在用电信息采集领域中,传统的电力线通信(Power Line Communication,PLC)技术已经不能满足智能电网低成本部署和高可靠性的需求,而微功率无线网络具有低安装成本、实时性好以及信道质量稳定的优势。随着微功率无线技术的引入,信息传输的方式从单跳向多跳转变,微功率网络中的路由问题也成为研究热点。此外,微功率网络中的节点拥有有限的能量,当其能量消耗殆尽或者节点受到环境因素的影响时,节点会失效,这将导致节点间的数据传输中断,从而降低传输的可靠性。因此在微功率网络中的路由算法研究中,如何通过备用路径算法来解决网络中的节点失效和提升数据传输可靠性的问题,是一项十分关键并且意义重大的研究课题。本文对微功率网络中的备用路径的选择算法进行了深入的研究,主要的工作内容和创新点如下:(1)本文首先以周期性上报数据的微功率无线网络为研究场景,提出了一个结合Dijkstra最短路径算法和松弛优化的备用路径选择算法。周期性上报数据的微功率无线网络对数据传输的可靠性要求较高,因此本文对数据传输的可靠性进行了量化分析。与传统的Dijkstra最短路算法只能求最短路径相比,本文在Dijkstra算法已经求出最短路径的基础上,对最短路径中所有中继节点所关联的边进行松弛优化的操作,这样使算法能更趋向于寻找与最优路径无重复节点的备用路径。仿真结果证明,使用备用路径能明显提升数据传输的可靠性。(2)在研究点(1)的基础上,将研究场景扩展为有故障预警和通知功能的事件激励型微功率无线网络,提出了一个基于改进的Bellman-ford算法和剪枝思想的备用路径选择算法。事件激励型网络对于传输可靠性和时延都有较高的要求。本文通过量化时延和路由跳数的关系,将时延的限制转换为了跳数的限制。然后通过改进Bellman-ford算法得到了能够计算出跳数受限的最短路径和次短路径的算法。在计算出最短路径后,对网络进行剪枝,然后对剪枝得到的新图再使用改进的Bellman-ford算法,直到找到最佳的备用路径。仿真结果验证了该算法计算出的备用路径都满足跳数的约束。在传输可靠性性能方面,该算法略优于研究点(1)中提出的算法。(3)在PLC有线网络和微功率无线网络融合的异构网络中,提出了基于时延和节点能耗的双目标的联合优化算法。第五章面向异构融合的网络,除了考虑高网络可靠性和低传输时延的要求,还将节点的能量消耗作为优化的目标,以达到网络能量消耗的均衡。仿真结果验证了联合优化算法不仅能计算出低时延和低功耗的备用路径,还能使网络保持着节点能耗的均衡以及数据传输的高可靠性。