隨著應用和體系結構的不同，無線傳感器網絡的通信協議也不相同，這是傳感節點使用的最典型的協議模型。該模型既參考了現有通用網絡的TCP/IP和OSI模型的架構，又包含了傳感網絡特有的電源管理、移動管理及任務管理平臺。應用層為不同的應用提供了一個相對統一的高層接口;如果需要，傳輸層可為傳感網絡保持數據流或保證與Internet的連接;網絡層主要負責數據的路由;數據鏈路層協調無線媒質的訪問，盡量減少相鄰節點廣播時的沖突;物理層為系統提供一個簡單、穩定的調制、傳輸和接收系統。除此之外，能量、移動和任務管理平臺負責傳感節點能量、移動和任務分配的監測，幫助傳感節點協調感測任務，盡量減少整個系統的功耗。

無線傳感器網絡通信協議采用五層協議，即應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層及物理層，與以太網協議的五層協議相對應。另外，該協議還應包括能量管理平臺、移動管理平臺和任務管理平臺。這些管理平臺使得傳感器節點能夠按照高效能源的方式協同工作，在節點移動的傳感器網絡中轉發數據，并支持多任務和資源共享。各層協議和管理平臺的功能如下：

1、物理層提供簡單但健壯的信號調制和無線收發技術，傳輸介質可以是無線、紅外或者光介質。無線傳感器網絡主要使用無線傳輸。

2、數據鏈路層負責數據成幀、幀檢測、媒體訪問和差錯控制，數據鏈路層保證了無線傳感器網絡內點到點和點到多點的連接。

3、網絡層主要負責路由生成與路由選擇。傳感器網絡節點高密度地分布于待測環境內或周圍，在傳感器網絡發送節點和接收節點之間需要特殊的多跳無線路由協議。

4、傳輸層負責數據流的傳輸控制，是保證通信服務質量的重要部分。無線傳感器網絡的計算資源和存儲資源都十分有限，而且通常數據傳輸量并不是很大。

5、應用層包括一系列基于監測任務的應用軟件。

6、能量管理平臺管理傳感器節點的能源使用一一在各個協議層都需要考慮節省能里。

7、移動管理平臺檢測并注冊傳感器節點的移動，維護到匯聚節點的路由，使得傳感器節點能夠動態跟蹤其鄰居的位置。

8、任務管理平臺在一個給定的區域內平衡和調度監測任務。