WSN有时运行在恶劣甚至危险的远程环境中，传感器节点的电池无法补充更新；即使WSN工作在友好的环境中，由于传感器网络中节点个数多、分布区域广、所处环境复杂，通过更换电池的方式来补充能源是不现实的。而且，传感器节点大多由能量十分有限的电池供电，必须对WSN进行能量管理，采用有效的节能策略降低节点的能耗，延长网络的生存期。

目前的传感器节点大多数使用两节干电池（3V）供电，这样的电力情况下消耗电量大约是2200mA·h。表3.4列出了传感器节点常用操作消耗的电量。

表3.4 传感器节点常用操作消耗电量关系

在一个传感器网络中，不同节点对能量的需求和使用也会有所不同。靠近基站的节点需要更多地将能量用在数据报的转发上，而网络边缘的节点会将主要的能量用在数据的采集上。因此，有些节点消耗能量比较快，成为整个网络的能量瓶颈，在实际应用中需要预测可能消耗能量较快的节点，并采取一定的节点冗余措施以保证数据传输不会因为个别节点失效而中断。

在多数传感器网络的应用中，监测事件具有很强的偶发性，节点上所有的工作单元没有必要时刻保持在正常的工作状态。当节点目前没有传感任务并且不需要为其他节点转发数据时，关闭节点的无线通信模块、数据采集模块甚至计算模块以节省能量。这样，一个传感任务发生时，只有与之相邻的区域内的传感器节点处于活动状态，从而形成一个活动区域。活动区域随着数据向网关节点传送而移动，这样原先活动的节点在离开活动区域后可以转到休眠模式从而节省能量。

WSN中，能量高效的通信机制也非常重要。首先要考虑节省能源和可扩展性，其次才考虑公平性、利用率和实时性等。在MAC层的能量消费主要表现在空闲监听、冲突、串音和控制包开销。(www.daowen.com)

1）空闲监听（Idle Listening）：指的是传感器节点在没有数据发送任务时一直保持对无线信道的监听，以便接收可能传送给自己的数据。在MAC层中，大部分的能量损耗是由空闲监听引起的。

2）冲突（Collision）：网络中有时会存在两个不同节点同时利用同一信道传送数据的情况，这时会出现二者互相干扰导致数据报被破坏的现象，接收节点将丢弃所有被干扰的数据报，并要求节点重传这些被丢弃的数据报，这样发送节点发送这些数据的能量和接收节点接收它们的能量就白费了，同时重传数据还要重新消耗更多的能量。

3）串音（Overhearing）：由于无线信道是共享的，节点有可能接收到发送给其他节点的数据报，造成串音，这时接收该数据报的能源就浪费了。

4）控制包开销（Control Packet Overhead）：节点之间需要相互交换控制信息，而这些信息并非应用型数据，因此设计MAC协议时应在保证功能的前提下尽量减少控制包交换。

设计MAC协议时应该从以上四方面能量消耗进行考虑，减少能量浪费。为了减少能量的消耗，MAC协议通常采用“侦听/睡眠”交替的无线信道侦听机制，传感器节点在需要收发数据时才侦听无线信道，没有数据需要收发时就尽量进入睡眠状态。由于传感器网络是与应用相关的网络，应用需求不同时，网络协议往往需要根据应用类型或应用目标环境特征定制，没有任何一个协议能够高效适应所有不同的应用。

在路由层，不仅关心单个节点的能量消耗，更关心整个网络能量的均衡消耗，这样才能有效延长整个网络的生存期。有多个能量感知的路由协议，如GEAR协议：它将网络中扩散的信息局限到适当的位置区域中，减少了中间节点的数量，从而降低了路由建立和数据传送的能源开销，进而更有效地提高了网络的生命周期。