随着当今世界的科学技术的迅猛发展,无线传感器网络(WSN)不断改变着人类认识世界的方式,其应用相当广泛,可以用于灾害预警、医疗健康系统、城市道路交通监管、军事等诸多领域。WSN的关键技术之一是网络通信协议的设计,其中,较为重要的一个就是路由协议的设计。由于WSN的节点是资源受限的,其首要任务则是降低节点的资源消耗,特别是能量的损耗,最大程度的增加网络整体生存时间。本论文首先总结了WSN的节点模块、网络架构、协议栈结构、当前研究的热点、网络特点以其应用。学习并分析了WSN已有的经典算法和网络特性,分析了设计路由算法的考量依据。由此设计了一种低功耗的路由算法。本路由算法的目标和特点是在保证数据传输可靠性的前提下充分利用已有的报文,在必要的报文中携带路由信息,不再设置专门的路由报文,最大程度的降低节点收发报文的次数,减小节点能量消耗,并且均匀消耗全网所有节点的能量,从而增加网络生存时间。本路由算法以梯度值、信道链路质量以及节点剩余能量作为选择最优父节点的依据,动态的选择最优父节点即动态的选择最优上行路径;下行则采用定向的广播方式,不再特意为占网络总流量极少的下行报文维护路由,因而形成不对称的上下行拓扑;在本网络中没有横向的数据,只有上下行的数据。最终利用多种机制完成整个路由算法的全部流程。通过Contiki操作系统的Cooja仿真工具进行路由算法的仿真,首先验证了上行数据选择最优父节点的方式是根据拓扑的变化而变化的,以达到全网性能(能量均耗程度)的最优,其次验证了此路由算法功能的可行性,最后通过与CTP协议性能的比较,验证了此路由算法在功耗方面确实做到了一定程度的降低。基于TinyOS系统在硬件实物节点上完成路由算法的实现,并且通过若干实物节点组成的拓扑进行测试,再次验证了此路由算法的功能的可行性。