本文主要研究了无线传感网络的拓扑结构与路由算法两个方面，并提出了一套新的解决方案。首先概要介绍了智能无线传感器和无线传感网络的概念与特点、研究与发展以及应用和趋势。接着，详细介绍了无线传感网络的平面拓扑结构和层次拓扑结构，以及它们的代表性算法。本文将路由协议分成三类，分别是单播、广播与多播以及基于位置的路由协议。针对每一类路由协议，均介绍了相关的代表性算法。本文提出的解决方案称为局部位置学习分布式模型(ALLDM)，它包含拓扑结构和路由算法两个部分。ALLDM构造了一个层次型分簇式拓扑结构，其中的关键算法包含分布式分簇式算法和全局连通算法。本文还运用图论知识证明了ALLDM拓扑的连通性。ALLDM路由算法基于局部位置学习，而节点的路由决策是分布式的，不需要集中式的计算。文章阐述了区域树这一路由原理，还设计了路由规则以及提出了消除环路和数据冗余的方法。仿真实验实现了ALLDM网络拓扑和路由算法，还实现了RNG和LEACH算法，并将它们进行了对比分析。仿真实验内容包括了分簇情况、全局连通性、簇内平均边长、节点生存情况、能耗分析和网络生存时间。实验结果表明，ALLDM能够均匀分簇，并形成全局连通拓扑，系统能耗更低，网络生存时间更长。更重要的是，ALLDM的监测范围可更大，不受Sink节点通信半径的限制。