无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种分布式网络,由分布在监测区域内的大量末梢节点构成。网络中的节点以自组织的形式完成组网,由汇聚节点(Sink)收集各传感器节点采集到的数据。在数据传输的过程中,Sink附近的节点会因承担更多的转发任务致使其能量被迅速耗尽。由此产生的“能量空洞”问题将严重影响网络的性能,因此在设计WSN路由算法时必须考虑网络的能耗问题。本文将以提高能量效率为目标,研究WSN中的能量均衡路由算法。主要研究内容如下:(1)研究了WSN移动汇聚路由算法的特点,对移动策略和数据采集方式进行了分类和讨论。详细介绍了一些典型的基于Mobile Sink的路由协议,从位置感知、路径规划、数据采集方式等多个方面进行区分,比较了各类典型路由协议的性能。(2)针对LEACH算法(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)中簇头选取不合理和远距离传输能耗过高的问题提出了改进方案。改进的算法中通过两次筛选确定节点角色,保证高能节点优先成为簇头的同时控制其数量和分布。由Sink节点计算簇间传输的最短路径并比较通信能耗,根据结果建立簇间路由。Matlab仿真结果表明新算法能有效控制簇头的数量和分布,相比LEACH算法有效均衡了网络能耗,延长了网络的生命周期。(3)针对WSN移动汇聚路由算法的特点,从集群划分方式,数据采集方式和移动路径入手,提出了基于Mobile Sink的能量均衡路由算法。由Sink节点指定簇头,基于K-means算法完成集群的划分。同时针对不同的数据时延要求,结合不同的数据采集方式规划Sink节点的移动路径。仿真数据显示,基于移动汇聚的路由算法能有效均衡网络能耗,延长网络的存活时间。