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低功耗有损网络为无线传感器网络实际应用中的典型网络，RPL协议作为面向低功耗有损网络的标准路由协议被广泛使用，但作为一种强调通用性的标准协议并没有充分考虑网络的应用相关性。在实际应用中，网络具有多样性。本文根据提前部署无线传感器网络中能量充足与随机部署无线传感器网络中能量受限两类应用场景，分别提出了相应的基于RPL路由协议的均衡算法。当网络能量充足时，重点优化其端到端传输性能;当网络能量受限时，重点延长其生存时间。 一、针对提前部署、能量充足网络，设计了一种基于RPL路由协议的双射频流量均衡算法。该算法使节点能自适应地根据数据包长度和属性选择合适的射频进行传输，以提高网络的端到端传输性能。进一步探索了基于该算法的低功耗无线技术与宽带电力线载波技术相结合的双模通信方式，并在电力抄表中应用。利用双射频流量均衡算法，实现了基于CC1200和SX1278的双射频无线抄表功能及双模抄表方式。实际抄表测试表明，双射频模式的平均时延较SX1278模式降低了78％，平均成功率较CC1200模式提升了10％，且网络传输稳定，验证了该算法的有效性。在正常通信与外加干扰情况下，通过对比测试证明双模技术可以提高抄表网络的实时性与可靠性。 二、针对随机部署、能量受限网络，设计了一种基于RPL路由协议的父节点电量估值能量均衡算法，以延长网络生存时间。该算法构造了一种能量有效的复合路由度量，并提出基于能耗速率的父节点电量估值策略，节点可根据网络状况自适应调整拓扑，同时未额外引入网络控制开销。基于Contiki操作系统对该算法进行实现与仿真，结果表明，相较原协议，该算法能有效实现网络能量均衡，在不同数据流量与规模的网络中，平均网络生存时间分别延长了37.5％、29.5％。 本文提出了两种基于RPL路由协议的均衡算法，分别对网络端到端传输性能与生存时间进行优化，对于促进无线传感器网络多样化应用及研究具有一定的参考价值。