无线传感器网络（WSN）由大量的智能传感器节点构成，传感器节点结构微小，有限的能量限制了其运算处理能力。智能传感器节点能够以Ad-Hoc方式部署并自组织成网络系统，实现对网络覆盖区域内感知对象的监测与数据采集。许多传感器应用场景都可以帮助人类更加全面的了解物理世界，如海洋监测、地震响应系统。无线传感器网络由于具有巨大的应用潜力而受到越来越多的关注，因此需要设计高可靠性、高能效的路由协议来提供更高质量的网络服务。无线传感器网络中传感器节点的能量和计算能力的局限性给设计QoS路由协议带来了巨大的挑战。本文深入研究无线传感器网络QoS路由协议。为了满足无线传感网络QoS需求，利用无线信道的广播特性，本文提出一种基于虚拟网格的无线传感器网络QoS路由协议（GQOR）。GQOR是一种基于虚拟网格的机会路由，该协议利用节点地理位置信息实现对网络的虚拟网格划分，利用基于拥塞状态的网格前向路由保证数据定向传输到Sink节点，避免洪泛广播导致的能量消耗。GQOR在网格间机会路由过程中引入了时延预测机制、前进速度预测机制以及能量平衡机制，以提供较高的QoS保证。同时，提出的节点拥塞检测机制可以进一步提高路由的性能。理论分析与仿真结果表明，GQOR路由协议与传统的QoS路由协议相比，在数据传输过程中以较低的时延代价显著提高了系统的可靠性，延长了网络的生命周期。