网络运行时间的节点自适应管理技术。考虑到无线传感器网络的鲁棒性和传感器电池容量有限且不易补充的特性,大部分无线传感器网络都通过密集部署传感器来获得较高的网络覆盖率,同时通过节点调度算法使节点轮流工作,从而节省能量,延长网络的生命周期。然而密集部署带来的覆盖冗余、数据冗余、信道冲突、网络拥塞等问题反而会浪费大量不必要的能量,缩短网络生存时间。在保证支撑应用需求的最小网络覆盖率的前提下,关闭部分冗余节点是目前节点调度技术的主要方法。目前大部分节点调度算法都是基于二维平面研究的,由于三维空间中传感器网络连通性与覆盖率计算的复杂性,二维平面的节点调度算法很难直接应用到三维环境中。在分析已有二维节点调度算法的基础上,本文提出了基于邻居节点信息和局部密度的能量均衡的随机调度算法,建立新的调度模型来提高网络寿命。论文主要工作如下:1.提出了一种基于邻居节点分类的调度算法(Neighbor Classification-based node scheduling algorithm,NCBS)。节点调度算法通常通过休眠部分冗余节点的方法节约能量,但部分节点休眠后又会面临网络覆盖率不能达到应用需求的问题,NCBS算法能在满足指定的覆盖率要求下,休眠更多传感器节点。首先将节点邻居节点按距离分为两类,分析了每类邻居节点的网络区域覆盖率与活动节点数之间的约束关系,然后根据此约束关系判断节点是否冗余。2.提出了一种基于相对局部密度的三维节点调度方法(Node-Based relative local density scheduling,NBLD)。目前大多数节点调度算法都采用冗余节点休眠协商的退避机制来休眠冗余节点,而退避碰撞的通信能耗浪费严重。算法定义了节点相对局部密度的概念,首先根据冗余法则判断节点是否是边界节点和覆盖冗余,然后根据节点的剩余能量和相对局部密度让冗余节点以概率竞争的方式休眠,从而避免了节点退避休眠的能耗。同时,由于加强了边界节点的休眠权重,避免了网络的收缩效应。仿真实验表明本文算法能在满足指定覆盖率的条件下有效判别和休眠冗余节点,延长网络的生命周期。