6LoWPAN是基于IEEE802.15.4的网络协议，其将IPv6协议用于无线传感器网络，被广泛用于嵌入式设备和应用当中，但其采用的Route-over路由协议并不成熟，在数据报传输时延、路由度量标准和资源利用率等方面仍有改进的空间。　　本文首先对6LoWPAN现有的Route-over和Mesh-under路由协议进行了对比分析，针对现有RPL（IPv6 Routing for Low Power and Lossy Networks）路由协议存在的数据报传输的过程中，每个中间节点都要进行分片和重组从而导致数据报的传输时延增加的问题，提出了一种优化IPv6数据报分片重组效率的策略，并给出了整体设计方案及理论分析，该策略通过构建虚拟IP数据报文及转发映射，减少转发中的缓冲和延迟。　　其次，通过Contiki软件平台对同一环境下的现有RPL分片重组方案和所提出的优化策略进行了仿真验证，结果显示，对比现有的RPL算法，在保证节点能量消耗不增加的情况下，当节点数量分别为4，10及18时，所提出的优化算法的数据报端到端传输时延方面分别减少了14.23％，20.89%及21.68%。此外，该策略还在无线传感器网络硬件平台上得到了验证。并且，本文还通过搭建互联互通验证系统平台，对该优化策略在多节点网络环境中的路由、转发和网内外节点的端到端收发进行完整性测试，证明了该优化策略适合应用于实际场景中。　　之后，针对RPL路由度量标准单一的问题，结合预期传输次数和能量度量提出了一种采用多度量的目标函数改进方案，有效平衡各节点的能量消耗来延长节点的生存时间。通过Cooja仿真平台得出数据报的端到端时延约减少了12.72%。　　最后，研究了一种非存储模式下的反应路由机制P2P-RPL，该机制在构建好的网络拓扑结构基础上，通过“按需”选择临时根节点，缓解了根节点的压力及根节点附近拥塞的问题，并大大缩短了源节点和目的节点的路由跳数。通过在Cooja仿真平台上验证得出，路由跳数减小了28.2%。