ZigBee技术借助自身低功耗、低成本、容量大等优势被广泛应用于工业、农业、交通、家居自动化等各个领域，并被业界认为是解决物联网中无线传感器网络及无线个人局域网问题至关重要的技术。ZigBee网络的绝大部分节点的电源为干电池，因此网络的生存周期很大程度上依赖于节点电池的有效利用。当前，围绕ZigBee网络特点设计能量均衡的路由算法已然成为ZigBee技术研究的重要课题。　　本文首先对ZigBee网络路由算法进行研究，分析并对比了ZigBee技术中典型路由协议:树(Tree)路由、AODVjr路由以及ZBR路由的优劣势。在深入研究Tree路由算法的基础上（包括地址分配机制、路由算法流程、目前树路由算法研究现状等），以全网能耗均衡为目的改进了传统Tree路由算法。针对树路由算法中路径非最优及网络深度较低节点通信量过大导致节点过早耗尽能量的问题，给出了一种基于父节点的邻居表路由算法FNT。该算法利用邻居表以及路由费用，通过对网络深度为Lm-1的父设备节点创建邻居表，使Lm-1深度的节点分担网络深度较低节点的通信量，达到均衡网络能量消耗、延长网络寿命的效果;多条邻居表路径选择依据为路由费用最低即LQI值最大值，保证传输质量。　　其次，以NS2网络仿真软件作为验证算法的工具，详细分析了目前ZigBee网络仿真存在的问题。通过移植ZBR以及FNT网络层路由算法完成ZigBee网络仿真平台搭建。通过C++语言编写FNT算法实现网络层功能，通过Tcl语言编写OTcl脚本文件配置仿真场景，完成FNT的仿真实验。从全网平均跳数、死亡节点个数、网络剩余能量百分比三个方面，对TR、FNT以及ZBR算法进行性能分析与比较。仿真结果验证:FNT路由算法能可靠节省网络整体能量消耗，实现负载均衡，最长化网络寿命。　　最后，为了更好地测试路由协议在实际场景中的能耗特性，本文在目前ZigBee技术基础上，提供了一种ZigBee路由协议能耗测试系统。主要包括采集、簇头、汇聚节点与服务器端上位机的设计方案。网络节点完成网络组网后，采集节点按照通信协议传输至汇聚节点，汇聚节点通过RS232协议完成与上位机（服务器）的通信。最终实现将能耗信息统计并显示在终端服务器端上，便于研究者分析路由协议性能优劣，为今后学者将改进路由投入实际场景测试提供可靠支撑。