● 摘要
无线传感器网络（WSN）是由大量廉价智能的分布式传感器节点通过自组织方式所形成的，每个节点自动的采集数据信息或控制命令，并经过内部单元的处理，直接传送或通过其它节点中继传送到控制中心。WSN不需要有信息基础设施网络的支持，具有快速部署、信息自动获取、工作时间长等特点，可广泛应用于军事、工业、探测、医疗等领域，成为了当前的研究热点。而WSN的关键技术之一就是介质访问控制（MAC）技术（亦即多址接入技术），即如何将网络中的用户公平、快速、安全地接入信道，高效地共享公共信道资源。因此，本文深入、广泛的研究了WSN中的MAC协议，主要内容和贡献如下：1．提出了基于竞争的低延时无线传感器网络介质访问控制（LMAC）协议。LMAC采用异步休眠机制，不同层次的节点逐个推迟发送起始时间，依次进行接收与发送，减少数据在传输过程中的多跳延时，解决了能耗与时延的矛盾。仿真结果表明，LMAC协议克服了SMAC和TMAC的缺点，在节约能量的前提下大大减少了数据的多跳网络延时。2．在LMAC的基础上，针对数据汇集应用中节点业务量不均匀性，提出了自适应的介质访问控制（AMAC）协议。AMAC采用自适应的通信机制，使得业务量小的节点有更多的睡眠时间，从而更好的提高了网络的能量效率。仿真结果表明，AMAC协议降低了能量消耗、减少了数据的多跳网络延时，大大提高了数据汇集应用网络的整体性能。