近年来，无线传感器网络应用范围日趋广泛及其工作环境日益复杂，对无线传感器网络的自组织性、鲁棒性和网络动态适应性提出了更高的要求。由于传感器节点自身能量、存储空间和计算能力的有限性，使得网络生命周期以及性能受到很大的限制。合理的路由协议能够有效改善网络性能，均衡网络能量消耗，延长网络寿命。　　首先，本文通过对典型路由协议分析及其性能对比，结合平面网络特性、以降低网络能耗、延长网络生命周期为目标，设计了基于最小跳数的优化路由协议(an optimalrouting protocol based on the minimum hops routing，ORPBMHR)。该协议在网络路由路径选择、动态适应性和数据传输可靠性方面得到了改进。此外，ORPBMHR协议综合考虑传感器节点剩余能量、节点离汇聚节点的距离以及下一跳节点到过源节点和汇聚节点直线的距离，设计了下一跳节点选择的参考值。　　其次，从网络规模、网络生命周期和网络总体能耗方面对最小跳数路由协议和ORPBMHR协议进行仿真对比分析，结果显示ORPBMHR协议具有良好的改进效果。此外，仿真还分析了网络节点密度和节点通信距离对ORPBMHR协议性能影响。　　最后，在以MSP430F5438A处理器和nRF24L01射频芯片设计的汇聚节点，以MSP430F5310处理器和nRF24L01射频芯片设计的网络节点，使用VC6.0开发的上位机界面系统平台上，从网络节点通信可靠性、组网及路由路径选择和网络动态适应性方面对ORPBMHR协议软件程序进行测试分析。结果显示ORPBMHR协议具有良好的运行效果。