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无线传感器网络是由低成本、低功耗、具备感知、数据处理、存储和无线通信能力的微型传感器节点通过自组织方式形成的网络，通过节点间协同工作，将实时监测、感知的多种环境信息传送到基站进行处理。网络覆盖和能量消耗是无线传感器网络的两个核心问题，两者密切相关，网络覆盖决定了无线传感器网络对物理世界的监测能力，反映了网络所能提供的“感知”服务质量，能量消耗则决定了无线传感器网络的生存时间。另一方面，当前大部分能量高效覆盖控制技术都依赖于节点的精确位置信息，但是在大规模无线传感器网络中实现节点的精确定位成本相对较高、能耗多。本文针对无线传感器网络的特点，对不依赖节点精确物理位置信息的无线传感器网络能量高效覆盖控制技术进行了深入研究，开展了以下具体工作。
(1)提出了一种与节点位置无关的完全覆盖协议—DELIC。分析了在节点随机部署的网络中，当监测区域被完全覆盖时，节点提供的平均有效覆盖面积与整个区域面积的关系；并基于节点分层成簇的思想，根据参与竞争节点的能量大小选取工作节点，同时使每个工作节点的有效覆盖范围内没有其他工作节点，在保证网络完全覆盖的前提下，减少工作节点数量，延长网络生存时间。
(2)提出了一种与节点位置无关的网络连通性完全覆盖协议—LICCP，在没有节点位置信息的情况下，在工作节点覆盖整个区域的同时保证网络连通。基于图中连通支配集的理论分析了节点覆盖与区域覆盖之间的关系，并给出了节点覆盖等于区域覆盖的充分必要条件。根据理论分析结果，每个节点无需知道自己的物理位置，根据本地节点密度选择合适的通信范围，利用Rule K算法确保选出的工作节点可以提供高质量的网络连通性覆盖。实验结果表明LICCP协议能够在较长时间内能量有效地提供高质量的网络覆盖率并保证网络连通。
(3)提出一种与节点位置无关的连通性部分覆盖协议—ERCPC，在没有节点位置信息的情况下能量有效地调度节点状态，使得工作节点对监测区域维持合理的覆盖率，满足应用需求，并保证任何一个工作节点可以将其感知的数据发送到基站。针对随机部署模型的特性，分析在已知监测区域大小和节点感知范围情况下，应用期望的覆盖率与工作节点数量之间的数学关系。根据分析结果，提出基于能量的随机选取算法ERSS，选取工作节点为网络提供应用要求的覆盖率。为保证其选取的工作节点构成连通的网络，每个节点根据其距基站的最小跳数执行Extra—On规则，通过增加额外节点的办法确保网络连通。理论分析和实验结果表明ERCPC协议不仅可以提供满足应用要求的覆盖率，而且保证工作节点可以通过多跳方式将数据发送到基站。