无线传感器网络在众多领域中都有广阔的应用前景，并且已经开始得到许多行业的关注。受其应用特点的限制，无线传感器网络仍存在着一些有待进一步深入研究的问题，如时间同步、负载均衡、数据安全、路由、定位等。本文针对无线传感器网络路由协议及汇聚节点在网络中的重要作用做了深入研究，分析了现有的几种基本的协议。对RDCA算法做了改进，补充了稳定工作期的协议，对失效节点做简单的处理，并对改进后的算法进行仿真测试，实现各节点都能通过簇头与汇聚节点或基站的一跳通信。另外，在此基础上提出了一种新的两级分簇多跳路由协议TLCMH，该协议在节点分簇结束就能实现各节点与汇聚节点多跳通信，使网络负载均衡、生存时间变长。本文所提出协议经过仿真测试并与原算法仿真结果比较，其分簇性能与原算法持平，网络生存时间平均高于原算法约20%。此外，本文利用传感器节点与GPRS通信模块设计完成一个汇聚节点。该汇聚节点能收集传感器网络内部的信息并进行融合，对传感器网络进行监测，并能通过GPRS远距离与服务器安全、快捷地传输数据。经过测试，本文所设计的汇聚节点也能满足传感器网络的工作需要。