近年来，随着无线传感器网络在各个领域中的应用越来越广泛，其关注度越来越高。网络协议是无线传感网的关键技术之一，无线传感器节点的能量有限，能量有效性是协议设计的首要目标，而随着无线传感器网络中实时应用的层出不穷，设计时还需综合考虑实时传输方面的性能要求。在实时系统中，网络同时存在实时数据和非实时数据的混合传输，实时数据应该优先于非实时数据尽快传输到sink节点。本文针对无线传感网中的实时传输提出了系列新的网络协议，在保证能量有效性的同时，尽可能地减少实时分组的传输时延，以满足系统的实时性需求。主要内容为:　　(1)针对基于退避机制的按优先级传输的同步竞争MAC协议的研究。论文针对传统退避算法的不足，提出一种基于权值退避算法的新型竞争MAC协议，节点利用BLACK-BURST机制判定分组优先级，保证实时分组的优先传输，同时节点退避时间以自身的队列长度和剩余能量为加权进行计算并控制退避窗口的增长速率，减少了空闲侦听的时间;降低了分组的传输时延和能耗。对比传统退避算法，新算法在时延和能耗等性能方面具有明显的优势。　　(2)针对基于BLACK-BURST竞争机制的实时MAC协议的研究。论文针对传统BLACK-BURST竞争传输时的长度随着等待时间的延长而增大，导致额外传输时延和节点能耗的增加并降低了信道利用率的缺陷，提出了一种二进制编码的BLACK-BURST机制，通过编码和按位传输机制减少了BLACK-BURST的传输长度，并保留了其优先级判定功能。新算法显著降低了负载较重时BALCK-BURST本身传输造成的能耗和时延，增加了吞吐量。　　(3)针对QoS保障的动态路由协议的研究。重点针对流量自适应的动态路由协议中邻居节点之间路由信息交换过程的大量分组传输导致的额外能耗和时延问题，设计了一种基于竞争退避的路由应答信息，只接收最优化的邻居节点的路由应答，减少了其他节点的路由应答数目。并且针对不同优先级分组，以不同策略的路由选择算法选择下一跳节点。实时分组以时延最小原则进行传输而非实时分组以平衡网络能耗原则进行传输，保证了实时传输，延长了网络的生存时间。新协议在吞吐量、时延、网络能耗平衡等方面的性能都优于传统的动态路由协议。　　(4)针对实时跨层协议的研究。重点针对现有以分簇结构为基础的跨层协议簇头选择算法中没有考虑簇头深度对全网通信的时延和能耗的影响，提出了一种基于能量、深度和簇头相对位置为选择权值的簇头选择算法，选择能量最多的节点成为簇头并根据深度确定层次关系，通过避免相邻节点同时传生簇头来降低各簇内通信碰撞概率，同时在簇内和簇间通信过程中增加实时分组竞争时段来降低实时分组的传输时延。新协议在实时传输时延、节点能耗、网络生命周期等方面的性能都有明显提升。