无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)广泛应用于军事搜索、智能交通、环境监测、智慧医疗等领域,然而无线传感器网络仍面临着新的挑战:主要表现在网络节点的激增对无线传感器网络的可扩展性提出更高要求,增大了网络管理的难度和维护成本。为应对此挑战,已有研究者提出新的网络架构—软件定义网络(Software Defined Network,简称SDN),其核心思想在于将控制层与数据层分离,许多研究人员尝试将SDN与WSN结合,然而,SDN作为一种集中式架构应用于WSN时会产生较大的控制开销。因此,如何平衡WSN引入SDN的能量开销和得到高效灵活的管理优势成为主要挑战。为充分利用SDN的优势,本文提出一种改进于SDN-WISE的架构。该架构在数据层进行分簇,Sink节点承担控制器功能并具有全局网络视图,可以对全网进行决策;传感节点仅负责传递数据,并将节点信息发送给簇头节点;簇头节点在简单处理数据后转发给Sink节点。与此同时,在SDN-WISE协议栈中加入适配器协议,在控制层分为四个功能模块。实验结果表明,改进后的架构与SDN-WISE相比,端到端时延和sink节点响应时间较小。对于无线传感器的负载均衡问题,在软件定义的架构下,本文提出一种基于大小流的路径选择算法。首先给出能量模型和网络模型;其次,改进分簇算法LEACH,提出了节点分簇算法EBUCA;然后,Sink节点基于全局视图,根据阈值将数据流区分为大小流,分类进行路径的选择。在可选路径中,1)对于小数据流,选择负载最轻的路径;2)对于大数据流,根据算法选择多条路径进行均衡负载。最后,实验结果表明,在网络负载相同的前提下,本文算法在吞吐量、传输时延和链路资源利用率方面与已有的负载均衡算法SDWSN-RL相比都表现出更好的性能。图[17]表[8]参数[42]