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无线传感器网络是能够自主实现数据的采集、融合和传输应用的智能网络应用系统,它的出现,弥补了人类无法涉足区域信息获取困难的遗憾。传输效率、能耗和网络生命周期是自无线传感器出现以来重点研究的方向。本文通过改进能量多路径路由协议和GEAR地理位置路由协议来研究降低能耗和延长网络生命周期等问题。1.研究了无线传感器网络的结构、特点、网络协议栈及无线传感器网络在现实生活中的应用,并分析了当前无线传感器网络的研究热点,然后重点研究了无线传感器网络层的各类路由协议。2.分析了现有的能量多路径路由协议的实时性和能耗问题,提出了相应的改进方法。原协议通信能耗的计算方法会导致结果偏离实际能耗,致使在多条路径中选择通信能耗最低的路径并不是最优路径。改进的算法计算出路径的实际能耗,利用路由跳数控制网络实时性能,选择低实际能耗、高节点剩余能量和高实时性的路径作为最优路径。研究表明,该协议既能均衡消耗整个网络能量,又能满足实时性要求,提高了传输效率。3.针对GEAR地理位置路由协议的路由空洞和域内传播能耗问题,提出解决方法。增加sum域用来记录比本节点估计代价小的邻居节点数。若某节点所有小于其估计代价的邻居节点的sum域值均为零,将节点纳入黑名单,在传送消息到事件区域时,sum值不为零、不在黑名单中的代价最小的邻居节点将作为下一跳节点。实验证明,该方法能躲避进入一跳内的路由空洞。区域内传播消息时,节点将估计代价最小的邻居节点作为自己的母节点,母节点将其记录为子节点,当前节点的所有子节点将被选中为路径的下一跳节点,降低了区域内传送消息的能耗。