无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,现已广泛的应用于工业、农业和军事等方面。它布置大量而廉价的传感器节点到要监测的区域,通过多跳的方式将监测到的信息传送到汇聚节点,由于传感器节点的工作环境的限制,它本身带有的电源是不可替换,因此节点的能量是有限的,如何高效的使用能量,延长网络的寿命就成了无线传感器网络路由设计主要面对的问题。由于传统网络的网络协议并不能直接用于无线传感器网络,对于不同的应用背景就必须设计与之对应的网络协议。在这种情况下,本文针对无线传传感器网络的结构特点、网络层次特点等作出了如下的工作:1)本文对无线传感器网络的各个层的特点进行了分析和对影响媒体接入效果的不同因素进行分析,主要是对MAC协议中的经典协S-MAC协议进行分析和改进。2)利用NS2仿真平台,分别对S-MAC协议的吞吐量、网络能量消耗、进行仿真和分析,揭示了该协议中的CW值对信道竞争能力的影响,提出了改进性的信道竞争基制:基于能量平均消耗的CW值的动态设计,使得能量少的节点尽可能少参于数据的发送。3)提出了改进性的路由唤醒机制:将路由信息添加到节点唤醒机制中。利用遗传算法找出了基于能量消耗最小的最优路径,并利用在MATLAB中仿真了一个100节点的场景,证实了寻找到的最优路径消耗能量最少。4)通过一系列的仿真与分析,得出此改进协议确实比原S-MAC协议的性能有了很大改善的结论。最后,给出了工作过程总结,以及提出了未来需要进一步改善的地方,并进行了展望。