近年来随着物联网技术应用对电池等携带性电源需求日益增加,无线唤醒(WuR)技术已经成为无线传感器网络(WSN)节能降耗的研究热点。WuR技术让空闲状态的无线终端微控制器(MCU)进入睡眠状态,在需要通信时MCU才会被唤醒,从而大幅度降低节点能量消耗。本文针对WuR技术中网络流量变化所导致唤醒请求丢包率和能耗较高的问题,分别在星型和树型WSN中提出了有效降低丢包率和能耗的WuR唤醒协议。论文主要内容包括:1.针对WuR唤醒协议在空闲信道评估(CCA)过程中延迟较大,能耗较高的问题,提出了一种动态空闲信道评估(DCT-WuR)唤醒协议。该协议中的节点在信道空闲时采用多次CCA,而忙碌时仅需执行一次,可以更快地进入睡眠状态。2.针对DCT-WuR协议在流量变化的星型WSN中唤醒请求(WuC)丢包率较高的问题,进一步提出了一种基于WALB算法的动态自适应唤醒协议(DNAPWuR)。该协议通过利用拟牛顿法将模型预测的信息进行非线性拟合,通过加权移动平均方法得到节点数量对照表。节点根据实际退避、CCA执行次数和对照表估计出其余节点数量,然后根据节点数量和数据包达到率等信息以对数形式增加或减少退避时间上限。3.针对DCT-WuR在流量变化的树型WSN中唤醒请求丢包率较高的问题,提出了一种数据包连续传输自适应选择唤醒协议(PCT-WuR)。该唤醒协议分析了流量较小和较大两种状态,并根据第二级节点数据最大处理速度设定阈值。当流量较小,即数据包达到率小于阈值时,允许请求节点在发送唤醒请求后连续发送两个数据包。当流量较大,即数据包达到率大于阈值时,采用单个数据包传输方式。最后,本文在M/G/1/2队列基础上,改进了节点丢包率模型来分析以上星型和树型网络中的WuR唤醒协议。星型网络中DCT-WuR相较于CCA-WuR,延迟降低了54.60%,能量消耗降低了28.03%。DNAP-WuR相较于CSMA-WuR,吞吐量提升了9.19%。树型网络中DCT-WuR相较于CCA-WuR,总延迟降低了23.16%;PCT-WuR相较于CCA-WuR,总延迟减少了21.48%,丢包率降低了23.09%。