由于无线传感器网络中节点能量有限并且难以更新，因此，研究与设计能量高效的路由算法成为无线传感器网络的一个研究热点和重要任务。本文首先简述了无线传感器网络路由算法，主要分析了现有的经典分簇路由算法并比较了各个算法的性能。然后介绍了粒子群算法的背景及其工作步骤，并分析了其在无线传感器网络中的应用，为本文工作提供了理论依据。最后针对传统分簇路由算法中簇内节点能耗过高以及多跳通信存在的“热区”问题，提出了一种基于粒子群的非均匀分簇路由算法。其算法核心思想是在非均匀分簇阶段中，按照随机概率在网络中选出候选节点，并根据候选节点和汇聚节点之间的距离计算其竞争半径，候选节点在其竞争半径范围内选择剩余能量最多的节点作为初始簇头，从而组建出大小不同的多个簇；在簇头选举阶段中，通过判断簇规模的大小，引入优化后的粒子群算法，综合考虑节点剩余能量以及节点之间的距离等因素选举出最终簇头；在多跳通信阶段中，评价簇头剩余能量以及链路开销等因素，选择下一跳簇头，完成以汇聚节点为目的节点的多跳通信。通过仿真实验，对本文设计的算法与传统LEACH和EEUC进行性能分析和比较。与其他两种同类算法相比，本算法网络生存期有显著的提高,平均能量消耗也明显减少，实现了无线传感器网络能量的高效利用。