无线传感器网络(wireless sensor networks, WSN)是由大量的,具有通信与计算能力的微小传感器节点构成的智能测控网络系统。由于其在军事、工业、家居、环境等诸多领域有着广阔的应用前景,WSN引起了各国政府和学者的广泛重视,已成为研究热点。由于传感器节点通常采用电池提供能量,而且在一些应用环境下更换电池或者对电池进行充电是不可行的,因此如何充分利用多个节点降低网络的总体能量消耗,并达到能量负载均衡,是无线传感器网络设计中一个重要的挑战。数据汇聚是无线传感器网络在各种应用中的基础,其能量消耗也是网络总能耗的主要部分,因此设计能量有效的数据汇聚机制是关键。本文研究了无线传感器网络的数据汇聚机制,总结了数据汇聚的特点、作用,对现有的无线传感器网络数据汇聚方法进行了学习,分类,分析和比较。本文研究的主要内容及创新之处如下:(1)研究了无线传感器网络中基于联盟的协同数据传输机制,从理论上完整分析了基于联盟的协同数据传输机制的总能耗,导出了一定数据量下联盟内参与协同数据传输的最佳节点数,论证了联盟机制的能耗性能优于簇方法的条件,并在此基础上给出了一种能量负载均衡的节点选择策略。仿真实验结果证明了该机制的能量有效性。(2)研究了无线传感器网络中基于联盟的数据汇聚路由问题,提出了一种保证方向性的负反馈路由策略。将联盟质心到下一联盟头的距离作为路由选择的一个重要因素,同时采用蚁群系统的反馈机制引导路由选择。仿真实验结果表明该策略不仅可以保证良好的路由方向性,而且可以充分利用多个节点,均衡路由能量消耗,从而延长网络存活时间。