无线传感器网络是由随机分布的集成了传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点构成的多跳自组织网络,已被广泛应用于各种领域。大多数传感器网络一旦部署完毕,将会在无人干预的情况下长期工作。运行网络任务过程中,不可避免地需要修复代码漏洞、重新配置系统参数、更新代码以达到更高性能要求等。传感器网络中节点数量大、部署范围广,通过人工的方式手动收集所有节点进行更新通常不可行,因此需要借助大块数据分发技术实现网络更新功能。本文探讨了大块数据分发技术的设计要求和设计难点,其中能源效率和传输效率是设计大块数据分发协议时最重要的考虑因素。为了节约能耗,无线传感器网络通常采用占空比的工作模式,使节点在休眠状态和工作状态之间进行切换;为了提升传输效率,研究者需要考虑网络中各个方面因素的影响,例如网络拓扑、节点位置、链路质量等。本文首先分析了TinyOS系统下的标准分发协议Deluge,针对Deluge协议的优势和不足,提出了占空比模式下的大块数据分发基准协议LDBD。LDBD协议借鉴了Deluge协议的数据管理技术和空间复用技术,在此基础上使用PW-MAC协议实现占空比节约能耗,并提出了竞争协商机制减轻隐藏终端问题,采用信道预约机制和硬件应答机制保证数据传输的可靠性,并使用了侦听机制加快分发进程。其次,考虑到LDBD协议的竞争协商机制在节点密度较大时协商成功率较低,而且在分发后期协议性能较差,本文进一步提出了指定节点顺序协商的LDBD-NS协议。LDBD-NS协议根据获得数据的情况将候选节点排序,既简化了协商过程,又保证了协商成功率。LDBD-NS协议还提出了优先级的概念,节点的优先级涉及节点在网络中的相对位置、节点的发送效益、节点获得数据的能力等,之后提出了基于优先级的发送方策略来减少整体分发耗时。最后,本文仿真分析了LDBD协议和LDBD-NS协议,并与Deluge协议进行了比较。结果表明,本文提出的两种协议在节点能耗上均远远小于Deluge协议,LDBDNS协议在鲁棒性、协商数据包冗余度、分发完成时间上均优于Deluge协议。