一、概述
介質訪問控制（mac）協議是無線感測網的關鍵技術之一，它決定了無線通道的使用方式。
mac協議的設計是保障無線感測網高效通訊的關鍵技術之一。
無線感測網不同於自組織網路，它有如下特徵：
a. 感測器受環境影響，通常採用不可更換電池供電，所以在考慮網路體系結構及各層協議時，能量效率是設計的主要考慮目標之一。
b. 由於無線感測網使用場合的特殊性，節點失效的概率大於傳統網路，因此可靠性保障是必須的。
c. 感測器節點的計算各處理能力受限，通訊頻寬受限，與感知目標緊密耦合，以資料為中心，高密度，大規模隨機分布。這些特點決定了網路效率在無線感測網中將尤其重要。
在無線感測網中，mac協議決定了無線通道的使用方式。通過在感測器節點之間分配和共享有限的無線通道資源，
mac協議構建起無線感測器通訊系統的底層基礎結構。由於多個節點共享無線通道，且無線感測器通常用多跳通訊方式，因此
mac協議要解決隱藏終端和暴露終端的問題。
1、使用
mac設計所面臨的問題
資源有限和以資料為中心的特點使得無線感測網在網路規模、硬體特點、流量特徵和應用需求等方面與傳統的網路存在著差異。在無線感測網中，為保證網路長期有效工作，mac協議以
減少能耗
，最大化網路生存時間為首要設計目標；為適應節點分布和網路拓展變化，mac協議還需要有良好的
可擴充套件性。
無線感測網中能量消耗主要是通訊能耗、感知能耗和計算能耗。其中通訊能耗所佔的比重遠大於計算能耗，因此減少mac協議通訊中的能量浪費，是延長網路生存時間的有效手段。造成能量損耗的主要體現在以下幾個方面：
1）空閒監聽：節點不需要收發資料時仍保持對通道的空閒監聽。
2）衝突重傳：資料衝突導致的重傳和等待重傳
3）控制開銷：為了保證可靠傳輸，協議將控制一些分組，雖沒有資料在裡面，但是必須消耗一定的能量來傳送他們
4）串擾：因為感測網為共享介質，因此節點會接收並處理並非是傳輸給自己的分組而造成的串音。
根據感測網所面向的實際應用的特點，mac協議設計中主要表現在如下幾個方面：
1) 能量效率：這是無線感測網協議設計的核心
2) 可擴充套件性：要適應無線感測網規模、網路負載以及網路拓撲的動態變化。
3) 網路效率
4) 演算法複雜度：眾多節點協同完成應用任務，必然要增加演算法的複雜度。
5) 與其它層協議協同：通過跨層設計而使得系統的整體效能優化。
2、mac協議的分類
分類標準
分類優缺點
通道分配策略
基於競爭的mac協議
擴充套件性好、易於實現但是能耗高
基於排程的mac協議
沒有衝突，節省能量、但難以調整幀的長度和時隙分配，難以處理拓撲結構變化
混合mac協議
具有上述兩者的有點，但是複雜，實現難度較大。
分類標準
分類優缺點
通道數目
單通道mac協議
節點體積小，成本低，但降低了通道利用率
多通道mac協議
通道利用率高，傳輸時延小，硬體成本高、頻譜分配擁擠
分類標準
分類優缺點
協議部署方式
集中式mac協議
效率高，但需要嚴格的時鐘同步、存在單點失效
分布式mac協議
具有良好的擴充套件性，但開銷大
分類標準
分類優缺點
資料通訊型別
基於單播mac協議
有利於網路優化，但通道利用率低、擴充套件性差
基於組播聚播mac協議
有利於資料融合和興趣查詢，但對時鐘同步要求高，資料高度冗餘，重傳代價大
無線感測網MAC協議
1 在無線感測網中，介質訪問控制 mac 協議是無線感測網的關鍵技術之一，它決定了無線通道的使用方式，其效能直接影響到整個網路的效能 2 無線感測網不同於自組織網路，有如下特徵 感測網節點受環境限制，通常採用不可更換的電池供電 由於無線感測網使用場合的特殊性，節點失效的概率大於傳統網路，因此可靠性保...
無線感測網的MAC層協議
非理想特性 無線感測網的協議棧 mac層的幀結構 mac層協議 功能 資料成真，真校驗，感測器節點之間分配和共享無線感測網節點 mac層功能 csma ca pan的建立和維護 自己組成網路 支援pan網路的關聯和解除關聯 協調器產生網路信標幀，普通裝置和協調器同步 處理和維護保證同步時隙 提供可靠...
物聯網感測技術 無線感測網概述
無線感測器網路的三要素 感測器，感知物件，觀察者。無線網路分為兩種 1 有基礎設施的網路，需要有固定的基站 2 無基礎設施的網路，又稱無線自組網 無線自組 點 網路節點是分布式的，沒有專門的固定基站，但能夠快速，靈活和方便的自動組網。無線感測器網路是大量靜止或移動的感測器以自組織和多跳的方式構成的無...