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随着物联网技术的快速发展，无线传感器网络(WSNs)被称为物联网技术三大支柱方向之一，被广泛应用于军事、医疗、环保等领域。无线传感器网络是由布置在监控区域内的传感器节点组成的，通过相互协作，完成消息的采集、转发和发送。MAC协议主要功能是优化网络吞吐量、提高带宽利用率和确保网络通信安全、高效。无线传感器的发展前景非常广阔，网络性能以及协议优化备受关注。介质访问控制(MAC)协议决定了无线通信信道的使用方式，由于无线传感器网络的特点，传统的无线网络MAC协议不能直接应用于无线传感器网络，所以设计良好的MAC协议，从而减少网络的能量消耗和数据延迟成为无线传感器网络亟待解决的问题。研究WSN的MAC协议要考虑到其能量效率问题。本文针对无线传感器网络，提出了一种能量有效的休眠和功率控制MAC协议设计算法。将传感器节点分为转发节点和监听节点。Sink节点向发送一个包含休眠命令信标帧，转发节点负责将这个帧转发给监听节点，所有节点几乎同时进入休眠状态从而使整个网络实现同步休眠和唤醒。同时，本文提出了一种新的混合PCBRP方法，作用于MAC层，但是它在微传感器路由协议的背景下建立的。转发节点将包括休眠命令的信标帧，转发到监听节点。所有节点几乎同时进入休眠状态，这样就可以在整个网络中实现同步休眠和唤醒。此外，我们还提出了一种新的基于路由协议的功率控制方法。这种方法是根据节点间的距离，在路由协议和最优传输功率基础上，形成了一个包括最优传输功率和节点地址的路由表，其中传输功率可以通过搜索传输下一跳邻居表中的数据获得。根据实验结果分析和评估，证实了这种机制是可行且有效的。本文分析了无线传感器MAC协议的设计要求以及存在的问题，针对现有的MAC协议进行比较分析，提出了一种低时延低能耗的DMAC协议改进算法。通过对DMAC数据采集树算法的分析，对其数据传输方式进行研究，针对其负载不均衡，提出一种消息节点睡眠机制和退避策略。