无线传感器网络由大量密集的传感器节点组成,是集信息采集、信息传输、信息处理于一体的综合智能信息网络。由于受到工作环境和自身构造的限制,传感器节点的计算能力、通信能力及能量十分受限,而更换节点、为节点充电也较难实现,因此研究能量有效的路由协议将具有十分重要的意义。本文在总结归纳无线传感器网络特点、发展现状、体系结构、异构性的基础上,深入调研了一些典型路由协议的实现原理,并比较了这些协议的性能,最后基于现实网络的异构性需求,提出了一种可适用于具有能量、数据处理能力异构性无线传感器网络的,能量有效的分簇路由协议。该协议由计算能力、通信能力、能量不受限的基站选择簇头并将簇的结构广播给传感器节点,因而可以降低传感器节点成簇时的能量开销；此外,为了避免传感器节点频繁向基站报告自身剩余能量带来的通信能耗,本课题由基站根据能量消耗模型估计每个传感器节点的当前剩余能量,从而大大减少了节点与基站间不必要的通信能耗。在提出分簇路由协议的基础上,本课题重点研究了分簇路由协议的关键技术——分簇算法。并基于现有模型,提出了两种性能互补的分簇算法：CSBK是基于改进的K-means的分簇路由算法,该算法综合考虑节点剩余能量、地理位置、数据处理能力、能量消耗速度等因素来评价节点竞选候选簇头的能力,具有实现简单,收敛速度快的优点；CSBAP算法以AP (Affinity Propagation)算法为基础综合考虑节点剩余能量、地理位置、数据处理能力等因素来评价节点i选择节点k担任簇头的通信代价,并以此代价函数作为AP算法的输入,从而得到一组精度较高的分簇结构。实验结果表明,与同类算法相比,CSBK与CSBAP均能有效均衡节点负载,延长网络生存时间,但CSBK更适合于CPU处理速度慢,对失效节点分布要求较为均匀的网络环境,而CSBAP更适合于CPU处理速度快,对网络生存时间要求高的网络环境。