本发明提供了一种非均匀路由协议设计方法，该方法利用设定的先验知识初始化网络，然后统合节点能量和节点相对位置因素，利用设定的适应度函数考察策略和局部搜索更新策略选取各个簇首节点，进一步通过考虑通信簇群成员数量和簇首节点Sink节点相对距离约束的簇间混合多跳路由算法建立最优簇间路由。采用本发明的方案，在保障初始分簇可靠性的基础上，确保实际适应度最好的候选节点当选簇首节点，并得益于簇群成员数量和簇首节点Sink节点相对距离的约束控制，充分发挥成员节点较少的簇首用于进行簇间的数据转发时的能耗优势，且改善了簇首节点若离基站较远依旧有可能直接发给基站的问题，有效延长网络寿命，降低网络丢包率。