无线传感器网络是由低成本、低功耗、具备感知、数据处理、存储和无线通信能力的微型传感器节点通过自组织方式形成的网络，它在军事、环境科学、医疗健康和其他商业领域都有着广阔的应用前景。能量消耗是无线传感器网络的核心问题，它决定了无线传感器网络的生存时间。因此，无线传感器网络路由协议的设计必须以节约能源和提高网络生存时间为主要目标。　　 本文首先对无线传感器网络的体系结构及相关概念进行了描述，分析了无线传感器网络体系和路由协议的特点及其设计要求，对现有的一些典型无线传感器网络路由协议进行了重点研究与分析，并对它们进行了综合评价。在此基础上，以提高传感器节点的能源有效性和传感器网络的可扩展性为目的，本文提出了一种高能效分簇路由协议。该协议由分簇，优化簇首的选择和簇首间多跳路由三部分组成。首先采用一种非均匀分簇算法进行分簇。候选簇首通过使用非均匀的竞争范围来构造大小不等的簇。靠近汇聚点的簇的规模小于远离汇聚点的簇，因此靠近汇聚点的簇首可以为簇间的数据转发预留能量。其次，针对现有算法在确定簇首过程中忽略了邻居节点的状态信息，而容易导致簇内节点过早的出现盲节点现象，提出了应用粒子群（Particle Swarm Optimization，PSO）算法优化簇首的选择。该优化算法在充分考虑了簇内邻居节点的能量和距离分布信息的前提下优化簇首的选择，能够较好地避免盲节点现象的过早发生并进一步提高网络的生命周期。在簇首间的多跳路由中，除了考虑了簇首的剩余能量，还考虑了簇首到基站的距离。　　 高能效分簇路由协议考虑了全局节点（簇首节点和簇内节点）能量之间的均衡性。本文对协议的设计过程进行了详细地描述，并对仿真中采用的数学模型和选择的仿真参数进行了分析与说明，最后通过获得的仿真结果验证了算法的有效性。