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无线传感器网络的应用前景非常广泛,并作为一项新型的信息技术受到国内外的高度重视。在军事国防,生物医疗,环境监测,危险区域的远程控制等许多重要领域都有潜在的实用价值,作为连接物理世界和虚拟世界的桥梁,与效用计算,塑料电子,人体仿生一起被认为是全球未来四大高技术产业。在无线传感器网络中,能量有效性是网络性能的一个重要指标,其路由设计的首要目标是降低节点信息传输的能量损耗,提高网络生命周期。本文主要研究无线传感器网络的路由算法,对现有的无线传感器网络路由协议以及其中的一些关键机制进行了分析和研究。在详细分析LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议的思想和优缺点的基础上,以延长网络生命周期为首要目标,对其进行改进,给出EMST(the expanding minimum spanning tree),此算法以MST为基础,找出度数较大的节点为簇头节点,进行分簇,维护路由表,其他节点轮流为中继节点,负责向Sink发射数据,每个节点成为中继节点的概率与其在n轮通信中剩余的能量成正比,与其到Sink的距离成反比。理论分析和模拟仿真表明该算法不仅具有好的能量有效性,而且能实现负荷的均匀分担。研究了在特定的无线传感器网络通信协议ZigBee环境下,无线传感器网络路由的设计。简要阐述了IEEE802.15.4/ZigBee的协议框架及各层主要功能,描述了星型结构、网状结构和簇树结构这三种网络拓扑结构,探讨了簇树网络中基于EMST路由策略的三种ZigBee设备:簇头节点、成员节点、中继节点的功能和地位的区别,分别给出具体的程序设计流程和实现步骤。本课题的研究取得了阶段性成果,改进的EMST效果良好,通过与LEACH算法进行比较、仿真,结果表明,改进后的算法能有效降低节点平均能耗、降低节点的死亡率,实现负荷的均匀分担,延长网络生存时间。另外,通过对IEEE802.15.4/ ZigBee协议的研究,为接下来实际组网中,建立ZigBee网络,实现自己的路由方案奠定了良好的基础。