2000年,R. Ahlswede等人提出了网络编码的概念,它完全颠覆了传统的路由方式。网络编码技术允许网络节点对接收到的数据信息进行编码处理,然后将编码数据包发送出去;接收端根据接收到的部分编码数据包进行解码,从而恢复出原始数据包。随着网络编码理论和应用的不断深入研究,发现网络编码不仅可以提高网络的吞吐量,还可以改善负载均衡、节省节点能耗、增强网络鲁棒性。本文首先对无线传感器网络的基本概念和网络编码的基本原理进行了介绍,并分析了无线传感器网络面临的问题和研究现状。此外,本文还阐述了网络编码在无线传感器网络中应用所具有的优势,从而引出本文的研究重点。其次,本文分析了GEAR路由协议的优缺点和改进方案。针对GEAR协议的缺点,引入自适应网络编码AdapCode,在GEAR路由协议的基础上,提出了一种改进的路由协议ANC-GEAR。ANC-GEAR路由协议可以根据当前网络的链路密度动态决定网络编码方案,从而充分利用网络的现有资源。仿真结果表明,ANC-GEAR协议能有效地提高网络吞吐量、节省节点能耗、减小分组时延以及延长网络的生存周期。最后,为了保证网络的传输可靠性,本文在ReInForM的基础上,引入网络编码技术,提出了一种新的多径路由协议NCE-ReInForM。该路由算法考虑了最短路径、剩余能量和网络局部最优等因素,和原始ReInForM路由协议相比,NCE-ReInForM路由协议可以减少传输路径数,并大大减少数据包的转发次数和重传次数;NCE-ReInForM路由协议还采用了节点能耗机制,即优先选择剩余能量较多的节点作为下一跳节点。仿真结果表明, NCE-ReInForM路由协议不仅能保证网络的可靠性,还能有效地节省节点能量、均衡网络能量、减小分组时延。