集成无线通信、嵌入式计算、传感器和分布式信息处理技术的无线传感器网络已经成为当前信息网络研究的热点,随着廉价的CMOS摄像头及微型麦克风的出现,以及人们对图像、音频和视频等多媒体监测数据的迫切需求,推动了多媒体传感器网络的发展。多媒体传感器网络(MSNs)能感知目标对象的声音、图像等多媒体信息,能实现细粒度、精准信息的环境监测,具有感知媒体丰富、数据量大、处理任务复杂等显著特点。MSNs需要在带宽资源、处理能力以及电池能量相当有限的条件下处理、传输实时的多媒体信息,因此在满足QoS需求的同时,提高能量效率成为路由协议设计的关键问题。由于良好的网络拓扑控制能够有效降低网络中节点能量的消耗,延长无线传感器网络生存期限,提高路由协议性能。本文分析了目前提出的无线传感器网络分簇算法和实时路由协议,将分簇算法和地理位置路由有机结合,提出一种能量有效的基于分簇结构的实时路由协议(CBRP)。采用跨层的分析方法计算出监测区域中最优的簇数目,根据最优的成簇数目将监测区域划分为不均等的虚拟单元格,使得靠近汇聚节点的区域有较多的簇,在单元格中建簇的方法控制了最优的簇数目和簇头位置,缓解簇间能量消耗不平衡现象。根据节点的剩余能量和质心竞争成簇,从而在簇间构建了稳定的虚拟骨干网络。多媒体数据对传输的实时性、可靠性要求很高,这需要网络具有更强的媒体传输能力,在满足QoS(集中在实时性和可靠性两个质量域)需求的同时,使网络中各簇头节点能量的消耗均衡,各簇头节点根据数据包的实时需求将其分类。在簇头节点间的多跳路由中动态调整数据包的传输速率,并且结合节点间通信的可靠性和节点剩余能量等信息,选择最优的下一跳节点。最后,采用基于OMNeT++的Mobility框架来仿真本文提出的分簇协议算法,并对实验结果进行分析。仿真实验表明,该路由协议在提供实时性、可靠性方面的服务和提高网络生存周期方面表现出较好的性能。