自2009年温家宝总理在无锡传感网络技术研发中心发表重要讲话后，物联网在国内得到了飞速的发展，国家相关部委出台了物联网有关的扶持政策，地方政府也纷纷建立物联网园区、基地和示范工程。ZigBee作为一种低功耗、低数据速率以及低成本的无线传感网络技术出现，在工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等领域中得到了广泛的应用。中国物联网校企联盟认为，鉴于ZigBee网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能，在物联网领域具有非常强的可应用性。
　　 ZigBee技术面临着有限能量供应的限制，因此降低能量的消耗成为了其研究的主要趋势。MAC协议控制着射频模块，其设计主要目标是降低能量的消耗。因为传统分层协议不能很好的适应无线网络的需求，所以本文将结合跨层设计的思想对MAC协议进行优化。跨层设计通过协议层间信息的交互，从而实现对网络资源的有效分配，能有效地提高网络的综合性能。
　　 首先，分析比较了几种比较典型的ZigBee的MAC的协议，讨论了每种MAC协议针对能耗的问题所采用的关键机制;使用能量分析模型分析了SMAC协议中节点在各种状态下所消耗的能量，可计算出节点在一段时间内的总能耗:通过之前SMAC协议的详细分析，提出了SMAC协议的不足之处。
　　 然后，在SMAC协议的基础上，结合网络层的AODVjr路由协议，以降低能耗为主要优化目标，提出了一种跨层优化的方案。在SMAC协议在控制帧中添加路由信息，可以让节点得知自己是否处于通信线路中，降低节点空闲监听所消耗的能量;AODVjr协议获取MAC层的延迟值，修改路由代价函数，选择延时最小的通信路径。
　　 通过NS2仿真实验，分析比对了网络的总能耗、延时等性能指标，可以看出跨层优化方案降低了能耗、时延，提高了ZigBee网络的整体性能，达到了优化设计的目的。