无线传感器网络(WSN)是近几年来国内外较为热门的研究领域,在国防军事和人们的日常生活上具有十分重要的应用前景。纵观计算机网络技术的发展史,应用需求始终是推动无线互联网络技术进步的动力。无线传感器网络在军事领域、工业领域、农业领域及环境领域等多个领域均有十分广阔的市场。无线传感器网络结构与传统的无线网络(Ad hoc)存在明显的差别,最突出的是传感器节点的能量有限性,由于节点能量主要依靠电池等一次性能源,很多环境(如：森林、沙漠、外太空等)下无法进行补充,因此设计一个能量有效利用的路由协议已经成为无线传感器网络路由协议研究的重要课题。目前提出的大多数无线传感器网络路由协议都主要集中在网络服务质量(QoS)上,并没有充分考虑到将节点能量的有效利用问题。因此本文在总结这些算法的基础上,将蚁群算法(ACO)引入到无线传感器网络路由搜索中来,通过利用蚁群算法的并行性,正向反馈和高鲁棒性的特点,减少路由搜索过程中节点能量的消耗,具体包括以下几个方面：1)本文从无线传感器网络的研究现状出发,分析了无线传感器网络的体系架构和支撑技术；从无线传感器网络的路由协议出发,研究了路由协议的设计要求,并按照不同的要求对路由协议进行了分类；研究了无线传感器网络中一个典型的路由协议——定向扩散协议(DD)。2)本文描述了ACO的基本原理,在现有的ACO基础上,改进了ACO的信息素选择概率公式,局部信息素更新规则和全局信息素更新规则。仿真实验表明,改进的蚁群算法(ACS)在收敛性上要优于ACO,并研讨了将ACS应用于无线传感器网络路由搜索中的优势。3)本文提出了一种基于蚁群算法的无线传感器网络路由协议(ACRP)。在ACRP中,本文设计了传感器节点模型、数据分组机制、分组传输机制和信息素更新机制。同时,本文还分析了ACRP的时间复杂度和空间复杂度,并通过数学归纳法对ACRP的收敛性进行了证明。仿真实验表明,在选择了最优的参数情况下,ACRP在网络生存期和数据包传输数量方面也要明显优于DD。