Les xarxes sense fil de sensors (XSFS) gaudeixen d'un gran auge avui dia, havent estat identificades com una de les tecnologies més prometedores per diversos analistes tecnològics i revistes especialitzades, degut al fet que donen resposta a les exigències actuals referents a l'establiment de xarxes que cobrisquen necessitats de comunicació de forma flexible -en temps i espai- i autònoma -autoconfiguració i independència d'una estructura fixa-. La possibilitat d'implementar dispositius de baix cost i elevada duració capaços d'obtenir informació de l'entorn i reenviar-la sense fils a un centre de coordinació ofereix possibilitats inimaginables en multitud d'aplicacions. En la majoria de les aplicacions es pretén que els nodes no requerisquen manteniment, explotant el concepte de nodes d'usar i llençar, ja que una vegada desplegats no són recuperables. En aquest entorn, els majors desafiaments es troben a minimitzar dos factors fonamentals: cost i consum, maximitzant el temps de servei. En els últims anys s'han proposat nombrosos protocols per a XSFS. No obstant això, la majoria d'aquestes propostes, o bé realitzen assumpcions poc realistes, o bé resulten poc escalables, la qual cosa es tradueix en aproximacions poc pràctiques. D'altra banda, fins a la data s'han obviat característiques desitjables com tolerància a fallades, seguretat i acotament de temps en les comunicacions, generalment no considerades en la immensa majoria dels protocols existents, i quan ho són, s'obtenen sacrificant l'eficiència energètica. En la present tesi s'ha proposat una nova solució integral orientada principalment a reduir el consum d'energia. La nova arquitectura denominada EDETA (Energy-efficient aDaptative hiErarchical and robusT Architecture) és a més escalable, apropiada tant per a XSFS homogènies com heterogènies -cada vegada amb major auge-, auto-configurable, suporta de forma transparent múltiples estacions base, i proporciona característiques com tolerància a fallades i temps acotats, sense degradar les prestacions de la xarxa. L'arquitectura proposada està basada en una jerarquia de dos nivells, el nivell inferior basat en clústers, governat per un protocol intern del clúster denominat Intra-Cluster-Communication i el nivell superior format per un arbre dinàmic de nodes líders de clúster que executen un protocol entre clústers denominat Inter-Cluster-Routing. L'avaluació dels mecanismes s'ha realitzat mitjançant una doble via: implementació real i simulació, demostrant-se que els mecanismes proposats aconsegueixen augmentar considerablement el temps de vida de la xarxa, alhora que proporcionen addicionalment robustesa en les comunicacions, tolerància a fallades i temps de resposta acotats. Aquesta arquitectura ha estat aplicada amb èxit a sistemes reals en diversos camps.