IEEE802.15.4标准是为速率低的无线个人区域网络独特设计的。ZigBee网络是基于IEEE802.15.4无线传感器的一门新技术，最近几年，由于ZigBee的特点优势，广泛应用在工业、农业、车载、住宅、医疗等领域。ZigBee节点是使用电池进行供电的，在实际应用中，大部分节点随机播撒在地形复杂的环境中，当节点电池能量不足时，及时更换电池是不可能的，因此节能逐渐的成为ZigBee路由协议的重要机制之一。本文首先介绍了ZigBee的技术特点、ZigBee协议栈、ZigBee网络的组成和ZigBee普通路由协议，引出能量路由的概念，并详细介绍相关的能量路由协议。目前存在的几种能量路由协议主要是从是两方面考虑的：控制网络整体开销和减少低能量节点的使用。控制网络整体开销的方法是寻找路由中总能量消耗最少的路径，因此骨干节点的使用次数较多。减少低能量节点使用的方法是使网络中节点的剩余能量尽可能的平均化，即均衡各个节点的能量，减轻骨干节点的传输负担，从而延迟网络分割的时间。由此可见，这两方面是相互矛盾的，现有的路由协议并没有把两者有效的结合。为了能够同时减少低能量节点的使用和控制网络总能量的消耗，使路由协议达到真正的节能，本文在最小电池开销路由协议基础上提出了一种能量优化的改进算法。算法的改进主要从两方面进行：第一，控制请求分组的传输范围，通过判断节点之间的关系，获取请求分组到达目的节点的大致方向，再限制请求分组传输的深度，避免了转发冗余的请求分组产生能量浪费；第二，对路由开销进行重新定义，将节点的剩余能量作为计算路由开销的一个重要参数，使路径中具有低能量节点的路由开销变大，间接的控制了低能量节点的使用。最后搭建NS2仿真平台，利用NS2仿真软件进行验证，将原路由协议和改进的路由协议在死亡节点的个数和网络功耗两方面进行分析对比。仿真结果表明，改进的路由协议网络功耗下降，并推迟了节点死亡的时间，验证了改进后算法的有效性。本文最后将ZigBee理论应用到实际，搭建了ZigBee智能家居模型。通过对ZigBee硬件和各个节点的设计，实现了智能家居的基本功能，同时将改进后的算法应用到智能家居模型中，进一步验证了算法的实际应用性。