无线传感器网络是一种新型的信息获取系统,是由大量的微传感器构成的具有动态拓扑结构的自组织网络。在无线传感器网络中,当多个节点要共同完成一项任务时,节点之间必须达到时间同步,因此时间同步就成为无线传感器网络中至关重要的一项技术。节点的能量受限是无线传感器网络的主要特点之一,所以,在设计时间同步算法时,首先要考虑的问题就是节点的能量消耗。怎样高效的利用节点的能量,尽量降低能耗并且同时可以保证算法的同步精度,是无线传感器网络中时间同步算法研究的核心内容。本文以时间同步协议TPSN为基础,通过减少同步节点之间数据包交换的次数来对其进行改进。最终达到在保证算法同步精度的前提下,降低算法的能量消耗的目的。据此,提出TPSN的改进算法I-TPSN。在对算法进行改进后,将其移植到NS2仿真平台上进行仿真,从能耗和同步误差进行了分析。结果表明,I-TPSN算法大大降低了能量消耗,尤其是在多跳时,不仅降低了能耗,而且保证了同步精度,满足设计本算法的要求。最后,利用CC2530芯片搭建基于ZigBee的无线传感器网络硬件系统,在硬件平台上实现节点的动态组建网络并将时间同步算法在硬件平台上验证。