现代科技的进步使得分布式微型传感器能应用于大规模信息的采集。这个采集的过程是通过很多配备可编程计算、多功能传感和通信能力的低功耗设备或节点组成的小型网络完成的。这种传感器节点的网络就是无线传感网络,它易于布置,且具有ad hoc连接性和高效性。集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,它是一种新型的无基础设施的无线网络,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,传送到需要这些信息的用户。无线传感器网络作为一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景,引起了学术界和工业界的高度重视。 本文的主要工作是对无线传感器网络的路由协议进行设计。无线传感器网络节点数量庞大、单个节点资源极其有限,其路由协议设计的首要目标是有效节约能源,延长网络生命周期。论文研究了无线传感网络的硬件体系结构、网络协议体系和不同的分类特点,分析和比较了国外提出的几种针对无线传感器网络的路由协议,并借鉴其中的优秀思想,设计了能量有效的路由协议Energy-Efficient Clustering Routing Protocol(EECRP)。 EECRP基于LEACH聚类的思想,将聚类的过程分为聚类、数据传输和簇内首节点循环三个过程。聚类时充分考虑到节点分布的地理信息,自适应地调节聚类的数目,再根据图论中最小生成树的理论,利用Kruskal算法将所有节点划分为k类。在数据传输的过程中,sink节点将接收数据的过程划分为不同的轮,每一轮中,首节点又为簇内节点划分不同的数据传输时隙。簇内首节点循环是指簇内首节点在每一轮数据传输完后根据簇内每个节点的能量和到sink节点的距离选举首节点,从而分散能量消耗。在仿真分析过程中,应用NS2仿真平台,对直接通信Direct Communication(DC),静态聚类Static Clustering(SC),Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy(LEACH)和EECRP四种路由协议进行仿真和比较,结果表明,本设计算法相对LEACH等算法,能更有效利用网络资源,延长网络生命周期。