集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，它是—种新型的无基础设施的无线网络，能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，传送到需要这些信息的用户。无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域，具有十分广阔的应用前景，引起了学术界和工业界的高度重视。本文首先介绍了无线传感器网络，分析和比较了几种现有的满足无线传感器网络资源有限特性的层次路由协议和算法。基于分簇的路由协议通过分簇网络结构可以减少由于节点移动对路由算法带来的影响和路由发现过程中的洪泛开销，并且能够加速路由的查找过程。另外，采用基于分簇的路由可以减少参与路由计算的节点数目和路由表尺寸，从而降低路由信息所需要的通信开销和维护路由表所需的内存开销，可扩展性好。当网络规模较大时，采用基于分簇的路由算法是一种较好的选择。本章提出了一种完全分布的、高效节能的数据通信协议，其特点是依据某一簇头选举策略选出的簇头将网络中节点组织成簇后，形成以簇头为圆心的多个簇域，簇内成员节点采用单跳直接传输方式将感知的数据传送给簇头节点，由簇头进行融合。在簇头与基站(BS)的通信中，协议引入了网关节点，这些节点将相邻接的簇头连接起来。形成多跳路由路径。为了使簇头对网关的选择具有优化性，协议引入了权值W，W是每轮中综合考虑簇头与基站的距离以及簇头剩余能量的参数，基站根据权值给各个簇头分配一个标识，在簇头选择网关传送数据给邻接簇头时，同时考虑邻接簇头的标识以及网关的剩余能量，选择一条局部优化的路径将数据发送给一个接簇头，该邻接簇头同样选择一条路径进行传输，如此逐步形成一条从簇头到基站的多跳路径。协议的主体思想就是通过网关将相邻的簇头进行连接，并在实际传输中选择合适网关，形成从簇头到基站的优化的多跳路径，从而均衡节点能量消耗，延长网络的生命周期。通过理论分析和仿真实验得到了优化的参数，并将新协议与传统的分簇路由协议进行了能耗对比，结果显示了新协议的节能优越性。