无线传感器网络是由大量微型传感器节点组成的无线网络系统，因其具有自组织、网络布局灵活、节点间以无线多跳方式连接，并能够协同监测动态数据等优势，被广泛地应用于军事作战监测、环境监测、工农业生产、医疗健康及反恐抗灾预警等领域，成为信息领域的研究热点。无线传感器网络的性能由网络能耗、生命周期、网络时延等因素决定。路由技术是无线传感器网络的关键技术，负责寻找源节点与目的节点间的优化路径，并将数据报文沿着优化的路径正确转发。路由的性能直接关系到无线传感器网络的能耗、生命周期和数据传输延迟。因此，路由设计要以网络能耗、生命周期和网络时延为核心因素进行考虑。
　　本文系统地研究了无线传感器网络的结构、网络协议栈及无线传感器网络的特点。在分析现有路由算法的基础上，以大规模无线传感器网络为背景，选择易于拓扑管理和路由维护的层次路由算法作为重要研究对象。针对层次路由算法LEACH中簇首分布不均造成网络能耗不均衡的问题，引入地理位置信息，通过最优簇首数目进行分区，在此基础上，考虑节点剩余能量与未被当选为簇首的轮次，改进了簇首的选举阈值。同时，针对网络延时和网络生命周期短的问题，重点研究簇间路由，提出一种基于移动代理的簇间路由算法。该算法建立了基于剩余能量和信息敏感度的模型，在簇间利用移动代理选择信息敏感度大的簇首节点作为下一跳转发节点，形成簇间多跳路由转发方式，从而达到网络拓扑变化时对路径的优化。仿真结果表明，改进的路由算法有效均衡了网络能耗，降低了网络延时，延长了网络生存时间。