无线传感器网络集成了无线通信、传感器、嵌入式计算、网络等技术,是一种典型的无基础设施的通信网络。无线传感器网络能够实时协同监测、感知和采集各种环境或监测对象信息,对数据进行处理,并传送到需要这些信息的设备或用户,可广泛应用于军事、商业、医疗救护、环境监测等领域,近年来引起了学术界和工业界的高度关注。介质访问控制(MAC)协议决定了无线信道使用的方式,在传感器节点之间分配有限的通信资源,已成为无线传感器网络研究中的热点。MAC协议主要分为三类:基于竞争的MAC、基于时分复用的MAC以及混合性的MAC。本文的主要工作是在研究著名S-MAC(Sensor-MAC)协议的基础之上,对S-MAC改进版本S-MAC/AL(Adaptive Listening)在延迟方面进行改进,同时维持其低能耗的特点。尽管改进版本S-MAC/AL采用流量自适应侦听机制将睡眠延时减少一半以上,但周期睡眠造成的传输延迟仍然十分显著。本文提出了一种低时延改进算法,改进后的MAC协议可以支持一个基本帧周期内连续三跳通信,多跳中可以减少延迟。此外,本文还提出了已知路由自适应侦听改进机制,控制无需的节点参与自适应侦听,避免了不必要的能量损耗,从而维持了原来的低能耗特点。本文在NS-2网络仿真平台上对所设计的MAC协议进行仿真验证,采用AWK程序处理的方法,完成对跟踪文件数据的抽取和对网络的三个主要性能指标(时延、吞吐量、能量)的统计分析。研究结果表明,本文所提的改进S-MAC协议较之原S-MAC在时延、平均吞吐量方面具有一定的性能改善,特别适用于对延迟要求严格的无线传感器网络应用。