无线传感器网络融合了多项前沿科学技术,通过节点间的自组织组网对物理世界的信息进行有效监测,是物联网不可或缺的组成部分。无线传感器网络也被广泛应用于军事、环境监测等多种领域中。在大部分工作环境中,失效的节点很难进行实时地更换。合理的路由协议可以有效改善网络中有限能量的利用率,改善网络中节点能量受限问题。本文通过对经典层次分簇路由LEACH协议在分簇不均匀、簇首选举随机性和簇首单跳机制等方面的不足进行改进,进一步提高协议对网络整体能耗的优化性能。将改进型遗传算法应用于对LEACH协议在簇的建立阶段和稳定传输阶段进行改进,提出了两种新的协议。基于遗传算法与最优簇数的路由协议:簇的建立阶段,将最优簇数目和遗传算法相结合对网络进行分簇,同时利用节点的能量、位置信息等约束条件从候选簇首中选取簇首;簇的稳定传输阶段采用LEACH协议的单跳通信机制。Matlab仿真结果表明,改进协议提高了网络分簇均匀性,有效均衡和降低了网络的能耗,延长了网络的稳定期和生命周期。基于遗传算法的多跳树簇式路由协议:簇的建立阶段采用LEACH协议原有的思想;在稳定传输阶段,对簇首到Sink的单跳通信机制进行改进,在簇首和Sink采用遗传算法形成一条最短的通信链路,对链路进行优化形成以Sink为中心的多跳树簇式链路。Matlab仿真结果表明,改进协议有效降低并均衡了网络的能耗,延长了网络的稳定期和生存周期。