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无线传感器网络(WSN)中节点的能量有限性、如何降低网络能量消耗和延长网络的生命周期是自WSN出现以来的重点研究问题。WSN的路由协议常常会因为节点能量耗尽失效导致整个网络失效,本文从路由协议的层面来研究如何降低能量消耗以及延长网络生命周期。重点研究WSN中的地理能量感知路由协议遭遇路由空洞和短暂路由环现象。本文提出两种不同的改进算法,小规模网络下改进的地理能量感知路由协议(SGEAR)和改进的地理能量感知路由协议(MGEAR)。从不同的角度和侧重点对地理能量感知路由协议算法进行改进,提高节点利用率、降低网络能量消耗、避免路由空洞现象和延长网络生命周期。论文的主要工作如下:1、研究并分析WSN研究背景及现状,主要特点和应用。其次,探讨了WSN路由协议当前的主要问题。2、针对地理能量感知路由协议的路由空洞和路由环问题,在小规模网络的特定场景下提出改进算法SGEAR。通过在距离和能量之间的折衷平衡,获得新的代价函数计算公式,选择最优的路由路径。SGEAR算法避免了节点修改自身代价值后,广播消息的不及时造成的短暂路由环现象,通过在距离和能量之间的折中平衡来更好的优化路由协议。提高了时效性,减少路由空洞个数,进一步降低网络能量消耗,延长网络的生命周期,更适合特定场景下小规模网络中的WSN的应用。3、针对地理能量感知路由协议的出现空洞节点、节点利用率低的问题,提出MGEAR算法。该算法根据能量比例函数而不是传统的能量消耗函数来选择下一跳节点,初始能量与传输数据消耗的能量的比值越大,该节点在被选为下一跳节点时的可能性更大,相比其他节点,该节点越具有承担数据传输任务的能力。MGEAR改进算法不仅避免了节点成为空洞节点,更充分利用了部署在网络拓扑中的全部节点,提高整个网络内节点的使用率,数据传输过程中活跃的节点数目更多。同时,网络拓扑中的死亡节点数目减少,避免路由空洞以及路由循环情况,进一步延长了网络生命周期。