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近年来,随着传感器技术、嵌入式计算技术、微电子技术、现代网络技术和无线通信技术的不断发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network简称WSN)作为一种全新的信息获取、处理和采集技术正逐渐走向成熟,它具有低功耗、低成本、分布式和自组织等特点。无线传感器网络应用广泛,目前已经广泛应用在在军事国防、工业、农业、环境监测等方面。但无线传感器网络仍然存在一系列的问题有待解决,尤其是无线传感器网络的节能路由设计问题。1本文首先介绍了无线传感器网络的相关理论,详细分析了无线传感器网络的体系结构、网络特点以及研究现状等。并完成了对现有经典无线传感器网络路由算法的比较和研究。2、在深入研究LEACH协议的基础之上,完成了对无线传感器网络最佳建簇概率的研究。并提出了对LEACH协议的两种改进的节能路由算法:①提出了基于遗传算法的单轮分簇算法(LEACH-IGA),LEACH-IGA算法步骤:考虑全网的剩余能量,确定簇头集合,利用改进遗传算法在簇头集合中寻找最优簇头,并划分成簇;②在第一轮分簇算法LEACH-IGA的基础上,启动簇头局部寻优提出双轮分簇算法(LEACH-IGA-I)。LEACH-IGA-I算法步骤:利用LEACH-IGA的结果,然后在每个分簇内部局部寻优,寻找最优簇头,完成了簇头的再次优化选择。分簇完成后,簇内节点直接和簇头节点通信,而簇头节点则根据距离直接或则间接与汇聚节点通信。通过实验仿真发现,LEACH-IGA节能算法和LEACH-IGA-I节能算法性能优良,能够极大地延长网络生存周期。3、将无线传感器网络运用于森林防火系统中的数据采集环节,并将改进后的节能路由协议LEACH-IGA-I成功用于森林防火系统,完成了对森林生态数据(温度、湿度、光照度、风速风向等)的有效传输。通过实践完成了LEACH-IGA-I算法的检验。本论文得到了重庆市科技公关项目(SCTC,?2009AC2068)的支持,LEACH‐IGA‐I算法已经运用于项目中,目前该项目已经于2011年1月成功结题。