无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。近几年,关于无线传感器网络的研究也取得了一定的成果。但是,关于适合于无线传感器网络的路由协议研究还存在着广泛的研究空间。由于传感器节点能量的限制,如何能够延长网络生命周期并且平衡整个网络能量消耗的路由协议就成为了研究的重点。本文在对典型的路由协议进行分析的基础上,着重研究了基于层次的无线传感器网络路由协议,如LEACH、LEACH-C等等,比较了各种路由协议算法的优缺点。针对LEACH协议中在簇头选择阶段,簇头选择的随机性,能量消耗不均衡等,本文研究了一种较新的智能优化算法—人工鱼群算法,它构造出一群“人工鱼”,模拟自然鱼在水中自主觅食为特性,通过个体简单的低层行为和局部的相互作用,在宏观上表现出群体的具有“人工智能”的高级行为。在本文将人工鱼群算法与无线传感器网络进行结合,在原有层次路由协议的基础上提出基于AFSO(artificial fish swarm optimization)的层次路由协议和基于AFSO的无线传感器网络覆盖优化算法。基于AFSO的层次路由协议是在簇头选取阶段采用AFSO算法,算法在执行过程中考虑了簇头节点的位置,避免造成簇头位置集中,同时考虑了节点的剩余能量,让剩余能量较多的节点被优先选择为簇头,并且考虑了簇头节点的最优个数；传感器网络的优化问题,无论目标是减少节点数目或是增加覆盖率都是一个NP问题,基于AFSO的无线传感器网络覆盖优化算法则在一定程度上有效的解决了该问题。从仿真的结果来看,基于AFSO的层次路由协议与LEACH、LEACH-C相比有效的延长整个网络的生命周期,提高了能量的利用效率,平衡了整个网络的能量消耗；基于AFSO的无线传感器网络覆盖优化算法实现了能够以较小的代价实现传感器节点的分布优化,提高了网络覆盖率。