无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)是物联网的技术支撑,是目前的热门研究领域之一,被广泛应用在工业控制、智能家居、精准农业、智能交通、环境监测、物流跟踪、健康管理等诸多场景中。WSN网络由大量具有特定功能、能量有限的传感器节点构成,通过采集上传需要的任务数据,实现对某区域环境的实时监测。然而,由于其节点的能量有限,目前减少节点能耗仍然是延长WSN网络生命周期最主要的问题,因此,如何在能量受限的无线传感器网络中进行有效的路由设计是本文研究的重点。本文首先对WSN网络路由传输特点和蚁群算法原理进行介绍,通过对WSN几种路由算法进行分析,总结了蚁群算法应用在WSN路由设计中的优势和不足,针对基本蚁群算法收敛路径性能差,执行时间长的问题,对算法进行改进。然后,对网络仿真的方法进行描述,构建WSN网络仿真模型,将本文提出的算法与基于能量和方向的GPSRE算法、基于启发式信息改进的蚁群算法ACO进行仿真实验,对仿真结果分析,从端到端的时延,网络能耗,生命周期三个方面验证算法性能。针对WSN网络路由传输过程中节点能耗不均,网络生存周期短的问题,本文提出了融合方向、时延、能耗等多因素的改进路由算法,该算法主要从以下几点进行改进:(1)针对蚁群算法中易陷入局部最优解的问题,采用局部与全局相结合的信息素更新策略,并在状态转移公式中加入节点通信能耗,避免部分节点因频繁工作而过早死亡,以达到均衡节点通信能耗和改善最优解性能的目的。(2)针对基本蚁群算法收敛时间长的问题,在构建路径的过程中加入方向搜索的引导,减少无关路径的构建,以提高在全局范围下的路径构建的质量和收敛速度。仿真结果表明,本文提出的算法,有效减少了网络节点能耗,增加了网络生存时间,能够适应较大规模下的无线传感网络数据传输。