无线传感器网络是一种依靠大量部署在恶劣环境下、条件极端受限(比如能量有限且不可恢复,通信能力有限等)的动态自组织节点的协作配合来工作的新兴网络技术。无线传感器网络不需要固定的基础设施的支持,就可以通过灵活的方法从其所部署的环境中收集各种感应数据,从而形成一个分布式网络系统。无线传感器网络的固有特点使得它在许多领域都有着十分重要的作用,比如,环境监测、战场伺服、家居自动化等。同样,无线传感器网络在这些领域的应用也带来了许多研究挑战。无线传感器网络的关键技术是开发任何实际应用的基础。本文尝试对无线传感器网络的两个技术点进行了深入的研究:拓扑控制部分的分簇协议技术,以及数据链路层的MAC协议技术。针对传统被动分簇协议(PassiveClustering)成簇性能不够好的缺点,并且根据无线传感器网络的特点,通过采用簇内分级的思想,提出了一种新的能量高效的基于簇内分级的被动分簇协议(Energy-efficient hierarchical passive clustering)。我们使用一个国外流行的仿真软件OMNET++对它的性能进行验证,结果表明在成簇性能和能量高效性方面都优于传统的被动分簇协议。对于MAC协议,在分析比较了多种传统协议特点的基础上,根据现有的研究进展,对传统的的MAC协议的思想作了改进,并提出了一种新的基于唤醒机制和时分复用思想的W-MAC协议。我们同样对该协议进行了仿真验证,实验结果表明在节能、传输延迟和网络寿命方面优于之前的传统协议。