本文研究了无线传感器网络高效利用能量的路由协议。无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织的网络系统。高效使用能量来最大化网络生命期是传感器网络面临的首要挑战。无线传感器网络路由协议根据感兴趣的数据建立数据源到汇聚节点之间的转发路径，保证整个网络能量的均衡消耗。 本文在对无线传感器网络体系结构、特点、关键技术以及应用与研究进展进行介绍后，根据传感器网络具体应用需求的不同，对现有典型路由协议进行了分类，分析了各自不同的设计特点。 定向扩散(DD)为无线传感器网络提供了一种以数据为中心，通过兴趣匹配和梯度建立来完成数据扩散和网内数据聚合处理的可扩展数据分发机制。本文在分析了DD的基本概念的基础上，提出了一种基于移动代理(Agent)模式的定向扩散可扩展机制(DDMA)，研究了DDMA在NS2仿真器中的实现机制。仿真结果表明，DDMA实现了移动代理在定向扩散协议数据分发模式中的应用，具有较低的能量消耗和较小的数据分组传输延迟。 在无线传感器网络中提供有服务质量(QoS)保证的数据分发服务变得日益重要。本文在分析了无线传感器网络QoS机制的需求和实施QoS的难点和可采用的策略后，提出了一种基于定向扩散的分布式能耗均衡QoS路由选择算法QRDD。QRDD基于路径节点最大最小剩余能量(MaxMPE)和最小跳数(MHC)信息得到梯度，组合利用这两类梯度来得到观测节点和有效传感节点间的多条可选路径，通过多路径路由支持路径的平滑切换，保证性能最优路径被选择，提供失效节点的路径修复和主动通告机制。网络仿真实验表明，QRDD能很好地支持不同业务的资源需求分配，可实现全网能耗均衡。