无线传感器网络应用广泛，是当前的一个热点研究领域，在许多应用场合，实时性是衡量无线传感器网络的重要指标之一。在无线传感器网络中，实时路由协议的主要目的是在保证数据实时传输的前提下，减少网络能耗，延长网络寿命。结合实时应用背景，设计能量高效的路由协议，是无线传感器网络实时路由协议研究的重点。本文围绕无线传感器网络实时路由协议展开研究工作。在无线传感器网络实时应用中，如何保证数据实时传输，并最大限度地降低网络能耗，是实时路由协议设计所面临的巨大挑战。本文在分析和总结已有实时路由协议的基础上，结合跨层设计思想，提出了一种基于跨层设计的自适应实时路由协议ARRP（Adaptive Real-time Route Protocol）。该协议通过各层间的跨层信息交互，实现网络各层的协同，减少了数据传输时延和网络能耗。此外，功率控制技术显著影响无线传感器网络的实时性和能量有效性，是解决两者之间矛盾的有效途径之一。本文在研究已有无线传感器网络功率控制算法和实时路由协议的基础上，提出了一种基于功率控制的实时路由协议PCBRRP（Power-Control-BasedReal-time Routing Protocol），该协议通过动态调节节点的传输功率来提高节点的能量有效性，同时综合考虑通信链路质量和节点剩余能量来选择下一跳转发节点，以保证端到端数据的实时传输和降低网络能量消耗。最后，本文利用仿真工具NS2对ARRP协议和PCBRRP协议进行了仿真实验，并与其它实时路由协议进行了分析对比，仿真结果显示，本文所设计的两种路由协议具有较好的实时性和能量有效性。