无线传感器网络WSNs(Wireless Sensor Networks)是由大量低成本的、计算能力和通信能力受限的微型传感器组成的多跳自组织网络。它能够对部署传感器节点的区域进行监控,完成信息的感知和数据的传输,这种网络容易部署且自适应性强,在农业生产、环境监控、远程医疗等领域有着广泛的应用。随着技术的发展和应用的需要,部署大规模的无线传感器网络也越来越普遍。在大规模无线传感器网络中,部署在环境中的传感器节点一般是由微型电池供电的,能量有限且在应用过程中不易更换,在网络中部署多个sink节点,能够减少普通传感器节点到sink节点的跳数,减少数据转发过程中的能量消耗,避免某些传感器节点过早死亡,从而延长网络的寿命。无线传感器网络中sink节点部署的个数和位置以及能量高效的路由算法等对网络寿命有着重要的影响。因此,研究多sink无线传感器网络能量高效的路由算法以及多sink节点的部署算法对延长网络的寿命有着重要的意义。另外,在多sink无线传感器网络中,当某个sink节点失效时,研究带容错机制的多sink路由算法也有着重要的意义。本论文的主要工作如下:(1)对多sink无线传感器网络的分簇路由协议进行研究与分析,归纳了多sink分簇路由协议的原理,然后设计了能量均衡的多sink分簇路由算法,该算法在簇头选择阶段,综合考虑了节点的剩余能量级和节点到sink的距离等因素选择簇头节点;在簇间通信过程,采用多跳传输的方式,综合考虑了路径传输能量消耗、路径最小剩余能量和节点到sink的跳数等因素,选择节点到多个sink的最优路径。仿真实验表明,该路由算法能够更好地均衡网络能量,延长网络的寿命。(2)对多sink节点的部署策略进行研究,提出一种基于改进粒子群聚类的多sink节点部署策略。该策略首先根据设定的部署的sink节点数目,将整个区域内的传感器节点根据节点间的距离特征划分为k类,使得总的类内离散度最小,然后计算出各类的聚类中心作为各sink节点部署的位置。最后,通过仿真实验对该算法进行了验证与分析。(3)研究多sink无线传感器网络中某个sink节点失效情况下的带容错机制的路由算法。采用多路由数据重传的容错方法,首先利用上文中基于改进粒子群聚类的多sink部署算法将网络划分成多个子网并完成多个sink节点的部署;然后在每个子网区域中,利用粒子群聚类算法,对每个区域内的传感器节点进行聚类,选择离聚类中心较近的并且剩余能量相对较高的节点作为簇头节点;然后在簇间路由过程中,综合考虑路径上的能量消耗、路径上的最小剩余能量和路径上数据包的传输跳数等因素,选择将数据包传输到本子网区域sink的最优路径作为主路由,另外选出到其他sink的最优路径作为备选路由路径。一旦某个sink节点失效,立即启用备选路由路径。仿真实验表明,该算法能够在一个sink节点失效的情况下启用备选路由路径传输数据,从而提高了数据包的接收率。最后,对全文进行了总结和展望,归纳了主要研究成果与实验结论,并提出了一些值得进一步拓展研究的方向与问题。