1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSNs)作為一種新興的、將改變?nèi)祟惻c物理世界交互的新技術(shù),在民用和軍事方面已經(jīng)有了非常廣泛的應(yīng)用,如環(huán)境監(jiān)測、交通運輸監(jiān)控、戰(zhàn)場態(tài)勢感知、公共安全和智能家居等。尤其隨著物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化,進一步推動著WSNs的規(guī)?；蜕虡I(yè)化。
　　WSNs也有著自身的缺點,其中能量受限是最大的制約條件,所以在 WSNs設(shè)計中,能量是優(yōu)先考慮的因素,如何節(jié)省單個節(jié)點的能量消耗、均衡整

2、個網(wǎng)絡(luò)能量消耗速率、最大化網(wǎng)絡(luò)生存時間是 WSNs研究的重點。其中網(wǎng)絡(luò)層的路由策略對WSNs的生命周期有著重要影響,設(shè)計出能量高效的路由協(xié)議已經(jīng)成為國內(nèi)外各個領(lǐng)域的關(guān)注焦點和研究熱點,也同樣是本文研究的重點。本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)分析 WSNs的研究現(xiàn)狀,明確該領(lǐng)域所涉及到的研究熱點、需要改進的地方、難點和尚未解決的問題,確定本文所研究的方案的現(xiàn)實意義,并對該方案的發(fā)展前景和應(yīng)用效果進行了大膽的預(yù)測和展望。
　

3、　(2)研究現(xiàn)有能量有效性路由算法對 WSNs性能影響,分析總結(jié)它們各自的優(yōu)勢和缺點。前人提出的一些能量有效性路由算法,如 Mini-Hops、LEACH、PEGASIS、TEEN、HEED等算法,在網(wǎng)絡(luò)能量效率等方面都有良好的表現(xiàn),但基于這些路由協(xié)議,會使得網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點負(fù)載差異大,從而導(dǎo)致能量消耗不均衡,因此需要設(shè)計出能夠保持全局網(wǎng)絡(luò)能量均衡消耗的路由算法,以滿足應(yīng)用需求。
　　(3)討論現(xiàn)有的能量均衡路由算法,如EBRP、M

4、AP、AEAP等算法,在此基礎(chǔ)上提出一種新的能量均衡路由算法——無環(huán)路能量均衡路由算法(A Hybrid Energy Balanced Loop-Free Routing Protocol for Wireless Sensor Networks,HEBR)。該算法通過構(gòu)建深度維度場、剩余能量維度場、能量密度維度場,在各個維度場的綜合作用下選擇下一跳傳輸節(jié)點,深度維度場將下一跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點限制在父節(jié)點和兄弟節(jié)點之間,剩余能量維度場有效

5、保護能量較低的節(jié)點,能量密度維度場用來驅(qū)使數(shù)據(jù)包總是向著能量密度大的區(qū)域傳送,可以有效實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點負(fù)載平衡、整網(wǎng)能源消耗均衡、網(wǎng)絡(luò)運行時間延長。同時設(shè)計了一種路由環(huán)路消除和冗余跳數(shù)減少的機制,可以確保在路由選擇過程中不會出現(xiàn)路由環(huán)路的情況,從而減少傳輸時延、避免不必要的能量消耗、提高傳輸可靠性。
　　(4)在MATLAB平臺下,進行仿真實驗,分析仿真結(jié)果,進行性能評價。與Mini-hops、EBRP算法相比,我們提出的 HEBR算