能量受限是无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)技术发展及广泛应用的最大挑战,延长网络使用寿命是无线传感器网络设计最重要的研究领域之一。本文综合考虑网络能量消耗与节点能量消耗均衡,利用模糊理论,提出了新的路由节点选择机制,在一定程度上弥补了传统路由协议因骨干节点能量最早耗尽而影响网络使用寿命的不足,提高了网络的能效性。本文的主要工作如下:(1)引入经济学中表示不均衡性程度的泰尔指数(Theil index)作为表示节点剩余能量均衡性程度(Degree of Energy Balance DEB)的重要指数。泰尔指数不仅能够反映出节点能耗的相对均衡性,还可以衡量组内成员节点能耗不均衡性和组间成员节点能耗不均衡性对总体成员不均衡性的影响。(2)定义了节点质量(Node Quality NQ)和节点传输能力(Transmitting Capacity TC)两个参数,作为路由选择过程中重要的选择标准。其中,节点质量是基于节点剩余能量和节点到sink节点(汇聚节点)的跳数定义的,并且剩余能量越多、到sink节点的跳数越小,节点质量越好;传输能力是基于节点前向邻居节点数目和节点负载量定义的,并且前向邻居节点数目越多、负载量越小,节点传输能力越强。(3)提出了能耗均衡的模糊路由协议算法EBFR(Energy Balanced Fuzzy Routing),该算法综合考虑节点能耗的均衡性和有效性,从所有前向邻居节点中选择节点质量最好、传输能力最强、泰尔均衡性指数最小的节点作为下一跳中继节点,建立从源节点到sink节点的传输路径。(4)对提出的算法性能进行仿真分析,考查算法的能耗有效性和均衡性。