无线传感器网络是一种由许多结构简单的传感器节点通过自组网的方式组成的无线通信网络,在军事航天、环境监测、医疗卫生等领域都有巨大的应用。当前学术界的研究主要是路由协议和MAC层协议等,这也是当前的无线传感器网络的发展瓶颈之一。LEACH协议是一种最具有代表性的节能路由协议,该协议在一定程度上改善了传感器网络的能量效率,延长了网络寿命。然而随着现代无线传感器网络的发展,经典的LEACH协议已经无法满足要求。为了充分利用节点能量,改善整个网络的能耗效率,在LEACH协议的簇头选举阶段,通过在簇头选举公式中加入传感器节点当前剩余能量以及节点的空间位置信息作为成簇考量因素,有效的避免了经典LEACH算法中存在的节点能量过低却被当选为簇头的问题,以及簇头过于集中的问题;在协议的稳定传输数据阶段,通过簇间多跳路由的方式将传输单跳距离控制在一个阈值距离范围之内,并通过数据分发的方式减缓单个簇头节点存在的承担转发数据量过大的问题,提出了一种新的改进LEACH协议—IMP-LEACH,通过MATLAB实验仿真,验证了改进后的协议对于提高网络节点存活时间以及整个网络的使用寿命具有比较大的提高。接着,在以上改进后的协议基础上更进一步,提出了一种改进的蚁群算法。该算法的核心思想:首先将节点当前剩余的实时能量和位置信息加入到簇头判断公式中,接着,对于稳定的数据传输阶段,首先通过对空间位置关系的初步判断,缩小簇间路由的转发路由范围,然后通过引入两类蚂蚁来确定簇头间的一条最优传输路径和次优传输路径,当最优路径和次优路径确定之后,通过确定的两条优化路径来实现数据的转发任务,有效避免了经典蚁群算法所存在的容易出现局部最优解等问题。最后通过MATLAB仿真实验,验证了改进后的协议在延长网络寿命等方面具有明显的改进作用。