信息物理融合系统(Cyber-physical system，CPS)是连接了物理世界和虚拟世界的新型智能系统，且已经取得了长足的发展。无线传感器网络(WirelessSensor Networks，WSNs)是信息物理融合系统不可或缺的一部分，其迅速发展能够推动CPS的进步。WSNs是由大量低功耗和低成本的传感器节点通过相互协作而组成的无线网络，其在环境监测、军事任务、智能楼宇、医疗监护、农业控制、城市交通等重要领域得到了普遍的应用。虽然WSNs节点具有低功耗的特性，但是其一般被布置在恶劣或者人类很难到达的环境中，所以一经布置其能量很难得到补充。为了保证WSNs能够长时间有效的工作，有关其路由协议的研究一直在进行。　　WSNs路由协议的设计通常根据应用环境的不同而不同。WSNs路由协议的侧重点主要包括四个方面:节能性、能耗平衡性、安全性和实时性。为了减少能耗，延长无线传感器网络生存周期，一般采用注重优化路径的路由协议;为了提升能量的利用率，一般采用注重能耗平衡型的路由协议;为了提高传输的安全性，一般采用注重数据加密的路由协议;为了达到实时性的要求，一般采用传输延迟小的路由协议。在设计WSNs路由协议的时，通常综合考虑其中两个或者两个以上的要求，本文设计的路由协议主要注重节能性和能耗平衡性。　　针对无线传感器网络中三维路由算法的能耗问题，提出了基于三维胞元空间的自适应多跳能量高效路由(Self-adaptive multi-hop energy efficiency routing，3D-SMEER)算法。该算法根据自适应多跳机制确定跳数，利用协同节点转发消息包到邻居最优胞父，从而减轻当前胞父的传输负担。同时，该算法根据能耗模型对协同节点的选择区域进行了研究，并且考虑节点的剩余能量和相关位置信息选择协同节点，以平衡网络的能耗。仿真结果表明，与其他算法相比3D-SMEER算法节省了网络的平均能耗，有效地提高了网络的能耗平衡度。