无线传感网技术受到了国际上研究者的重点关注，具有广泛的应用背景。在对无线传感网性能的评价中存在着众多技术指标与敏感因素，由于传感器节点受限于硬件条件且供电有限，所以传统路由协议的大多数研究都针对网络的能量消耗进行优化。但当能量消耗方面的评价指标被单方面提升之后，其他方面的影响因素可能因此恶化，从而导致网络整体性能的降低。多目标优化算法能够解决相互约束的目标同时优化的问题，从而保证无线传感网中多个性能指标的联合优化。为了能够提升网络指标并且平衡各影响因素的性能，本文首先调研了无线传感网性能评价指标并分析了各因素间的关系；然后提出了从多目标问题的角度对无线传感路由协议进行优化分析；接下来，本文在现有传感网模型的基础上提出增加以孤立节点概率作为分簇路由网络连通性的描述模型，并分别基于现有主流多目标算法非支配排序算法II(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmII, NSGAII)、强度帕累托进化算法II(Strength Pareto Evolutionary Algorithm II,SPEAII)以及二进制多目标粒子群算法(Binary Multi-Objective Particle SwarmOptimization, BMOPSO)算法，对无线传感网分簇路由协议进行优化设计；最后通过仿真结果表明，与传统分簇路由协议相比基于多目标优化方法的无线传感网分簇路由协议在对能量消耗、网络时延以及网络连通性的同时优化方面具有更加优秀的性能。