无线传感器网络是通过无线网络连接而成的多跳自组织网络,由大量低功耗传感器节点组成,节点随机部署在监测区域,能够实时地监测和收集部署区域内观察者感兴趣的信息,并将信息进行处理并通过网络传输给观察者。本文首先对无线传感器网络进行了综述,重点研究了无线传感器网络的MAC (Media Access Control)协议,并对经典的S-MAC (Sensor-MAC)协议的工作原理和节能机制做了详细的分析。本文针对S-MAC协议中固定的占空比不能适应网络负载变化的问题进行了改进,为了达到能耗和延迟之间的平衡,提出了一种基于PageRank算法的自适应占空比SMAC协议(PR-SMAC)。在该协议中节点分为两类：普通节点和关键节点(sink节点和边界节点)。对于普通节点,基于PageRank算法的思想,通过发送节点中数据包的大小和占空比,计算出接收节点的占空比。采用自学习占空比算法计算出来的占空比,能很好的反应出当前网络负载的情况,达到了节省能量和减少延迟的目的。针对关键节点耗能较多、过早死亡的问题,提出了关键节点进行通信的必要条件,必须满足两个条件之一才能够进行通信：当关键节点周围的邻居节点缓存容量比例达到一个阙值的时候,可以进行通信,这样一次性大数据通信机制节省了能量；如果关键节点在数据更新周期t0时间内没有传输数据,为了保证数据的实时性,节点需要进行通信来更新数据。通过NS2仿真结果表明,改进后的PR-SMAC协议,通过将节点进行分类,普通节点的占空比能够很好地适应网络负载的变化,在能耗和延时方面都有很好的改善；对于关键节点,改善了能耗过快的问题,延长了网络的生存周期。最后对本论文的工作做了总结,并指出了MAC协议节能机制在未来研究的方向。