无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)应用越来越广泛,大部分WSNs节点使用电池供电,能耗是WSNs非常关心的一个重要指标。WSNs中一个或多个传感器节点能量耗尽后,不能与其他节点通信。这会影响到网络服务质量,降低整个WSNs的寿命。因此,如何优化利用WSNs各节点有限的能量资源是WSNs的重要研究方向。本文对WSNs的能量优化问题进行了深入的研究,针对WSNs中存在的能量消耗快、网络能量不均衡的问题,提出了基于人工蜂群算法(Artificial Bee Colony,ABC)的层次路由算法,对层次路由算法的分簇方法进行了优化,实现了结合WSNs剩余能量信息和位置信息进行分簇的能量优化路由算法。本文的主要研究内容分为以下三个部分:(1)针对标准ABC算法在WSNs的能量优化路由求解过程中存在的收敛速度慢的问题,提出了改进人工蜂群算法EOABC(Experience-Oriented Artificial Bee Colony,EOABC),使用蜜源变化信息和全局最优蜜源作为蜜蜂搜索蜜源的引导,提高单个蜜蜂的局部寻优能力,进而增强EOABC算法的全局寻优能力。实验证明,EOABC算法能够在短时间内收敛到全局最优解,且跳出局部最优解能力较强,能够满足算法在WSNs能量优化路由求解中的应用。(2)针对现有WSNs层次路由协议中存在的能量消耗快、能量不均衡等问题,提出了一种基于EOABC的能量优化路由算法。该算法在融合剩余能量信息和位置信息构建评价模型的基础上,使用EOABC算法进行模拟计算,计算出当前WSNs中能量最优的簇首节点组合;随后,使用簇首节点轮流选择的方法选择簇内节点建立路由;最后将计算出的路由广播给各传感器节点。该算法可以根据当前网络信息获得能耗较小的网络路由,具有更强的适应性。(3)使用NS-3网络模拟软件对基于EOABC的层次路由算法进行性能评价。使用平均剩余能量、存活节点个数和节点剩余能量标准差三个参数对路由算法的能量消耗和能量均衡两方面性能进行了评价。实验表明,EOABC算法能够有效地计算能量优化的路由方案,降低网络整体能耗,提高网络能量的均衡性,进而提高WSNs的网络服务质量和寿命。