目前,无线传感器网络已经在不同的领域得到了广泛的应用。在任何网络(传统网络或无线传感器网络)中,路由协议是网络传输技术的关键支撑。在无线传感器网络中,有效的路由算法是非常重要的。但由于无线传感器网络中的传感器自身携带的电池能量有限,使得高效的路由算法的实现有些困难。无线传感器网络在每一轮固定簇头节点后,划分簇的过程中,簇头节点的能量消耗较大,并且簇头节点的选择无法达到最优:簇头节点位于网络的边缘或者与其他簇头节点相邻,甚至基站周围的能量较低的节点当选簇头。因此边缘节点不得不传输较远的距离来与簇头进行通信,导致大量的能量损耗;同时这些节点快速死亡,造成大量数据损失,并且额外消耗能量,缩短整个网络的生存时长。本文的主要目的是在考虑传感器节点能量消耗的情况下,开发两种有效的无线传感器网络路由算法,选取每一轮的最优簇头节点,使整个网络的能耗最小化,延长网络生存时长,主要研究工作如下:(1)第一个改进的路由协议首先将改进的粒子群算法融入簇头选取过程中,获得每一轮的最优簇头集;其次在簇头选取过程中加入惩罚函数,对最优簇头集中处于感知边缘的节点以及基站附近能量较低的节点进行惩罚,降低其当选为簇头的概率;最后与不同路由协议算法中第一个节点的死亡轮数进行比较,并且死亡节点的分布由外而内,均衡整个网络的能量消耗,使得网络中节点的能量利用率得到提高,并且延长了整个网络的生存时长。(2)第二个改进的路由协议将簇头的选取过程转化为多目标优化问题进行解决,获得Pareto最优解集合,即获得每一轮的候选簇头集;再采用基于最小曼哈顿距离的多属性决策方法进行全局簇头的选择,这样可以优化簇头的选取,使因能量耗尽的节点均匀分布,使得形成的簇在整体上功耗较低。