无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)因其便宜易布设广泛应用于多种场景的数据监测。但传感器节点只能由嵌入到自身的微小电池供电,故节点会随着能量耗尽而失效,并且网络通常部署在恶劣环境,也可能会造成节点大面积失效,以上两种情况会导致网络失去数据监测功能。若想延长其生命周期,就需从两方面考虑,一是能耗,二是失效后重新连通。针对这两方面国内外研究主要从节约能耗、重新部署节点、能量补给、更换节点电池、移动节点、部署中继节点等几个趋势进行研究。为了减少方案所需耗费的人力物力,以及减少第三方机构的添加,本文主要从节约并均衡节点能耗以及部署中继节点两种方案进行延长网络生命周期的研究。本文涉及的研究内容和创新点如下:1、由于传感器网络的异质性,需考量所有节点能量的均衡情况。通过改进簇头选举算法,增加成簇评估函数将节点的剩余能量作为控制因子,能有效避免选择到剩余能量少的节点。用蚁群策略寻找簇间数据转发的最优路径,在状态转移公式加入适应度函数,为找到最优的转发节点提供保障。在信息素更新方法中加入剩余能量权衡因子,能有效控制路径信息素的增减,增大选择能耗均衡路径的概率。2、针对网络分区中节点数量不均衡的情况,若将网络中的少数孤立节点独立成区,可能会出现中继节点的数量大于分区中节点数量的问题。本文首先选出距离独立节点最近的分区,将其中所有节点与单独节点的距离按照从小到大的顺序存放在数组中,然后找出数组中的第一个叶子节点作为候选节点,将其移动到独立节点和数组中除去候选节点的下一节点之间,最后判断两两传感器是否均处于对方的通信半径中,如果满足则说明移动后独立节点可以重新实现通信,若不满足则丢弃该节点。3、针对现有分区连通方案容错性不足的问题,本文选取四边形斯坦纳树进行第一轮分区的连通方案,此方案已经被证实恢复连通后的平均节点度和中继节点的部署数量的优越性。接下来,用格雷厄姆凸壳算法选取分区中的凸壳定点并将它们顺序连接后形成的凸多边形作为分区的第二轮连通路径。因为两种方案连通方式的差异性,导致两条路径完全独立。这样就可以在第二条路径上设置休眠唤醒机制,这样既能够降低节点的冗余率,保障休眠节点的能量保持,又不影响数据采集的传输的正常进行。