无线传感器网络是由大量微型智能传感器节点组成的网络,它能够感知温度、湿度等信息,也能够将监测区域采集的信息传输给使用者。除一些极端环境外,无线传感器网络几乎可以部署在任何环境中。因此,无线传感器网络在现代军事领域、智能家居领域、安全领域等应用前景会越来越广。特别是工业技术的日益更新,传感器节点成本下降,传感器网络在生活中将随处可见。无线传感器网络的信息采集、无线通信需要消耗能量,而传感器节点自身的能量有限,当节点的能量消耗完毕,传感器网络也将失效。为了提高网络的生存时间,研究专门的无线传感器网络路由协议至关重要。本文对无线传感器网络LEACH协议进行深入研究,针对LEACH协议存在的问题,在以下几个方面进行了改进,提出了一个基于非均匀分簇与簇间多跳的分簇路由协议??UCICMH(Uneven Cluster and Inter-cluster Multi-hop)。第一,LEACH协议簇头的选择是通过节点产生随机数来决定的,这种方式生成的簇头数目波动性较大,簇头分布也极其不均匀,可能会集中出现在网络的一个区域内,也可能分布在网络四周的边缘区域,以上情况都不利于网络成簇和节约能量。本文将网络预先划分成多个虚拟子区域,每个虚拟子区域选择一个节点担任簇头,这样就能够将簇头节点限制在网络的各个不同区域内,解决了簇头波动性和不均匀性的问题。第二,簇头节点的随机性选择,可能选择剩余能量较少的节点担任簇头,而担当簇头需要消耗大量的能量,所以这种方式会加快某些节点的死亡,这对能量有限的传感器节点十分不利。再者,网络内的每个簇规模会因簇头随机性选择很难保证其合理性。针对这一问题,本文提出了一种非均匀分簇方法,距离基站较近的簇规模适当缩小,距离基站较远的簇规模适当扩大,上述改进方式可以平衡网络内各个节点数据负载,均衡各个节点间的能耗。第三,在LEACH协议中,簇头与基站直接进行远距离通信。由于节点所消耗的能量与通信的距离成指数倍关系,因此,这种远距离无线通信方式会极大消耗簇头的能量,特别是距离基站较远的簇头节点消耗的能量更多,最终导致该区域节点的生存周期大大缩短。针对这一问题,提出了一种簇间多跳传输数据方案,将较远的簇头数据通过中继簇头转发给基站。仿真结果表明,本文的改进方案能够有效延长网络的生存时间。