作为一项新兴技术，无线传感器网络在战场环境感知、目标跟踪等军事领域以及生态环境监测、智能交通控制、智能农业等民用领域都有着广泛的应用前景。但传感器节点的结构及安置环境特点，使得高度受限的节点能量成为影响网络生命周期的关键因素。因此，如何有效节约且均衡网络能耗成为无线传感器网络路由算法的研究热点。本文在分析国内外研究现状的基础上，以减小并均衡网络能耗为目标，提出了一种基于混合和声搜索算法的无线传感器网络路由算法，并基于此进行了硬件实现与验证。　　首先，本文分析无线传感器网络的路由特点，提出了一种减小并均衡能耗的目标模型。再根据和声搜索算法存在的缺陷，对算法的初始化及新和声的产生方式进行改进，包括采用轮盘赌选择机制减轻算法对初始解的依赖，增强算法的搜索方向；采用混合和声搜索与遗传算法的方式，增强算法对解空间的开发能力，加快算法的收敛速度。通过对本文路由算法进行仿真对比实验，验证了算法的优异性。　　然后，为了将提出的智能路由算法在实际节点上实现，本文在Contiki操作系统的网络层设计了一种路由协议。并从跳数配置、信息汇聚、路由配置以及数据路由四个阶段详细阐述了协议的设计过程，介绍了协议中涉及的报文格式及信息表项等。通过Cooja仿真器对协议进行仿真，验证了协议的可行性。　　接着，搭建了实际的无线传感器网络测试场景，对本文的路由算法及路由协议进行了工程实现。通过采用无线嗅探器进行抓包分析，对算法及协议的功能进行验证。测试结果表明，本文的路由算法能为无线传感器网络场景提供低能耗且均衡化的节点路径，延长了网络的生命周期，同时本文的路由协议能在传感器节点上正常而稳定的运行。　　最后，对本文的工作进行了总结，并对下一步研究工作进行展望。