随着微电子技术、计算机技术和无线通信技术的飞速发展和日益成熟,无线传感器网络(WSNs)的应用越来越广泛,逐渐被应用于军事、环境监测、交通控制等多个领域。但是数据传输延迟和能量消耗,严重制约着无线传感器网络的应用。在无线传感器网络体系结构中,MAC(medium access control)协议决定着无线信道的使用方式,负责为节点分配无线通信资源,是保证网络高效通信的重要协议,直接影响网络的整体性能。MAC协议是无线传感器网络领域中的一个广泛研究的问题,然而,现有的MAC协议较少是针对具体的应用而设计。针对事件驱动应用感知的多模无线传感器网络应用,本文设计并实现了一个事件驱动、应用感知的多模无线传感器网络MAC协议EDA-MAC(Event Driven ApplicationMAC)。并结合双向弯道这一特定的交通难点问题,研究了基于无线传感器网络的交通指挥系统设计的关键问题,工作主要包括:(1)基于IEEE802.15.4 MAC协议的思想,提出了一个事件驱动应用感知的无线传感器网络MAC(Event Driven Application MAC,EDA-MAC)协议。在该协议中,设计和实现了竞争时隙分配算法和时隙动态调整算法。竞争时隙分配算法选择优先级最高的汇报事件,根据此事件的优先级作为可以汇报事件的基准,限制低优先级事件的汇报,有效降低了数据包的碰撞,保证了数据传输的完整性和实时性。时隙动态调整算法,根据已有汇报事件的信息,动态调整非竞争周期和非活动周期的时隙数目,减少节点的空闲监听时间,最大程度地使节点处于睡眠状态,有效降低了节点能耗。(2)采用仿真工具TOSSIM和组件化编程语言nesC,结合双向弯道交通指挥系统的实时性和低能耗的特性以及无线传感器网络固有特性:多模性、面向事件、优先事件传输等,从事件传输延迟、事件之间的传输公平性、节点之间的传输公平性和能量有效性四个方面,分析和评价了EDA-MAC协议的性能,并与典型的无线传感器网络MAC协议进行了性能对比。(3)为了降低系统部署的代价以及提高系统运行的效率,结合粗糙集理论的知识约简方法,从关系必要性和独立性两个方面,给出了应用系统的设计方法。采用基于粗糙集的知识约简方法,对提醒点集合进行约简,获得具有最小的独立性的提醒点集合,不仅节省了提醒点硬件部署数量,而且减少了系统状态集合的数量,简化了电路设计;同时,利用基于有限状态机的状态图来辅助完成智能控制电路设计,提高系统的响应速度,并进一步降低硬件造价。(4)在无线传感器网络应用系统的设计方法的基础上,给出了基于WSN的双向弯道交通指挥系统的原型系统。该原型系统包括感知子系统和提醒子系统两个部分,其中感知子系统采用无线传感器网络,实时感知数据,具有便于布置、实时感知、现场处理的优点。交通提醒子系统采用基于有限状态机的状态图来辅助完成智能控制电路设计,进一步降低硬件造价,提高了系统反应速度。