无线传感器网络是由在监测区域内部署的大量多功能、低能耗、廉价的微型传感器节点组成的智能专用网络。由于具有部署灵活、扩展方便、价格低廉等优点，无线传感器网络在工业、农业、军事、空间探测、灾害预警、医疗卫生、交通管理和环境监测等众多领域都有着非常广阔的应用前景。由于传感器节点能量非常有限，因此如何高效利用节点能量来最大化网络生命周期是无线传感器网络面临的重要挑战之一。如何在无线传感器网络中提供QoS保障已成为一个迫切需要解决的问题。针对以上问题，本文对无线传感器网络的路由协议进行了较深入的研究，主要工作如下：（1）层次路由协议具有便于管理，可扩展性较好等优点，是目前无线传感器网络路由协议的研究热点之一。本文在对LEACH及其相关协议深入分析后，针对LEACH中簇首在网络中随机分布的特点，从簇的形成和簇首选择两个方面进行改进，提出了一种均匀的分簇算法（LEACH-UC）。该算法采用固定的簇半径对簇首在网络内的分布进行控制，分簇后通过预选簇首节点协商和调整机制选定最终簇首。仿真实验结果表明，该算法可使簇首在网络中分布均匀，可有效平衡网络节点的能量消耗，延长网络的生存时间。（2）针对现有QoS保障路由协议大部分只关注能量，而很少考虑安全性的问题，提出了一种安全的多路径路由协议SMRP。该协议参考了DD路由协议兴趣扩散的机制，充分利用了汇聚节点相对于传感器节点在能量、存储能力和计算能力等方面具有的优势，实现了路由的选择与维护。SMRP不但具有较高的能量使用效率，而且在不需要额外能量消耗的情况下，仅通过自身的路由机制就可抵御一些常见的恶意攻击，从而保障网络的安全。仿真实验结果表明，SMRP在吞吐率、控制消耗和网络生命周期方面具有较优的性能。