无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,它集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术。作为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首,在军事、医疗、空间探索、环境监测以及工业、民用和家庭网络等领域具有广泛的应用前景。无线传感器网络通过放置在一定区域内的传感器节点采集需要的检测数据,并对数据进行加工处理、通过自组织多跳路由的网络传送给监察者,使得监察者可以及时准确地了解这个地区内需要的信息和数据。无线传感器网络虽然拥有广阔的应用前景,但是由于诸如处理能力、储存容量、节点能源以及带宽等的约束,它的大规模应用还存在许多需要解决的困难,设计一个满足需要的高效路由协议是目前面临的一个主要问题。本文首先介绍了无线传感器网络的研究背景、应用前景及国内外研究现状、无线传感器网络的特点,研究了路由协议的分类,分析和比较了当前国外学者提出的几种有代表性的路由协议及其性能和优缺点。之后详细介绍和分析了涟漪路由协议,并在此基础上,通过改进其不足之处提出一种新的适用于无线传感器网络的路由协议――涟聚路由协议。涟聚路由协议采用了数据融合技术,减少了传输数据的冗余性,节省了能量,延长了网络的生存时间;给发送hello帧设定了一些限制条件,减少了不必要的路由开销;增加了邻居表的数量,避免了由于邻居表不足而造成的不必要的数据转发甚至于无法入网情况的发生。然后在OPNET平台上对涟漪路由协议和涟聚路由协议进行了仿真,对这两个协议进行测试,比较分析测试结果。仿真结果分析表明,涟聚路由协议在网络生存周期、数据交付率、路由协议开销3个方面的性能比涟漪算法有明显提高。最后在基于CC1010搭建的无线传感器网络实验平台上对涟聚路由协议进行了具体实现。并设计了多个实验对协议进行了验证和测试。实验结果表明,该协议能满足无线传感器网络低速率应用如采集温度的需要,扩展性方面性能良好,达到预期目标,这对于无线传感器网络的路由协议的进一步研究具有较强的使用价值。