随着“普适计算”技术模式的出现,无线传感器网络(WSN)成为对人类生活方式产生重大影响的信息采集技术手段之一。在WSN面临的诸多挑战中,路由协议是其中的一个重要研究课题,按网络结构可分为平面路由协议和分簇路由协议。在分簇路由协议中,簇首一般进行簇内数据融合,大大减少了网络通信量,簇成员功能简单,能耗较少,而且分层结构具有较好的可扩充性,适合大规模网络,因此分簇路由协议是当前研究的热点。但目前提出的分簇路由协议也存在一些问题,例如,簇首的产生开销较大,形成的簇分布不合理,簇间通信也不能很好的实现簇首间的负载均衡,簇间通信没有一个良好的框架可供以后扩展,簇首的失效将导致一定时间内的路由失败,具有“瓶颈”效应,等等。针对当前存在的这些问题,本文提出了一种能耗均衡非均匀分簇路由协议EBNC。EBNC根据WSN生命周期内各阶段的能量特征和数据传输“多对一”的向心性特征,从簇首的产生、簇间路由两个方面进行改进。EBNC在选举簇首时,动态地根据随机数和剩余能量权衡节点的竞争力,把竞争力转化为不同的时延,由时延决定节点是否成为簇首,簇的大小与节点距离sink节点的远近有关,低于最低能量的簇首没有簇内成员；对于簇间通信,提出一种基于复合势能场的簇间开放式路由框架,并在此框架的基础上实现了能耗均衡的簇间通信。这样产生的簇首同时考虑了节点的剩余能量和随机数,有利于能耗均衡和簇的合理分布,不同的时延减少了成簇时的通信冲突；没有成员的簇首避免了因能量耗尽而形成的“瓶颈”效应；最终达到路由过程中能耗均衡的目的,有效地延长了网络的生命周期,并增强了路由协议面向不同应用的可扩展性。最后用J-SIM仿真平台,对EBNC路由协议进行了仿真实验,通过与LENCH路由协议进行对比研究,证明了改进的算法节省了整个网络的能量消耗,有效地平衡了簇首间的能量消耗,延长了网络的生命周期,改善了网络的性能。