随着硬件技术的成熟无线传感器网络在现实生活中的应用也越发广泛，但由于无线传感器网络的应用相关性，针对不同的应用场景往往需要做具体的网络设计。MAC层负责为网络通信分配信道资源，是传感器网络协议栈的重要组成部分，因此对MAC层协议的研究具有非常重要的意义。　　本文针对不同的应用场景设计了两种MAC层协议，同时研究了无线传感器网络中MAC协议的理论模型分析方法，主要工作如下：　　（1）PR-MAC协议。该协议具有优先级和冗余过滤的功能。通过将优先级信息插入到数据分组的控制字段内，协议给不同的优先级数据分配不同的最小竞争窗口和不同的退避窗口增大机制。高优先级数据分配较小的最小竞争窗，低优先级数据的最小竞争窗则根据网络当前的负载量来动态的调整。当网络负载较大时动态调整其调节因子?，增大其最小竞争窗使高优先级数据能以更小的排队时延接入信道。当网络负载较小时动态调整其调节因子?，减小其最小竞争窗，以降低网络的整体时延。不同优先级数据对应不同退避窗口增大法也能进一步的减小高优先级数据的传输时延。冗余数据过滤机制是专门针对泥石流监控这一应用中监控参数不经常变化的特点设计的。协议内置了一个参数最小差值门限表，新接收的数据差值如果小于门限值将会被丢弃。这样整个网络的能耗将得到降低。　　（2）OTT-TDMA协议。该协议以树形拓扑为研究场景，从节能的角度出发，优化Simple-TDMA时隙分配过程以减少传感器节点的启动次数，从而达到降低传感器网络能耗的目的。同时协议根据树形拓扑的特点，提出时隙反转的概念，使有数据发送的节点在适当的情形下能自适应的从接收状态转化为发送状态，减少数据发送的排队时延，并且在进行时隙安排时OTT-TDMA协议总是尽量将发送时隙安排在接收时隙之后以减少数据发送的同步时延。