无线传感器网络(WSN)是由大量具有存储能力、数据处理能力以及无线通信功能的传感器节点组成。这些传感器节点随机地分布在目标区域,自组织形成一个多跳的网络。它们通过所形成的网络将采集到的目标环境的数据信息传输给网关节点,从而实现对目标环境的实时监测和控制。然而这种多点对单点的传输方式极易引起负载不均衡的现象。这种负载不均衡会使得部分关键节点由于负载过重而过早地耗尽电量,导致网络原有覆盖区域丧失通信能力。因此,在设计路由协议时必须加入负载均衡机制。本文以网络负载均衡为目的,做了以下研究:首先,阐述了RPL路由协议产生的背景,同时指出了RPL网络中出现负载不均衡的原因,并对RPL路由协议负载均衡改进方案进行了总结。其次,对研究平台Contiki操作系统及其仿真工具Cooja进行了介绍,接着深入研究了RPL路由协议,包括其控制消息、拓扑构建、路由过程、目标函数以及路由度量标准。在深入研究RPL的基础上,使用Cooja仿真器对RPL路由协议进行仿真测试,包括组网测试、Trickle机制测试以及网络修复能力测试。通过测试验证了RPL在低功耗有损网络中的良好性能与优势。然后,针对RPL路由协议中只有单一路由度量标准的不足,本文通过将节点的剩余能量进行等级划分,然后结合节点间的链路质量,提出了一种基于可靠性的能量均衡路由度量算法(EETX)。EETX不仅保证了无线链路的可靠性,还将传感器节点的剩余能量作为路径选择的重要参考,解决了部分节点始终处在重度使用状态的问题。最后,本文通过Cooja仿真器分别对ETX和EETX进行了仿真实验。仿真结果表明:EETX在拓扑结构、节点能耗、网络的生存时间等方面的性能更为优越。