无线传感器网络中的路由协议是无线传感器网络领域中重要的研究课题之一。虽然目前传感器网络路由协议以及应用于大型网络的协议不断的提出,但大部分的研究工作基于模拟平台进行协议性能评估,基于实际的无线传感器网络进行路由协议开发的工作尚不多见。因此如何改进和实现可实用性强的路由协议是具有现实意义的工作。本文基于Berkeley大学研制的TinyOS操作系统,在Crossbow公司开发的MICAz传感器网络节点上改进并实现了Flooding、Gossiping和一种适合数据压缩应用的混合层次路由协议,并对改进后的路由协议进行了性能测试与分析。本文首先分析了TinyOS操作系统提供的服务接口和MICAz节点特性,为自行设计和实现路由协议打下了基础。在此基础上,设计了Flooding协议的报文格式和源节点信息表,并开发了单源节点和多源节点路由协议。设计中,利用序列号的方法有效缓解了Flooding协议存在的内爆问题。然后,介绍了多源节点Gossiping协议的开发过程。类似地,本文设计了相应的报文格式,然后设计了一种邻居节点表,并通过选择性的广播应答机制和随机转发选择机制以消除两个相邻节点的之间的数据循环发送问题,有效地降低了传输延时和网络能耗,同时对邻居表更新进行了一些处理。此后,为数据压缩应用设计实现了一种类似于LEACH协议的混合式层次路由协议。首先设计了集中式的成簇方案,然后对TinyOS自带的平面路由协议LEPS进行扩展,实现了一种混合层次路由协议,最终可将压缩数据快速有效地传回基站。本文还比较了改进后的Flooding、Gossiping和层次路由协议的传输延迟、存储开销、传输误差、能耗等性能指标。作为本文设计的路由协议应用,介绍了作者参与开发的传感器网络的数据采集显示软件XView。最后,论文指出需要进一步完善的工作和今后潜在的研究方向。