由一组具有采集数据以及传输数据等功能的节点组成的分布式网络称为无线传感器网络。无线传感器网络被设计并广泛应用于农业监测、桥梁监测、海洋监测、太空探索等领域。路由协议是为了保证节点在网络环境频繁变化的各种场景中均能实现有效的通信,因此,其设计务必要符合实际应用的特点,包括节点配置、部署环境以及用户需求等。本文针对无线传感器网络中存在的数据传输延时较高的问题,提出了一种数据传输延时优化的路由协议。该协议由低延时高可靠的路由算法以及延时优化策略两部分内容组成。本文的主要内容如下:首先,叙述了无线传感器网络及其路由协议的相关内容,包括无线传感器网络的体系结构、特点以及实际应用,介绍了路由协议的特点以及设计原则,并对当前的路由协议进行分类、分析与总结。其次,提出了低延时高可靠的路由算法。该算法首先根据数据包的传输结果对节点的信道探测类型进行区分,使用有效探测占比以及数据传输效率的复合计算作为度量节点间链路质量的标准;然后,通过在网络中转发最佳下一跳节点的链路信息,构造一棵以Sink节点为根的数据传输路径树;最后,提出适用于候选路由节点表的差异更新方式以及适用于路径树的局部更新策略。再次,提出了延时优化策略。该策略首先根据数据包的实际传输时间与理论传输时间计算在转发过程中数据传输延时受环境影响的数值,结合缓冲队列中数据包的数目计算得出排队延时;然后,给定两个阈值,将时间划分为三个连续的区间,对排队延时处于不同区间的节点采用不同的标准判断其接收数据包的能力,判断标准考虑阈值、节点间的链路质量、排队延时等信息;对于难以承担数据转发任务的节点的上一跳节点需要重新选择路由节点。最后,使用OMNeT++仿真平台对本文提出的协议进行实验。结果表明,本文所提协议在减少端到端延时,提高传输的可靠性等方面表现良好。