无线传感器网络是当前备受关注的多学科交叉的热点研究领域,它通过随机部署的大量传感器节点以无线通信的方式自组织组网,完成对各种环境信息的实时监测、感知和采集,在不同领域有着广泛的应用前景和价值。介质访问控制(Medium Access Control, MAC)协议决定着无线信道的使用方式,负责分配通信资源,是决定网络整体性能的重要基础协议之一。同时,MAC协议直接操作传感器节点能耗最大的射频模块,因此对无线传感器网络MAC协议展开研究具有重要的现实意义。本文从无线传感器网络在大多数应用中负载不均衡的特点出发,以节省能量消耗为原则,对异步无线传感器网络MAC协议进行改进研究,主要工作集中在以下几个方面：1、对现有MAC协议进行分类总结,并详细阐述各类协议中的典型协议的原理机制和优缺点。2、对几种典型的节点异步的MAC协议在不考虑节点数据冲突的前提下进行建模,根据统一的参数来量化分析和比较协议的性能,包括延时、空闲侦听能耗和节点能耗。3、针对异步MAC协议中节点侦听完数据后转入睡眠在高负载网络中性能较差,本文对其进行改进研究,该改进协议的思想是让节点接收到数据后持续增加侦听并根据网络负载自适应调节侦听时间。文中给出了能耗模型,推导了最优侦听时间的选择与网络负载的关系,并从理论上对节点的流量模型进行分析与推导。4、在网络仿真工具NS2上实现改进后的协议,并通过建立仿真场景进行网络模拟实验,实验结果表明,改进后的协议在低负载网络中与传统协议表现相当,在高负载、多节点的网络中性能显著提高。