无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）中,由于传感器节点电池容量有限,极大限制了网络的应用范围。随着无线可充电传感器网络（Wireless Rechargeable Sensor Network,WRSN）的提出,无线充电技术的发展为实现网络的自持续性提供了可行的思路。本文采用利用无线充电技术的无线充电小车（Wireless Charging Vehicle,WCV）为WRSN的传感器节点进行能量补充,改善网络生存期,为无线传感器网络未来大规模应用提供理论支撑。在WRSN中,如何合理有效地规划WCV对传感器节点进行能量补充是迫切重要的问题。目前,在这方面已取得一定成果,然而,这些研究往往没有考虑一些现实因素,如,不完美充电信道质量、传感器节点不均匀的能量消耗等,这些因素导致所设计的充电策略在实际执行时无法达到预期效果。为最大化网络生存期,综合考虑上述因素,提出相应的改进算法,有效地提高了能量效率,改善了网络生存期。为进一步改善数据传输的能量效率,对基于WCV的能量补充和数据收集相结合的调度策略进行研究。本文主要研究内容总结如下:（1）综合考虑WCV有限的容量和不完美的无线充电信道质量问题,提出一种WCV规划算法。同时,将最大化WCV能量效率问题建模成以最小化浪费率为目标的优化问题。通过对优化问题的分析,首先提出了一种寻找最优充电传感器节点集合的方法,并在基础上,利用最近邻居节点算法找到了最短的WCV行驶路径。仿真结果表明,所提的解决方案可以有效地降低能量浪费率和总充电时间,改善WCV充电效率。（2）考虑到实际传感器网络中,不同传感器节点在数据传输中的重要性不同以及不同区域传感器节点能量消耗不均匀,提出了一种新的充电模型。在新的充电模型下,将最大化网络生存时间建模成最小化网络总的归一化死亡时间,并提出有效的最小死亡时间算法用于确定最优的充电时隙序列,实现最小化网络归一化死亡时间。仿真结果表明,该算法可以有效地降低网络死亡时间。（3）当传感器节点仅感知数据时,其能耗会显著降低。基于此现象,提出联合节点休眠的WCV调度机制,在调度WCV进行高效充电的同时,对剩余能量不足的待充电传感器节点进行休眠调度,延长传感器节点寿命,提高相应的剩余生存期。同时,设计了车辆路径规划算法,通过重新排列待充电节点的充电顺序,有效降低车辆行驶所产生的能量损耗。仿真结果表明,所提算法可以在保证网络生存期的同时有效地降低车辆移动导致的能量损耗。（4）为进一步提高数据传输的能量效率,提出了能量补充和数据收集相结合的WCV规划策略。综合考虑缓存数据溢出以及敏感数据的时延需求,提出了一个新的数据收集策略,从而满足了时延需求并避免了数据溢出。同时,提出有效的数据收集算法用以确定最优的数据收集簇组以及相应的数据收集时间,从而实现优化目标。最后,考虑到实际复杂网络环境以及车辆行驶的限制,提出了无人机辅助的数据收集策略,进一步增加数据收集量。仿真结果表明所提算法可以在保证网络生存期的前提下最大化网络的归一化节省能量,有效提高数据传输的能量效率。最后总结全文的工作重点,并对未来工作进行了展望。