由于传感器的能量有限,最大化WSN生存时间是设计路由协议的最大挑战。无线传感器路由协议包括分层式路由协议和平面式路由协议。分层式路由协议比平面式路由协议更能有效的延长网络寿命。分层式路由协议假定所有节点可与SINK节点直接通信,因此随着WSN的节点规模增大,节点与SINK节点之间的平均距离显著增加。根据多径衰落模型可知,网络平均距离直接影响整个网络的能耗。随着WSN规模的增大,层次性的网络拓扑结构中簇头节点与基站节点之间的平均距离也随之快速增大,从而导致网络通信能耗急剧增加。因此,提出针对大规模无线传感网络的可扩展的路由协议意义重大。本文首先介绍当前大规模无线传感网络中的路由协议。现存的路由协议主要包括两个方面:簇头选择和多跳。本文针对这两个方面提出3种改进协议:(1)由于传统的选簇的方法,随机选择簇头节点,导致簇分布不均匀且簇大小不均衡。随机选举簇头节点导致剩余能量小的节点成为簇头节点。因此提出将节点的剩余能量作为选举簇头节点的指标,同时将邻居的簇合并的改进方案。(2)虽然将节点剩余能量作为选择簇头节点的指标,但是还是存在一些弊端,簇分布不均匀。因此提出基于簇头竞争机制,将节点的剩余能量和节点的密度作为竞争指标。采用簇头竞争的方法保证簇分布均匀,簇大小均衡。(3)大规模无线传感器网络中,随着网络规模的增大,网络中的平均距离增大。传统方法通过构建簇间多跳。该方法一般根据全局簇头节点构建多跳。.但是获取全局簇头信息需要消耗大量能量。因此提出根据局部簇头信息构建加权树,节点根据簇头节点与基站节点之间距离的平方作为指标选择下一跳构建加权生成树。实验表明,采取邻近簇合并和簇间采取勾股定理的方法能有效降低网络能耗,延长网络的生存时间,并对构建大规模WSN网络拓扑及应用有一定的指导意义。然而采取簇头竞争能均衡簇局部簇头信息构建网络加权树,在节点能量同构的情况下,采取这种方法和其他路由协议比较能有效的延长网络生命周期。