大规模无线传感器网络作为支撑物联网发展的一项重要的技术,在环境监测、工业检测、智能交通等方面得到广泛的应用。随着社会的发展,物联网应用场景的多样性为无线传感器网络的组网带来了新的挑战。一些实际应用场景要求无线传感器网络可以实现大规模的快速灵活的组网,例如通过无人设备或是飞机抛洒等方式进行部署,设备分布的位置具有一定的随机性。在这些场景中,为了满足大规模无线传感器网络快速灵活的组网需求,要求无线传感器成本低廉、设备轻便,同时网络应该具备低功耗、高生存周期的特点。现有的WSN路由协议在大规模场景下难以平衡人们对于低功耗、低成本、易部署等特性的要求。因此,我们在此提出了一种面向大规模无线传感器网络的易部署的分簇路由协议EDCRP。研究工作重点分为两部分,第一部分是基于随机侦听的分簇算法研究。现有的大规模无线传感器路由协议或是基于固定的路由设计,需要手动部署网管和路由节点;或是依赖于基站以及节点间通信来提供节点位置坐标。这些方案会提高网络部署的复杂性,同时在大规模高密度场景下节点间的频繁通信易造成网络拥塞,导致时延升高,重复的转发和退避也会提高节点的能量消耗。分簇算法是解决大规模的无线传感器网络所面对的时延和投递率问题一种可靠方法。我们提出了一种自适应的大规模WSNs分簇方案,通过节点之间基于随机侦听的广播和基于能量最优的簇容量设置实现自适应的分簇,在降低组网成本、提高组网灵活性的前提下满足网络对生存周期和投递率的要求。第二部分是关于分簇网络下低功耗路由算法的研究。在采用分簇结构的无线传感器网络中,簇与汇聚节点的路由算法一直是无线传感器网络中研究的热点问题。大范围部署的无线传感器网络中,随机散布的节点容易造成簇与簇之间因距离超出通信距离而出现通信困难,影响路由的建立。我们设计了一种基于信标侦听的路由分配方案来对网络中的路由节点在自适应的要求下进行合理分配。通过对通信时延做出妥协,尽可能的降低单节点的数据转发次数,降低节点的能耗,以实现延长全网生存周期的目标。为了降低单个传感器的芯片成本,在协议设计时我们尽量使算法简单高效,以减小协议对存储和计算开销的需求。最后通过自主开发的仿真平台和硬件测试验证了相比Zigbee协议采取的路由算法Cluster-Tree和AODVjr路由,EDCRP在大规模、高时延容忍度的场景下能耗、组网速度、内存开销上的优势。