无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNS)由大量传感器节点构成,节点之间通过自组织机制构成网络连接,网络中的数据通过无线通信技术传播。无线传感器网络中的传感器节点通常是廉价且低功耗的,所以能够被大量地布置到检测地区。传感器节点之间协作进行监测、感知和信息采集(如温度、声音、震动、压力、运动、污染),并将采集信息传送给接收者。WSNs应用于军事国防、环境监测、抢险救灾以及商业应用等许多领域,包括工业监控和控制、机器状态检测、环境以及动物监测、医疗项目、家庭自动化、交通控制等。无线传感器网络的研究受到了学术界和工业界的高度重视。在无线传感器网络领域中,数据的传输是通过节点之间的相互协作来完成的。由于传感器网络节点能量的限制,在无线传感器网络领域里并不能采用传统的Internet路由协议。由于无线传感器网络要求节点能量高效利用以及低路由处理复杂度,所以设计无线传感器网络路由算法既是基础任务又是极具挑战性的任务。本文分析了近年来主要的无线传感器网络路由协议,针对典型的平面路由协议---定向扩散协议的兴趣传播阶段冗余转发问题,提出了一种利用跳数感知的优化转发策略(Hop Sense Directed Diffusion,HS-DD),减少了网络中参与转发兴趣消息的节点数以及兴趣消息的整体转发量。本文又在学习算法的理论基础上,结合机器学习中的增强学习算法,利用传感器网络中的局部路由信息,提出了一种能量消耗均衡且传播跳数较少的动态适应路由算法(Energy Consumption Balance and Hop Less Adaptive Routing Algorithm,ECBHLA)。这样的分布式算法不需要节点收集整个网络的拓扑结构信息,减小了节点路由时处理信息的复杂度。ECBHLA的路由协议机制与定向扩散(Directed Diffusion)协议类似,以数据为中心,以请求驱动,通过路径加强的方式来形成最佳路径。ECBHLA的信息处理与转发机制使用了增强学习算法中常用的Q-learning算法,可以利用局部信息进行路由,经过多次路由转发,解析路由信息,学习得到转发策略来适应整体网络节点的能量变化以及拓扑变化。经实验验证及结果分析,ECBHLA通过反馈学习邻居状态,对信息转发进行控制,转发信息时,选择能量较大且所需跳数较少的邻居,从而有效均衡整体网络中节点的能量消耗,并且能够做到路由路径相对较短,进而有效延长无线传感器网络的生命周期。