无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）是由许许多多被任意安放的嵌入式传感器通过感知采集外部地域情况而进行信息交互的多功能化监测系统。传感器节点内部嵌入微小电池,来满足网络中其他操作运行的电量所需,但是电池内部电量和功率都十分有限,随着实际可以使用次数的减少,传感器节点的能量随之减少,而这些电池又不易调换,因此,在合理使用电池的情况下,如何有效的减少电池的能耗且延长网络的生命周期,是本文研究的重点。为了最大效率降低网络能耗研究成本,本文主要从分簇路由优化入手,即节点成簇、簇头选举和路由结构着手,进行延长网络生命周期和能耗均衡的研究。本文涉及的主要工作内容如下:（1）节点自身的能量会影响整个网络的服务质量,且网络寿命的长短是一切活动进行的基本条件。针对如何降低节点能耗的问题,LEACH协议存在一定的不足,本文提出一种基于多因子与双簇头的LEACH优化算法。首先提出一种新的簇头评估阈值函数,通过加入距离控制因子和轮次能耗因子以及节点集中程度因素来判断节点是否能够成为簇头节点。其次设置成簇评估函数判断簇头所在簇群是否可以成簇,同时设置副簇头节点以均衡簇头数据处理与转发的任务压力。最后在数据传输过程中通过加入权重因子,综合选择出中继节点并采用多跳方式转发数据,完成整个网络中的信息交互工作。（2）将K-means聚类算法引入分簇路由协议中,通过改善成簇与簇头选取以及优化路由来延长无线传感器网络的生命周期,本文又提出一种基于K-means聚类与比重因子的能耗研究策略,改变了先选簇头后成簇的方式,先成簇后选簇头。首先在每轮中通过节点存活个数动态确定K值来判断K-means聚类运行的次数,根据比重因子MQCj改进簇头的选举方式。其次在构造最合适的多跳路径方面提出另一个比重因子NQCj,在相应的范围环内根据簇头节点NQCj值选择最优中继转发节点,实现多跳路径的最佳路由,完成网络信息交互工作。（3）本文提出的两种改进策略均从分簇、选举簇头、路由方面入手,改进分簇和选举簇头的方式、选举最合适的下一跳中继转发节点构造最佳数据路由。通过分析研究现有的簇头成簇方式以及数据传输方式的改进与优化算法,本文从网络中节点存活数、节点的剩余能量等多个角度分析网络的生命周期情况。通过对上述模型的仿真实验验证,证明了本文提出的算法在延长网络生命周期以及均衡节点能耗上的优势。