傳感器網絡應用層由各種面向應用的軟件系統構成，部署的傳感器網絡往往執行多種任務。應用層的研發主要是各種傳感器網絡應用系統的開發和多任務之間的協調，如作戰與監側系統、軍事偵查系統、情報獲取系統、戰場監測與指揮系統、環境監側系統、交通管理系統、災難頂防系統、危險區域監測系統、有滅絕危險的動物或珍貴動物的跟蹤監護系統、民用和工程設施的安全性監淵系統、生物醫學監淵、治療系統和N能維護等這些領域的應用和傳統的光電開關傳感器商業應用的領域卻應用方法有所差別。

　　傳感器網絡應用開發環境的研究旨在應用系統的開發提供有效的軟件開發環境和軟件工具，需要解決的問題包括傳感器網絡程序設計語言、傳感器網絡程序設計方法學、傳感器網絡軟件開發和工兵、傳感器網絡軟件測試工具的研究、面向應用的系統服務(如未知管理和服務發現等)、基于感知數據的理解，決策和舉動的理論與技術(如感知數據的決策理論、反饋理論、新的統計算法、模式識別和狀態估計技術》等。