无线传感器网络是物联网的一个重要支撑技术。它把成本低，能耗小的微型化传感器节点部署在人们需要监测信息的区域。这些节点需要具有探测、控制和无线传输的功能，且它们还要能够通过共享无线介质的方式构成多跳的自组织网络。在实际应用中传感器节点一般被部署在人们不便进入或长期驻留的地方，且节点本身所携带的能量有限。所以，节能是无线传感器网络要解决的一个至关重要的问题。通信环节作为节点能量消耗的主要部分，是由无线传感器网络的MAC（Media Access control Protocol）协议来控制的。它对无线传感器网络研究中所涉及到的路由、定位和控制等领域起到了重要的支撑作用。本课题在研究现有的无线传感器网络MAC协议的基础上，基于异步方式的MAC协议给出了改进的方案。提出了自适应更新的AU-MAC(Adaptive Update MAC)协议，它通过信标避让发送机制，提前休眠原理，邻近节点信息表的方法来达到节能的目的。并引入自适应更新原理来维护邻近节点信息表的准确性。然后通过NS-2网络仿真软件对AU-MAC、PA-MAC和典型被动方式的异步RI-MAC，在能耗性能方面进行了分析比较。另外，本文基于一种广泛采用的面向无线传感器网络的Zigbee技术标准，以它的底层IEEE802.15.4无线标准和Zigbee芯片CC2430为基础，构建一个无线传感器网络MAC协议的硬件测试节点。在该测试节点上移植专门用于无线传感器网络的TinyOS操作系统。根据TinyOS微型操作系统的基本原理和IEEE802.15.4的体系结构，设计IEEE802.15.4在TinyOS上实现的方案。以达到利用IEEE802.15.4所提供的物理层服务，在实际的硬件节点上运行MAC协议的目的。最后，通过NS-2软件仿真结果可以看到，AU-MAC协议在网络流量增大时得到更好的节能效果。另外，本文也完成了MAC测试节点的构建，移植了TinyOS系统，实现了IEEE802.15.4协议，为进一步实现AU-MAC协议在实际节点上的测试奠定了良好的基础。