无线传感器网络以其低廉的价格、便利的部署方式正得到越来越广泛的使用。对传感器网络各个方面的研究也成为目前学术界非常活跃的课题,路由协议是传感器网络的关键问题之一。本文从分簇网络的角度进行探讨,着重研究传感器网络中分簇路由算法及实现机制。(1)本文根据传感器网络路由协议的特点,首先分析现有传感器网络分簇路由算法,并对典型的路由算法进行了比较。在此基础上,从能量有效的角度,首先提出了一种能量均衡的异步自维护分簇路由算法,算法利用初始簇的冗余特性、候选簇头以及簇头能量级变化,通过异步、局部重新分簇,克服了传统分簇算法中节点同步和周期性全局重新分簇的缺点,从而有效节省节点能量延长网络生命周期。实验表明,该算法具有收敛快、能量均衡、簇头分布均匀和可扩展等特点。(2)从簇头数据传输角度,提出一种用于簇头数据多跳传输的基于区域划分能量均衡路由算法,该算法将圆形传感器区域进行划分,获得节点非均匀分布的效果,同时采用基站移动机制,从而使得无线传感器网络中节点能量均衡并有效延长网络生命周期。实验表明,该算法较一般多跳路由算法能在保证高数据送达率的前提下,有效延长网络生命周期。(3)本文的主要工作还包括搭建基于Micaz节点和TinyOS的传感器网络原型系统。原型系统包括四个部分:数据处理层、通用中间层、监控管理层和后台数据库,数据处理层结合上述路由算法思想,用nesC语言实现了一个多跳分簇混合路由协议,通用中间层实现了传感器网络上层应用系统和无线传感器网关之间的数据转发功能,而监控管理与后台数据库则实现了网络监控、数据分析等功能。在原型系统上进行的数据压缩实验结果表明:原型系统具有良好的数据送达率,并显著延长了网络生命周期,同时也验证了系统的稳定性和扩展性等特点。(4)文章最后对全文工作进行了总结并对后续工作做了进一步展望。