无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域内感知对象的信息,并发送给观察者。无线传感器网络可广泛应用于军事国防、城市管理、医疗卫生、环境监测、抢险救灾等诸多领域。但传感器节点的能量有限,传感器网络的寿命有限,因此如何设计高效节能的数据处理和路由转发协议、建立具有较好的鲁棒性和可扩展性的网络结构是无线传感器网络技术走向实用的关键问题之一。数据聚合技术是指传感器节点对采集到的或接收到的其它传感器节点发送的多个数据进行处理,消除冗余信息,将多个分组合并成一个分组,然后向下一跳转发。数据聚合技术可以减少无线传感器网络中传输的分组数量,减小sink节点接收到重复分组的概率以及提高监测结果的准确性,具有较好的节能效果。网格网络结构是基于地理位置构建的分层网络结构。网格划分完成后,每个网格选举一个节点作为群首,群首可以对网格内节点进行管理,并具有路由转发功能。数据的转发可以不用建立路由树,而是直接根据网格的相对位置关系转发。本文设计了基于网格网络结构的数据聚合协议。协议对网格划分机制进行了优化,提出了基于能量和距离的群首选举机制,对普通监测节点和群首实施了不同的休眠机制,采用RTS/CTS数据转发机制,根据群首有无可聚合数据和是否更接近sink设置了不同的优先级,不同优先级的群首以不同的时延回复CTS消息确认数据转发的下一跳。协议详细分析了满足最大化数据聚合的数据聚合时机的选择,提出五种数据聚合时延方案,并对这五种方案进行了仿真对比。仿真实验表明该数据聚合协议能够尽可能早的进行数据聚合,有效减少传输的数据分组,节能效果明显,聚合等待时延设置方案可以实现最大化的数据聚合,RTS／CTS数据转发机制减小了数据回传时延,节点休眠和群首选举机制不仅均衡了网络能耗,延长了网络寿命,而且提高了网络的鲁棒性和可扩展性。