无线传感器网络中存在大量的传感器节点,这些节点具有感知、无线远距离通信的模块。网络具有对周围环境进行检测、监控和感知的能力。但网络内的传感器节点的能量有限,且一旦布置后不可更换。节能方向的研究便成为了无线传感器网络中的关键问题之一。在网络传输中,节点之间的通信能耗较大,因此通过设计合理的分簇和路由算法可以有效地降低不必要的能耗,延长网络寿命。对网络内随机分布的节点进行合理地分簇,可以降低簇内节点的通信能耗。因此本文主要研究无线传感器网络的分簇算法和路由选择策略,以期减少网络的能耗。本文首先介绍了无线传感器网络的研究背景和意义,然后对无线传感器网络中的网络体系结构、关键技术及特点等进行了介绍,接着阐述了几种具有代表性的分簇算法和路由选择策略,并对它们的优势和不足进行总结和归纳,提出本文要解决的问题,给出了解决方法并进行了仿真验证。为了解决当前分簇算法和路由选择策略中所存在的问题,针对目前分簇算法随机选举簇头的问题,本文提出了一种结合高斯分布函数和遗传算法的簇头计算方法和分簇算法。在路由选择策略中分析了环境相关的数据,结合了蚁群算法并提出了多参数加权的节能分簇路由协议ICRS。该协议首先针对目前分簇算法中计算初始簇头数量及初始簇头分布所存在的问题,结合了节点的剩余能量和簇内、簇间传输的能耗优化了适应度函数。在路由选择策略中结合了节点与邻居节点的距离、节点到基站的距离等参数对下一跳节点的选择和信息素更新进行了改进。最后,使用MATLAB对本文提出的分簇路由协议进行仿真,通过仿真详细地分析了ICRS协议的各个部分,并且对部分参数进行讨论。本文以网络中存活的节点数量、网络的剩余能量、基站接收的数据包数、能量效率和簇的结构作为性能指标,将ICRS与GATERP、NR-LEACH、L-LEACH另外三种协议进行仿真结果的比较。仿真结果表明,本文提出的ICRS协议能够显著延长网络的寿命,比NRLEACH的网络寿命提高了42.9%,比L-LEACH的寿命提高了38.8%,相比GATERP网络寿命提高9.3%,相比NR-LEACH的能量效率提高了39.3%,比L-LEACH的能量效率提高了35.8%,比GATERP的能量效率提高了14.2%。说明ICRS协议能有效地减少网络能耗,有很好的性能表现。