无线传感器网络是大量部署于监控区域的微型传感器节点自发组成的多跳自组织网络。其以数据为中心。高效节能的将网络内传感器节点采集的数据传输到基站至关重要。本文首先深入研究了PEGASIS路由协议,针对其不足之处加以改进,提出了E-PEGASIS路由协议。与PEGASIS协议贪心建立通信链路不同,E-PEGASIS协议中提出了一种将网络划分成网格,逐个网格拓展通信链路的方法,避免了PEGASIS建立的链路中少数节点与邻居节点通信距离过长的缺点。E-PEGASIS协议中还提出了计算网络中节点成为簇头概率的方法,使得成为簇头代价越大的节点成为簇头的几率越小。同时,在每轮所有可以成为簇头的节点集合中选择能量最大的节点成为簇头,均衡了节点的剩余能量,充分利用了链路两端的节点。然后,本文在E-PEGASIS协议的基础上,采用将网络分层分簇和均衡负载的策略,提出一种适用于大规模网络的路由协议TECH。以基站为中心,将网络逐层划分,在每一层内建立一个个小的簇,然后利用邻居簇头均衡邻居簇的簇大小,簇内使用E-PEGASIS协议。最后,本文理论联系实际,提出了一种结合ZigBee和超声波的室内定位系统。该定位系统包含计算终端、移动节点和固定节点。固定节点固定在空间同一平面并且位置已知,移动节点位于固定节点下方。移动节点在接收到至少三个固定节点的超声波和ZigBee信号的到达时间差之后,将其发送到计算终端,计算终端利用三边测量法完成移动节点的位置计算。仿真实验表明,本文提出的E-PEGASIS协议提高了网络的生命期,并且节点能量更加均衡。本文提出的TECH协议随着网络规模的增大,能有效工作且性能几乎保持不变。本文提出的室内定位系统的定位精度在10厘米以内。