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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)是由大量的具有数据采集、无线通信和自组网功能的低成本、微小传感器节点组成,通过随机部署于监控区域,可以实现对该目标区域的实时数据监测和有效传输。无线传感器网络在环境恶劣、无人职守、资源受限的环境中显示了很大的应用价值,能够客观有效的获取物理信息,具有十分广阔的应用前景,可应用于军事国防、工农业控制、城市管理、智能家居、生物医疗、环境检测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等诸多领域。近年来,随着无线传感器网络应用的扩展,如何在无线传感器网络中提供QoS成为一个迫切需要解决的问题,越来越多的学者开始研究如何在无线传感器网络中满足QoS需求,而这个问题的关键是设计稳定高效的QoS路由协议。另一方面,无线传感器网络中节点的计算能力和存储容量较低,并且能量受限,要求路由协议尽量简单,极大的增加了无线传感器网络中路由协议设计的难度。本文的研究工作和创新点主要体现在以下几个方面:(1)对无线传感器网络路由协议进行了深入的研究分析和仿真。(2)对LEACH协议进行了改进,改进后的协议能均衡节点的能耗,有效地延长了整个网络的生存期。(3)对在无线传感器网络中实施QoS路由的有关问题进行了研究,分别从QoS路由策略、QoS机制、QoS路由协议以及QoS参数选择等几个方面来研究如何在无线传感器网络中满足QoS需求。(4)提出了一种新的基于实时性和能量感知的QoS路由协议REDD(Real-time and Energy-aware Directed Diffusion)。该协议以典型的DD协议为基础,以实时性和节点剩余能量为度量标准,建立多条由源节点到Sink节点的路径。对于实时性要求比较高的信息,沿跳数较少且节点剩余能量较多的路径传输。仿真结果表明,改进后的协议能提供实时的数据传输服务、均衡节点能量消耗和延长网络生存期。