伴随着5G无线通信技术的发展,物联网的应用俨然成为了大家热议的话题之一,比如涉及到无人驾驶汽车、智能交通、智慧医疗等领域。物联网的本质一般是无线传感器网络,即在目标区域内部署大量的无线传感器节点来感知和监测周围环境的变化情况,然后通过无线通信方式将获取到的监测数据上传至网络中心节点,最终将所获取的数据发送给需求人员。利用无线传感器网络的简单、易部署的特点,可以实现对环境变化的实时情况掌控,避免一些灾害的发生。然而,由于无线传感器节点普遍较小,本身携带的电池能量相对较小,决定了传感器节点的工作时间不会太长。因此,如何提高传感器节点电池能量的利用率一直是无线传感器网络路由协议研究的重点之一。无线传感器网络的工作方式一般为传感器节点之间通过无线通信方式形成的一个单跳或多跳的自组织网络系统。其中负责收集和转发整个网络数据的节点称为汇聚节点,且部署的方式一般是固定在网络中的某个位置不变的。因此,距离汇聚节点较近的传感器节点一般会因为转发大量的数据而消耗更多的电池能量,容易产生所谓的“热节点”,形成“能量空洞”现象。最近几年有研究人员通过实验证明了“移动网关”在提高网络能量利用率和延长网络生命周期方面的效果非常明显。所谓的移动网关即通过不断变化汇聚节点的位置来达到网络能耗负载均衡的目的。本文主要是针对移动汇聚节点的工作方式与无线传感器网络的网络结构进行研究,达到延长网络生命周期的目的。主要工作内容如下:(1)本文分别概述了基于静态汇聚节点和基于移动汇聚节点的无线传感网路由算法,并总结了引入移动汇聚节点后面临的新的问题,同时对无线传感网中基于移动汇聚节点的节能路由算法进行了分类划分。然后对层次型路由算法的优点和缺点进行了总结,如其优点是节点能耗负载均衡,但缺点是由移动汇聚节点引起的路由重构成本有时会过大,反而会降低无线传感网络的生命周期。最后将这些算法的优点结合起来,针对其存在的缺陷进行改进,通过仿真实验,来验证改进后算法的有效性。(2)针对层次型路由算法中簇头节点或者单元格头节点选择不合理导致通信距离增加引起的能耗浪费问题,提出借助于模糊逻辑方法来综合考虑节点的剩余能量值、节点的中心性以及节点与汇聚节点的距离值三个因素来进行选择,有效缓解热节点问题,同时提升了网络能量的利用率。(3)结合基于虚拟网格技术的路由算法进行数据路由路径的重构,在重构过程中只需要很少一部分节点进行路径调整,减少了路由重构的能耗成本,同时网格技术的使用避免了簇群划分不合理的问题,进一步提升无线传感网的性能。