温室大棚作为现代化农业的应用之一,其环境监测普遍采用的是有线通信方式,有线通信方式中的信号传输虽然相对比较稳定,但复杂的布线和较高的成本不利于进一步提高温室的自动化和智能化。对于应用于温室大棚的大规模无线传感器网络而言,平面路由协议显然不利于网络的扩展和节点资源的优化利用,而目前基于分簇的层次式路由方法在簇头节点的选择和优化,以及数据传输方面仍存在缺陷,而且簇头的按轮选取也会消耗大量的能量。　　 无线传感器网络中节点的能量非常有限。在基于分簇的层次式路由协议中,通过簇的生成把特定工作分配到簇首,极大地提高了整个系统的可扩展性和延长了网络寿命。本文对当前常用的分簇路由算法进行归纳,分析这些算法的优缺点;在分簇的过程中充分考虑了节点的相对密度及节点的剩余能量,并利用改进的k-means算法对分簇结果进行优化;通过汇聚树的建立使得簇首节点能以多跳的方式将数据传递到基站;在数据传输的过程中完成簇头的更新,有效地避免了频繁分簇带来的能量开销;本文还在以上工作的基础上引入了DHT技术,使得资源定位更加高效。　　 为了验证本文提出的算法性能,本文在仿真平台PeerSim上进行了多个仿真实验,通过多种场景的仿真测试并将结果与LEACH协议、LEACH-D协议和Equitable LEACH-E协议进行对比。在网络大小为100m×100m的情况下,增加节点的密度,可以发现,当节点数目大于15时,本文所提出的算法能有效地节约节点能量、延长网络寿命,即使当网络运行轮数为200轮时依然具有较好的路由性能;在节点密度保持不变的情况下,从网络大小为100m×100m开始增大网络的规模,可以发现,本文提出的算法能有效地节约节点能量、延长网络寿命,并减小了通信时延,具有较好的路由性能,特别是当网络大小为500m×500m时,网络的性能优势更加明显,说明算法能更好地适用于大规模网络。该算法也能够有效地应用于温室大棚监测系统中,能够实现温室无线传感器网络监测系统的实时和可靠的无线通信,满足了温室环境监测系统的设计要求。