伴随着科学技术的快速发展,低功耗物联网(Internet of Things,IoT)技术越来越被人们所认识和熟悉。相比于Zigbee、BLE、SIGFOX等物联网协议标准,IEEE 802.11ah具有传输距离长、通信速率高等优势。本文主要研究基于802.11ah协议低功耗物联网中的功率优化问题,提出了一种基于信号强度辅助的分组方法和一种能量效率最优的接入窗设计方法。针对IoT中的隐藏节点(Hidden Node)问题,本文提出一种基于信号强度辅助的分组算法(Signal Strength Assistant Grouping,SSAG)。SSAG在IoT部署区域内均匀分布一些已知地理位置的节点作为区域分组参考节点。区域参考节点在网络初始化时依次广播Beacon信号,其他节点侦听参考节点发送信号的强度,选择加入平均接收信号强度最大的参考节点分组。本文结合理论证明和仿真分析了SSAG分组方法对隐藏节点问题的影响,并与传统的自由分组方法相比较,结果表明SSAG分组方法能够显著降低隐藏节点问题的出现概率,从而降低系统整体功耗。针对低功耗物联网接入终端周期性上传数据的业务特点,本文提出一种能量最优的实时接入窗控制方法(Real-time RAW Setting,RTRS)。在RTRS算法中,多个节点向一个基站(Access Point,AP)报告数据,上行信道资源按照时间划分成多个Beacon周期。在一个Beacon周期内,AP节点根据当前周期终端的上传时间预测下一次Beacon周期内终端的上传时间和需要上传数据的终端总量;AP节点根据一个周期内的接入终端总量计算能量效率,设计能量最优的RAW参数,并通知接入终端按照最优参数接入。仿真结果显示该方法能够根据当前的网络状态动态调整参数,显著提高能量效率。本文研究结果可以有效降低基于802.11ah低功耗物联网的能量消耗,为低功耗物联网设计提供理论和实际参考。