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无线传感网络作为物联网的数据信息感知层，由大量传感器节点组成，节点能量受限和网络生存时间短是WSN的重要特征。为了提高无线传感网络的能量使用效率，并保存能量，设计能耗均衡的分簇路由算法是其行之有效的方法。保存节点能量是WSN设计首要考虑的目标，网络节点能量消耗非均衡将严重削弱WSN整个网络的工作性能，因此,设计各种能耗均衡的算法以最大限度地保存节点能量，提高WSN工作性能,并延长网络生存时间，具有重要的理论意义和应用价值。 本文针对无线传感网络中传感器节点能耗非均衡问题进行研究，主要提出了WSN的等级区域划分、分布式自适应分簇策略和协作式分簇路由设计三方面研究方法，尽可能实现均衡网络节点能量消耗，延长网络生存时间是本课题研究的重点。具体研究内容及创新点如下： 1、针对LEACH和LEACH-C协议随机产生簇头及对全网周期性频繁分簇可能导致网络中易出现能量空洞、整个网络能耗不均衡、网络存活时间缩短、全网工作性能不高等问题，提出一种基于等级区域划分的WSN自适应分簇算法(SCA-HRD)。此算法首先对WSN所在区域进行等级区域划分，然后渐进式地对每个等级区域采用自适应分簇策略进行具体分簇，以尽可能形成分布式的非均匀分簇算法。 2、针对LEACH协议以概率方式随机选举簇头并周期性轮换簇头，且不考虑节点的剩余能量，簇头节点直接和Sink节点通信，导致低能量节点多次担任簇头，节点能量消耗过快，整个网络拓扑不断变化且寿命短等问题；PEGASIS协议的全网链式路由导致99％节点需要融合数据，链首节点负载较大且能耗高，链尾节点数据传输延迟较高等问题,提出一种基于等级区域划分的WSN协作式分簇路由设计方法(CCRD-HRD)。此方法在SCA-HRD的基础上，增加考虑离散簇并设计协作式路由。 本课题最后对相关算法进行仿真性能测试分析,对设计方法进行优化分析，结果表明所提出的算法和方法能够有效地保证网络中各节点能耗均衡,降低节点能量开销,从而有效延长整个网络的生存时间，并提高全网的工作性能。