近年来,随着无线通讯技术、微电子技术及嵌入式计算技术的快速发展,无线传感器网络被广泛地应用在环境监测、医疗健康、军事国防等众多领域。无线传感器网络由分布于特定区域的大量传感器节点构成,每个节点均具有一定的计算、存储和通讯能力。这些传感器节点以Ad Hoc方式构成无线通讯网络,协作地感知、采集和处理网络覆盖区域内被监测对象的信息,共同地完成一项或多项任务。鉴于传感器节点可以感知周围环境,不断地产生各种观测数据,因此无线传感器网络可以被看作是一个新型的分布式数据库系统,人们通过向无线传感器网络下发查询来获取被监测区域的信息以满足各种应用。由于无线传感器网络的节点数量巨大且每个节点的能量、计算能力、存储能力、通讯能力和网络传输带宽均有限,已有的数据库查询处理技术不适于无线传感器网络。因此,设计适合于无线传感器网络特点的新型查询处理算法是我们亟待解决的挑战性问题。本文针对无线传感器网络的特点,研究了无线传感器网络的查询处理技术。本文的主要研究成果包括如下几个方面:首先,本文提出了一种基于模型拟合的可信数据采集查询处理算法。在无线传感器网络的各种应用中,对监测区域进行各种数据采集是无线传感器网络最基础、最重要、最广泛的一类应用。通过采集到的感知数据,用户不但可以了解到被监测区域的相关信息,而且不同的用户可以在此数据集上分别进行查询、分析和处理来获取各自需要的信息。针对无线传感器网络能源有限且难以补充的特点,如何能源有效地采集网络中的感知数据,延长网络生命期是我们亟待解决的挑战性问题。此外,在许多情况下用户对采集到的感知数据的可信程度具有较高要求。因为,这些数据是他们针对某些领域进行下一步研究的基础。目前,多数研究工作仅考虑了如何节省能量地查询感知数据,而不能满足某些应用对数据采集结果的高可信要求。针对该问题,本文提出了一种基于模型拟合的可信数据采集查询处理算法。该算法即可以满足用户对数据采集的节能要求,又可以满足用户对数据采集结果的可信要求。第二,本文提出了无线传感器网络中一种新的查询–探测查询,并给出了相应的处理算法。在用户对无线传感器网络进行查询时,用户会经常遇到查询结果集为空的情况。空查询结果集使得用户无法了解被监测区域的实际情况,并且给用户进一步修改查询造成了极大的困难。反复修改并下发查询不但会影响其它查询的执行,还会大幅缩短无线传感器网络的生命期。针对这一问题,本文提出了无线传感器网络中探测查询的概念,并给出了这类新查询的处理算法。这些算法不需要用户反复修改查询条件即可返回由网络中与查询具有最小偏差的感知数据构成的探测结果集。探测结果集既可以用来近似回答查询,也可以为用户修改查询提供参考信息,提高网络的利用效率。实验结果表明,本文所给查询处理算法具有较高的查询效率和能源有效性。第三,本文提出了一种分布式的两阶段Top-k查询处理算法。Top-k查询作为一类重要的复杂查询在无线传感器网络中具有广泛应用。目前,无线传感器网络中对Top-k查询的研究工作均集中在连续查询领域,而在快照查询领域却没有相关工作展开。为此,本文考虑无线传感器网络的能源有限性,以最大化降低网络能量开销为目标,提出了一种分布式地两阶段Top-k查询处理算法。该算法通过下发过滤阈值可以在无线传感器网络中能源高效地计算Top-k查询结果集。第四,本文给出了一种基于多元回归模型的缺失值估计算法。无线传感器网络的固有特点使得感知数据的缺失问题不可避免且给无线传感器网络的各种应用带来巨大困难。为解决感知数据缺失问题,本文充分考虑感知数据的时-空相关性,提出了一种基于多元回归模型的缺失值估计算法。该算法通过对多个相邻传感器节点的感知数据进行综合考察来给出缺失数据的估计值,从而该算法可以较准确地估计缺失数据。感知数据缺失值估计算法可以用来处理查询结果存在缺失值的情况。感知数据缺失值估计算法的研究是作为对无线传感器网络各种查询处理算法研究的有益补充。