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在环境数据监测、军事战场监测等众多领域日益增长的应用需求下，无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)成为目前研究的热点。WSN最大特点是节点能量有限且难以补充，因此如何节能、最大限度延长网络生命周期是WSN研究的核心问题。围绕节能问题，业界在电路实现、MAC协议与路由协议设计等方面进行了大量的研究。本文以IEEE802.15.4非信标模式（NonBcn）MAC协议为基础，针对多跳WSN网络和不同的应用环境，进行节能MAC协议的研究。具体设计了一种适合周期性数据收集应用的S-NonBcn协议，并以此为基础，进一步设计了一种适合低频率数据上报兼有突发业务的B-S-NonBcn协议。IEEE802.15.4非信标模式（NonBcn）没有休眠机制，不能有效节省能耗。本文在NonBcn协议基础上，从减少空闲监听时间和降低冲突两方面降低能耗，设计了适用于周期性数据收集应用的S-NonBcn协议。S-NonBcn协议利用了数据收集的特点，采用交错休眠机制减少了空闲监听时间，并针对交错休眠机制带来的严重冲突问题，设计了冲突解决机制。通过网络仿真软件NS2仿真，验证了S-NonBcn协议比NonBcn协议具有更高的能效性。低频率数据上报兼有突发业务的应用是另外一种典型的WSN应用。已有一些MAC协议能处理突发数据，如DMAC协议，但DMAC协议处理突发数据存在严重的冲突问题。而S-NonBcn协议的活跃占空比不能动态的调整，导致突发数据的丢失。本文在S-NonBcn协议的基础上，设计了适用于低频率数据上报兼有突发业务应用的B-S-NonBcn协议。B-S-NonBcn协议也采用S-NonBcn协议的交错休眠机制，降低了能耗。根据突发数据的特点，采用请求回复机制动态的调整活跃占空比，使数据能快速的到达Sink节点。通过NS2仿真，与S-NonBcn协议、DMAC协议相比，B-S-NonBcn协议不仅具有更高的能效性，而且降低了端到端的平均丢包率和端到端的平均时延。