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无线传感器网络中,传感器节点能量资源和处理功能的有限性制约了无线传感器网络应用的进一步发展和扩大。合理有效的路由协议能够降低对传感器节点计算和存储能力的要求,提高传感器网络的能量效率,弥补其固有缺陷,有利于无线传感器网络应用的有效开展。不同的应用场景下,无线传感器网络对所采用的路由协议性能需求也不尽相同。事件监测作为无线传感器网络的重要应用之一,具有网络规模大、监测范围广、事件随机性高等特点,对路由协议的能量效率提出很高要求。论文以此作为出发点,针对大规模无线传感器网络事件监测应用场景的特点及需求,在对典型路由协议进行研究分析的基础上,总结适用于该场景的有效路由策略,进而设计出合理高效的路由协议。主要工作如下:①对无线传感器网络的体系结构及特点进行概括性介绍,并根据其应用特点分析无线传感器网络路由协议的特点及设计需求。对几种典型的分层式路由协议:LEACH、AEEC以及ARPEES的协议思想和实现步骤进行研究,针对大规模无线传感器网络事件监测应用场景,获取适用且有效的路由策略,并通过仿真验证分析其不足。②针对无线传感器网络突发事件监测应用,提出一种基于事件驱动成簇和时延梯度路径树的路由协议。此协议在进行簇头节点竞选时综合考虑候选节点剩余能量、距离Sink节点的跳数、与邻居节点的连通性及父节点数目等因素以节省和均衡网络能耗,并通过时延梯度路径树和多路径选择实现及时和可靠的数据传输。与传统路由相比,本协议在考虑突发事件监测应用对于传输时延需求的前提下,通过提高网络能量效率延长了无线传感器网络的生命周期。③针对现有分层式路由协议在事件监测应用中过早出现死亡节点、破坏网络连通性而缩短无线传感器网络有效工作期的问题,提出一种改进协议,将候选节点的连通度作为竞选簇头节点的参考因素之一,同时,在建立回传路由时根据当前节点的剩余能量状况选择不同的中继节点选择法则,避免能量少的节点过早死亡。仿真数据显示,改进协议在延长无线传感器网络的生命周期的同时,通过保持节点存活率延长了网络的有效工作期。即使在扩大监测范围的情况下,改进协议仍保持明显的性能优势。