由于传感器节点是微小的嵌入式设备，能量、计算能力和通信能力均十分有限。对于自组织的WSN而言，设计优化的网络拓扑结构对提升网络的性能影响很大。传感器网络拓扑控制主要研究的问题是：在满足网络覆盖度和连通度的前提下，通过功率控制和骨干网节点选择，剔除节点之间不必要的通信链路，形成一个高效转发的优化网络结构。具体来讲，传感器网络中的拓扑控制按照研究方向可以分为三类：节点功率控制、层次型拓扑结构组织和基于休眠调度的拓扑控制。功率控制机制调节网络中每个节点的发射功率，在满足网络连通度的前提下，均衡节点的单跳可达邻居数目。层次型拓扑控制利用分簇算法，让一些节点作为簇头节点，由簇头节点形成一个处理并转发数据的骨干网，其他非骨干网节点可以暂时关闭通信模块，进入休眠状态以节省能量。基于休眠调度的拓扑控制，就是控制传感器节点在工作状态和休眠状态之间的转换。

（1）功率控制

传感器网络中节点发射功率的控制也称功率分配问题。节点通过设置或动态调整节点的发射功率，在保证网络拓扑结构连通、双向连通或者多连通的基础上，使得网络中节点的能量消耗最小，延长整个网络的生存时间。当传感器节点部署在二维或三维空间中时，传感器网络的功率控制是一个NP难的问题。因此，一般的解决方案都是寻找近似解法。

（2）层次型拓扑控制

在传感网络中，传感节点的无线通信模块在空闲状态时的能量消耗与在收发状态时相当，所以只有关闭节点的通信模块，才能大幅度地降低无线通信模块的能量开销。考虑依据一定机制选择某些节点作为骨干网节点，打开其通信模块，并关闭非骨干节点的通信模块，由骨干节点构建一个连通网络来负责数据的路由转发。这样既保证了原有覆盖范围内的数据通信，也在很大程度上节省了节点能量。在这种拓扑管理机制下，网络中的节点可以划分为骨干网节点和普通节点两类。骨干网节点对周围的普通节点进行管辖。这类算法将整个网络划分为相连的区域，一般又称为分簇算法。骨干网节点是簇头节点，普通节点是簇内节点。由于簇头节点需要协调簇内节点的工作，负责数据的融合和转发，能量消耗相对较大，所以分簇算法通常采用周期性地选择簇头节点的做法以均衡网络中的节点能量消耗。(www.daowen.com)

层次性的拓扑结构具有很多优点，例如，由簇头节点担负数据融合的任务，减少了数据通信量；分簇式的拓扑结构有利于分布式算法的应用，适合大规模部署的网络；由于大部分节点在相当长的时间内关闭通信模块，所以显著地延长整个网络的生存时间等。

（3）休眠调度

传感器网络通常是面向应用的事件驱动的网络，骨干网节点在没有检测到事件时不必一直保持在活动状态。在传感器网络拓扑控制算法中，除了传统的功率控制和层次性拓扑控制两个方面之外，也提出了启发式的节点唤醒和休眠机制。该机制能够使节点在没有事件发生时设置通信模块为睡眠状态，而在有事件发生时及时自动醒来并唤醒邻居节点，形成数据转发的拓扑结构。这种机制的引入，使得无线通信模块大部分时间都处于关闭状态，只有传感器模块处于工作状态。由于无线通信模块消耗的能量远大于传感器模块，所以这种机制进一步节省了能量开销。这种机制重点在于解决节点在睡眠状态和活动状态之间的转换问题，不能够独立作为一种拓扑结构控制机制，需要与其他拓扑控制算法结合使用。

总之，拓扑研究应该以实际应用为背景，结合多种机制，在保证网络连通性和覆盖度的前提下，提高网络通信效率，最大限度地节省能量来延长整个网络的生存时间。WSN拓扑控制技术的研究已经取得了初步的进展，但还不够完善，大部分算法仍处于理论研究阶段或者只做过少量节点在较为理想环境下的模拟，无法充分预见实际应用中要面临的诸多困难。例如，节点大规模部署时，如何保证算法的收敛性与鲁棒性，如何兼顾网络覆盖与生存时间等。因此，WSN的拓扑控制技术还有很多内容有待研究。