无线传感器网络(WSN)由大量随机部署在监测区域内的传感器节点组成。因其具有自组织性和低功耗性,应用前景十分广阔。但是传感器节点能量有限,并且很难补给,所以如何减少网络能耗,最大限度地延长网络生命周期成为研究的关键问题。而分簇路由协议作为无线传感器网络有效的能量优化策略,具有重要的研究意义。该文以现有分簇路由协议为基础,对成簇算法进行了优化改进,并对改进算法的可行性与性能进行了实验仿真。首先,在网络初始化阶段,在簇间单跳的基础上推导了簇间多跳方式下的最优簇头数的计算公式,分为簇间数据融合和不融合两种情况,优化了最优簇头数的计算。确定节点的竞争半径时,在原有的根据距离自适应调整半径的基础上添加了节点度因素,并引入调节系数,控制竞争半径的波动范围,改善了簇结构不合理的问题,降低了网络的能量消耗。其次,在成簇阶段,进行簇头选举时,为每个节点定义了一个权值函数,权值的定义包括剩余能量,能耗速度、节点度以及节点到基站的距离。节点根据权值和竞争半径以竞选的方式成为簇头,保证了簇头分布的合理性以及簇头数量的稳定性。进行簇头轮换时,不再每轮全网重新选簇,而是根据能量的动态变化分为全网选举和簇内选举,避免了不必要的能量消耗,延长了网络生命周期。最后,对网络中的孤立节点进行了处理。孤立节点根据加簇能耗选择最优的簇加入。孤立节点入簇后,基站可以接收到更多的数据,保证了数据的完整性。在稳定阶段,采用贪婪算法构建最优路径来传输数据。