本学位论文的研究课题来源于国家自然科学基金“软件定义传感网的网络重配置若干算法研究”(批准号:61471164)。软件定义传感网(SDSN,Software-Defined Sensor Network)结合了软件定义网络(SDN,Software Defined Network)的设计理念,将传统无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)的控制平面与数据平面解耦合,构建新型扁平化的集中式管控架构,在简化传感器网络管理的同时带来潜在的性能提升。论文将WSN与SDN技术相融合,构建了一种可动、可变、可控的基于移动节点辅助的软件定义传感网络(MA-SDSN,Movement-Assisted Software-Defined Sensor Network)。该网络模型由包含三种节点的底层传感器网络、集中式管控中心和网络功能虚拟化层等共同组成。针对移动节点的移动性以及控制器集中控制、统一配置的特性,提出了基于移动节点和节点权重的马尔可夫链重定位(MMWR,Markov chain based Movement-assisted WeightedRelocation)拓扑控制算法,并对所提算法进行了仿真与分析。结果表明,MMWR算法能够有效减小网络平均时延,降低网络平均节点发射功率,延长网络生命期。在设计的MA-SDSN基础上搭建了 MA-SDSN研究开发平台,设计并研发了可以由控制器进行调度的移动节点。此外,对底层传感器网络中的哑节点、软件定义节点的结构和节点工作流程进行了阐述,对MA-SDSN控制器的拓扑发现、动态组网、数据采集、移动节点管理等功能进行了详细设计。在南向接口的实现中,设计了控制器与底层网络进行信息交互的一系列帧格式。对北向接口进行了分类设计与实现,从总体设计和具体细节等多个方面展示了设计成果。全文共分为5章,主要包含以下内容:第1章介绍了课题研究背景、国内外研究现状,并综述了论文的主要工作内容。第2章对基于软件定义的无线传感器网络及关键技术进行了介绍。首先对WSN进行了概述,并详细论述了拓扑控制方面已有的研究成果。在对SDN架构、OpenFlow协议等进行阐述以后,结合移动节点,基于SDN技术设计了 MA-SDSN及其网络架构。第3章基于MA-SDSN中的移动节点,通过构建网络模型、生成网络拓扑,提出了MMWR拓扑控制算法,并对所提算法进行了仿真,对仿真结果进行了分析。第4章搭建了 MA-SDSN研究开发平台,设计并研发了可由控制器调度的移动节点,并完成了 MA-SDSN底层传感器网络、控制器、以及南向接口、北向接口的设计与实现。第5章总结了本学位论文的工作内容,并对应用前景、下一步工作内容进行了展望。本文MA-SDSN研究开发平台在中国通信学会举办的第三届全国大学生物联网技术与应用“三创”大赛(2017)中获得全国一等奖。