无线传感器网络(WSN)的生命周期受电能制约,传感器节点一般采用电池供电,电池容量非常有限,且难以或不便更换,能量问题是无线传感器网络设计时需要考虑的最关键性问题。近年来环境能量采集技术的迅速发展,使节点从所处环境获取能量来实现自供电成为一种解决能量问题的有效方法,但是,由于环境能量采集的随机性、不可靠性以及受成本和当前技术水平等条件的限制,该方法还不能从根本上解决无线传感器网络的能量供给问题,从每一个细节处考虑降低功耗,并通过能量管理,实现WSN的低功耗及资源的优化配置,以满足无线传感器网络应用的任务质量和网络寿命这两方面的性能指标要求,成为无线传感器网络设计的主要目标。本文根据无线传感器网络的体系结构和特点,对无线传感器网络中的能耗问题进行了分析,并对无线传感器网络中现有的节点级和网络级的能量管理方法进行了总结和分析。本文在已有的动态功率管理(DPM)原理及方法的基础上,提出了一种基于指数平均预测策略改进的DPM算法,并将这种算法与WSN中两种典型的DPM算法(即基于概率判别的DPM算法和基于小波分解的DPM算法)进行比较,结果表明该算法具有更好的节能效果。基于分簇和多节点协同的思想,本文提出了一种能够保证连通覆盖的簇内多节点能量管理方法,并对该算法在网络能量消耗、网络生命周期等方面的性能进行了比较分析,仿真结果验证了该算法的有效性。本文最后根据太阳能能量补给的特点,对传感器节点的能量消耗与补给水平进行合理的预测,并将前述的簇内多节点能量管理方法应用到节点具有能量补给的情况中来,仿真实验结果表明该算法能够适应节点具有能量补给的情况,并具有较好的能量均衡性。