无线传感器网络是集数据采集、处理和无线传输功能于一体的分布式、自组织综合智能信息系统，广泛应用于军事、环境、医疗、交通、农业等领域。而资源严重受限、动态性强、规模庞大等特点，使得无线传感器网络的底层支撑MAC协议成为了目前的研究热点。本文基于SMAC协议，研究了低能耗的E2SMAC协议、低时延的混合型LH-MAC协议。SMAC属于无线传感器网络经典的基于竞争的MAC协议，它首次提出的周期睡眠机制，极大地降低了网络的能耗。但SMAC包含的自适应侦听机制在降低睡眠延迟的同时，引起了大量邻居节点的空闲侦听和窃听，造成了严重的能量浪费。本文针对自适应侦听机制存在的能耗问题提出了低能耗的E2SMAC，它利用串听机制，仅使原邻居区域内的小部分节点唤醒激活，参与自适应侦听。理论分析表明，在保证自适应侦听功能的前提下平均可减少约60%的邻居唤醒，有效延长了网络的生存周期。自适应侦听机制虽然有效降低了网络的睡眠延迟，但依然无法满足诸如灾害预警、医疗监测等实时性要求较高的应用场合。针对这种实时性需求，本文提出了基于CSMA/CA和TDMA混合机制的低时延LH-MAC协议。LH-MAC协议将时间轴划分为连续的超帧结构，一个超帧由竞争期、非竞争期以及更新维护期组成。竞争期采用基于竞争的接入方式完成非竞争期的时隙预约，非竞争期则采用TDMA接入方式传输数据消息。这种提前竞争预约的工作方式，使得在TDMA时段，位于转发路径上的节点能够依次先后唤醒，连续转发数据，消除了网络的睡眠延迟累积。同时，为了提高距离Sink较远节点数据的有效性，同时采用优先级队列和差异化的竞争窗口两种措施，提高了较远节点数据接入信道的能力。最后通过NS2仿真实验，验证了LH-MAC的设计目标。与SMAC相比，极大地减少了网络传输的端到端延迟。