随着传感器、无线通信、微电子以及嵌入式等技术的发展,以及日益递增的信息获取需求,无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）作为一种多项技术交叉的新型信息获取技术,迅速成为近年来研究的重点课题,被广泛应用于各大领域。WSN具有组网灵活、经济实惠、体积小巧以及部署方便等诸多优势,但由于其存储计算能力和能量有限,且部署环境恶劣复杂,难以补充能量,不易回收等特点,所以对网络的节能有更高的要求,WSN路由算法作为其中改善网络能耗的关键技术,引起了国内外研究工作者的高度关注。LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）算法作为其中最具经典意义的路由算法,虽然存在一些不足之处,但其提出的层次化结构和循环轮机制有很大的参考价值。本文通过对WSN及其路由算法的研究总结,在LEACH路由算法的基础上,深入分析传感器节点的能量消耗,针对能耗优化以及节点过早死亡等问题进行了改进,本文的主要内容如下:（1）系统论述了WSN的组成结构、关键技术、特点及其应用,总结了WSN路由算法的特点及主要研究思路,阐述了WSN路由算法分类方法和主流路由算法,重点分析了LEACH路由算法,为本文研究做了理论铺垫。（2）根据WSN能耗模型对远距离簇头数据转发能耗、节点发送数据能耗、节点成簇能耗以及网络能耗和簇头位置的关系进行了深入的研究分析。在分析结果基础上,提出了一种基于区块化聚类和跳板节点的WSN路由算法（Wireless sensor network routing algorithm based on block clustering and springboard nodes,BCSN）。采用分区而治,即近距离区域节点直接与sink节点通信和远距离区域节点成簇转发通信的混合通信方式,减少节点成簇能耗;通过区块划分控制节点的发送能耗;改进簇头节点选取方式,减少网络能耗;引入跳板节点减少远距离簇头数据转发能耗。仿真结果表明,BCSN算法可以有效减少网络能耗,延长网络寿命,提高网络能量利用率,在网络节能方面有明显的提升。（3）对簇头节点的能耗和网络的时间延迟进行了分析,总结导致节点过早死亡和影响网络时间延迟的因素,并给出了网络时间延迟的估算公式。在此基础上,主要针对节点过早死亡问题,并考虑到网络的节能和时间延迟,提出了一种基于均匀分区的WSN路由算法。通过多次多叉树遍历计算出节点数量差值最小的最优分区,均衡簇头成员节点的数量,降低网络延迟;采用跳板节点转发远距离簇头的数据,降低远距离簇头数据转发能耗,并均衡簇头节点的转发负载,从而进一步均衡簇头节点的通信负载,避免节点因负载过大而过早死亡;改进簇头节点的选取权值公式,通过距离因子,优化簇头位置,减小网络能耗,并通过剩余能量因子,避免节点连续充当簇头而过早死亡,均衡网络能耗。仿真结果表明,所提算法有效延长了第一个能量耗尽节点的寿命,避免了节点过早死亡现象,并改善了网络的时间延迟和节能性能。