能量有限性是制约无线传感器网络广泛应用的主要原因,如何节约网络能量已经成为当今社会研究的热点问题。为此,本文在前人的基础上提出了双层分簇路由算法,并将粒子群算法和云粒子群算法分别用于优化双层分簇过程,从理论分析和实验仿真两个角度对算法进行了分析,验证了该算法能够明显节约网络能量,延长网络生存周期。首先,在分簇路由思想的基础上提出了双层分簇路由算法,并从理论上对双层分簇路由算法进行分析,该算法一方面减小了节点数据传输的距离,节约了网络的能耗,另一方面分散了网络的数据流,均衡了网络中各个节点之间的能量消耗。其次,在双层分簇算法中引入粒子群优化方法优化网络路由的分簇过程,形成了基于粒子群的双层分簇路由算法。该算法既具有双层分簇的节能效果,又具有粒子群优化算法的快速和准确,从而实现整个分簇过程优化。仿真结果表明,与基于粒子群的单层分簇路由算法相比,基于粒子群的双层分簇路由算法能够有效节约网络能量,延长无线传感器网络生存周期。最后,为进一步节约网络中的能量,引入云粒子群优化算法对双层分簇过程进行优化,实现可变惯性权重,保证了优化算法的搜索广度,避免过早陷入局部最优,使网络中各个节点能量消耗更加均衡化,避免局部节点过早死亡。通过仿真实验表明,基于云粒子群的双层分簇路由算法在进一步节约网络能量的同时延长了网络的生存周期。