无线传感器网络具有节点数量多、分布广泛等特点，它是一种全新的获取信息和数据处理的技术，可以实现协作的感知、采集以及处理节点覆盖区域中采集的数据。由于网络中的传感器节点通常采用电池供电，节点一旦被投放，便很难进行能量二次供给，因此，如何有效利用节点能量以提高整个网络的工作效率、延长网络的生存时间是传感器网络研究的一个关键问题。
　　 针对无线传感器网络具体应用的多样性以及所处环境复杂性等特点，本文在以节点能耗情况为基础，以延长网络生存时间为目的的背景下，重点研究了传感器网络能耗模型以及分簇算法，然后对网络能耗模型和基于LEACH的分簇算法提出改进。首先对传感器网络以及网络中路由协议的发展现状、特点、分类和关键技术等进行分析。
　　 本文基于LEACH算法从能量消耗的角度定性分析网络中节点的能耗情况，对能耗模型提出改进，细化节点的能耗，使能量利用情况显得更加具体。改进模型具有更好的通用性和工程应用价值。
　　 在改进能量模型基础上，针对LEACH算法簇首选择机制存在的问题进行改进，首先尝试在阈值计算公式中新增加两个权值系数，仿真分析结果证明，阈值计算方法的差异，会影响网络的性能。然后本文深入研究了LEACH算法簇首选择机制的缺陷，针对算法选择机制存在的一些可改进之处进行研究和改进。在簇首选择过程中增加了簇优化环节，使得最后选择的簇首更适合网络，能够使网络的能量利用达到最佳，延长网络生存时间。仿真分析发现，改进算法的性能相较与LEACH算法和LEACH-E算法有一定的优势，而且改进算法可以根据网络应用的不同选取不同的参数值，使得实际应用的适应性更好。