无线传感器网络的网络拓扑结构是组织无线传感器节点的组网技术，有多种形态和组网方式。按照其组网形态和方式来看，有集中式、分布式和混合式。无线传感器网络的集中式结构类似移动通信的蜂窝结构，集中管理；无线传感器网络的分布式结构，类似ad hoc网络结构，可自组织网络接人连接，分布管理；无线传感器网络的混合式结构包括集中式和分布式结构的组合。无线传感器网络的网状式结构，类似mesh网络结构，网状分布连接和管理。如果按照节点功能及结构层次来看，无线传感器网络通常可分为平面网络结构、分级网络结构、混合网络结构，以及mesh网络结构。无线传感器节点经多跳转发，通过基站或汇聚节点或网关接人网络，在网络的任务管理节点对感应信息进行管理、分类和处理，再把感应信息送给应用用户使用。研究和开发有效、实用的无线传感器网络结构，为构建高性能的无线传感器网络十分重要，因为网络的拓扑结构严重制约无线传感器网络通信协议（如mac协议和路由协议）设计的复杂度和性能的发挥。下面根据节点功能及结构层次分别加以介绍。

　　（1）平面网络结构

　　平面网络结构是无线传感器网络中最简单的一种拓扑结构，如图1所示，所有节点为对等结构，具有完全一致的功能特性，也就是说每个节点均包含相同的mac、路由、管理和安全等协议。这种网络拓扑结构简单，易维护，具有较好的健壮性，事实上就是一种ad hoc网络结构形式。由于没有中心管理节点，故采用自组织协同算法形成网络，其组网算法比较复杂。

　　图1 无线传感器平面网络结构

　　（2）分级网络结构（也称层次网络结构）

　　分级网络结构是无线传感器网络中平面网络结构的一种扩展拓扑结构，如图2所示，网络分为上层和下层两个部分：上层为中心骨干节点；下层为一般传感器节点。通常网络可能存在一个或多个骨干节点，骨干节点之间或一般传感器节点之间采用的是平面网络结构。具有汇聚功能的骨干节点和一般传感器节点之间采用的是分级网络结构。所有骨干节点为对等结构，骨干节点和一般传感器节点有不同的功能特性，也就是说每个骨干节点均包含相同的mac、路由、管理和安全等功能协议，而一般传感器节点可能没有路由、管理及汇聚处理等功能。这种分级网络通常以簇的形式存在，按功能分为簇首（具有汇聚功能的骨干节点：cluster－head）和成员节点（一般传感器节点：members）。这种网络拓扑结构扩展性好，便于集中管理，可以降低系统建设成本，提高网络覆盖率和可靠性，但是集中管理开销大，硬件成本高，一般传感器节点之间可能不能够直接通信。

　　图2 无线传感器网络分级网络结构

　　（3）混合网络结构

　　混合网络结构是无线传感器网络中平面网络结构和分级网络结构的一种混合拓扑结构，如图3所示。

　　图3 无线传感器网络混合网络结构

　　网络骨干节点之间及一般传感器节点之间都采用平面网络结构，而网络骨干节点和一般传感器节点之间采用分级网络结构。这种网络拓扑结构和分级网络结构不同的是一般传感器节点之间可以直接通信，可不需要通过汇聚骨干节点来转发数据。这种结构同分级网络结构相比较，支持的功能更加强大，但所需硬件成本更高。

　　（4）mesh网络结构

　　mesh网络结构是一种新型的无线传感器网络结构，较前面的传统无线网络

　　拓扑结构具有一些结构和技术上的不同。从结构来看，mesh网络是规则分布的网络，不同于完全连接的网络结构，如图4所示。通常只允许和节点最近的邻居通信，如图5所示。网络内部的节点一般都是相同的，因此mesh网络也称为对等网。

　　图4 完全连接的网络结构

　　图5 无线传感器网络mesh网络结构

　　mesh网络是构建大规模无线传感器网络的一个很好的结构模型，特别是那些分布在－个地理区域的传感器网络，如人员或车辆安全监控系统。尽管这里反映通信拓扑的是规则结构，然而节点实际的地理分布不必是规则的mesh结构形态。

　　由于通常mesh网络结构节点之间存在多条路由路径，网络对于单点或单个链路故障具有较强的容错能力和鲁棒性。mesh网络结构最大的优点就是尽管所有节点都是对等的地位，且具有相同的计算和通信传输功能，但某个节点可被指定为簇首节点，而且可执行额外的功能。一旦簇首节点失效，另外一个节点可以立刻补充并接管原簇首