智能小区以可靠、先进的网络系统为基础,扩展了智能建筑的涵义,通过连接住户和公共设施,最终达到智能化管理住户、社区生活及服务设施的目的。无线传感器网络(WSN)通常由大量传感器节点构成,其利用多跳以及自组织通信来收集监测区域内需要的数据,其在智能小区中的应用是WSN技术应用研究领域的热点之一,智能小区的无线传感器网络路由协议的设计是关键性的问题。由于传感器节点的能量有限且无法更换电池,如何有效降低节点的能耗,延长网络生存时间,一直是智能小区应用中无线传感器网络路由算法的研究热点。论文阐述了无线传感器网络的研究现状、关键技术等基本内容,讨论了无线传感器网络在智能小区中的应用,并提出一种适用于智能小区的无线传感器网络系统解决方案。深入研究了无线传感器网络路由算法的特点、性能指标及分类,对几种典型的路由算法进行原理剖析,归纳出这些路由算法应用于智能小区的优缺点以及适用场景,为以后的智能小区WSN路由算法研究工作奠定了理论基础。本文分析了MHR算法的工作原理及其存在的不足,并在物理学势能场的基础上,重点提出邻居节点平均剩余能量的概念,构建了基于至汇聚节点的跳数、单个节点剩余能量和邻居节点平均剩余能量的混合虚拟势能场。以延长网络生命周期为目标,将势能场中虚拟力的大小作为选取下一跳节点的标准,使网络中节点的能耗趋于一致。通过实验仿真验证了本算法能够有效地均衡网络负载、延长网络生命周期,能够满足智能小区WSN对于能量的需求。本文还提出一种能量均衡的基于EEPB的路由优化算法(CRTP),该算法与EEPB算法相似,不同之处在于在链首选举阶段引入了ARMA流量预测,实现基于预测的链首更替。Matlab仿真结果表明,CRTP路由算法在延长网络寿命和节省能量消耗方面较EEPB算法更加优越,能够解决智能小区传感器节点能量消耗大的问题。