近年来，无线传感器网络成为国际上一个新兴的研究热点。无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点，通过无线通信方式形成的一种多跳自组织网络，在环境监测与保护、医疗护理、军事、目标跟踪等领域具有广阔的应用前景。路由协议是无线传感器网络的关键技术之一，设计一种能量高效的网络协议来尽可能地延长整个网络的生命周期并保证数据传输的可靠性，对整个网络系统的运行具有重要意义。　　 本文研究了蚁群算法在无线传感器网络路由中的应用，针对无线传感器网绍拓扑结构频繁变化和节点能量有限等特点，对基本蚁群算法进行了优化，并在TinyOS中实现了基于蚁群算法的路由协议，TOSSIM仿真验证了路由协议的可靠性。　　 首先，在对基本蚁群算法数学模型、实现步骤和程序结构流程分析的基础上，研究了蚁群算法在无线传感器网络路由协议中应用的可行性和优越性、蚁群算法在网络路由中的实现方法，包括概率选择函数的表达、能量启发值和链路上信息素更新公式的设置。结合传感器网络的应用特点，分析了基本蚁群算法应用于路由协议中时的缺陷，并结合概率选择函数对算法中的参数进行改进和优化，以改善算法的收敛速度和全局搜索特性。此外还对无线传感器网络专用操作系统TinyOS的运行机制和技术特点进行深入剖析，为在该操作系统中实现路由协议奠定了基础。　　 其次，在TinyOS中实现基本和经过优化的蚁群算法路由协议。规划路由层相关的组件和调用接口，创建AntRoutingC.nc配件来封装主要的功能模块，并创建头文件用以声明蚁群算法中相关变量；采用组件化的编程方式，完成路由层中人工蚂蚁的前向搜索和后向更新过程，并在主体模块AntRoutingP中实现数据传输的相关函数。　　 最后，在TOSSIM仿真平台上对基于蚁群算法的路由协议进行了仿真测试。配置栅格网络拓扑来模拟网络行为，并注入通信消息包。仿真结果表明，经过优化的蚁群算法路由协议，不但能够在选择最短路径的同时平衡网络能耗，延长整个网络的生命周期，还能够较好地适应网络结构的动态变化，最终为应用层的程序设计提供有力支持。