无线传感器网络（WSN）是由大量的传感器节点以自组织的方式形成的，以数据为中心的网络。无线传感器网络的部署不需要基础结构，不需要布设线路，节点以自组织的方式就可以形成网络，这使得无线传感器网路具有广阔的应用空间。无线传感器网络是能量受限的网络，能量因素决定了无线传感器网络的生存周期。所以无线传感器网络路由协议除了要提供正确的数据转发路径之外，还要考虑能量的有效性。能量的有效性包括能量的有效利用率和能耗的均衡性。无线传感器网络分簇路由协议能够有效的降低网络的能耗，但是带来了能量消耗不均衡的问题。因为簇头不仅要负责簇的建立、簇内通信控制以及融合本簇的数据，还要负责本簇与汇聚节点间的通信；如果簇头与汇聚节点之间以多跳地方式通信，则靠近汇聚节点的簇头还要转发其他簇发给汇聚节点的数据。所以簇头消耗的能量远多于成员节点消耗的能量。
　　本文针对上述网络能耗不均衡问题，重点研究了无线传感器网络分簇路由协议，在EEUC协议的基础上提出了集中式的基于剩余能量与通信代价的非均匀分簇路由协议C-EEUC和多簇头分簇路由协议。C-EEUC协议在成簇阶段将所有的节点视为候选簇头，定义了权值矩阵P，矩阵P的元素P[i,j]表示节点i作为节点j的簇头的权值，其值越大说明节点i越适合作节点j的簇头，矩阵元素的值综合考虑了节点的剩余能量和节点与簇头之间的通信代价，定义节点i的权值为矩阵P第i行的和。选择最终簇头时，每次从候选簇头集合中选择权值最大的节点，该节点竞争范围内的其他候选簇头放弃竞争，然后更新候选簇头集合。该过程持续进行直到候选簇头集合变为空集为止。本文进行了两组实验，第一组实验在100m×100m的范围内随机部署了100个传感器节点，汇聚节点的坐标为（150m,50m）；第二组实验在200m×200m的范围内随机部署了200个传感器节点，汇聚节点的坐标为（250m,100m）。第一组试验中，C-EEUC协议中第917轮第一个节点死亡，在1742轮网络中20％的节点死亡，在第2019轮网络中50%的节点死亡；EEUC协议中第696轮第一个节点死亡，在第1071轮网路中20%的节点死亡，在第1522轮网络中50%的节点死亡。在第二组试验中，C-EEUC协议中第304轮第一个节点死亡，在第1415轮网络中20%的节点死亡，在第1683轮网络中50%的节点死亡；EEUC协议中在第554轮第一个节点死亡，在第1155轮网络中20%的节点死亡，在第1187轮网络中50%的节点死亡。所以C-EEUC协议有效地延长了网络生存周期。第一组实验与第二组实验中C-EEUC协议的节点剩余能量方差均小于EEUC和LEACH协议，所以C-EEUC协议在能耗均衡性方面优于EEUC协议和LEACH协议。多簇头分簇路由协议中一个簇有两个簇头，分别为簇间通信簇头和簇内通信簇头。簇间通信簇头负责簇的建立、簇与汇聚节点之间的通信以及转发其他簇发给汇聚节点的数据。簇内通信簇头负责收集并融合本簇的数据，并将融合后的数据转发给本簇的簇间通信簇头。最后本文以煤矿井下为实验背景，假设网络覆盖区域为一个500m×10m的巷道，汇聚节点位于巷道口。多簇头分簇路由协议中在第190轮第一个节点死亡，在第1535轮网络中20%的节点死亡，在第1875轮网络中50%的节点死亡；EEUC协议中第221轮时第一个节点死亡，第1341轮网络中20%的节点死亡，第1433轮网络中50%的节点死亡。实验表明多簇头分簇路由协议的节点剩余能量方差小于EEUC协议。所以和EEUC相比多簇头分簇路由协议有效的延长了网络生存周期，多簇头分簇路由协议在能耗均衡性方面优于EEUC。