无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）受其自身特点和工作环境的影响，网络中节点的能量无法更换或补充，而能量是维持无线传感器网络正常工作最基本的条件，因此节能技术的研究对WSN网络的发展具有重要意义。传感器节点中耗能最大的无线通信模块由MAC层直接控制，因此设计一个好的MAC协议对减少网络能耗有很大帮助。此外，无线传感器网络的能量效率还与网络流量的均衡性有密切关系，但是在无线传感器网络中时间上和空间上的流量不均衡问题一直存在，因此，一个好的MAC协议还必须能够适应网络中流量的不均衡变化。本文的主要研究工作是对S-MAC协议的节能机制进行改进和优化，设计了流量自适应的DC-S MAC协议，有效的提高了节点的能量利用率，延长了网络寿命。首先，分析了S-MAC协议的节省机制存在的问题，S-MAC协议不能随着网络流量的变化自动调整占空比。因此就会出现这种情况：节点中还有数据要发送，但是节点已经睡眠；网络中没有数据发送时，节点却仍然处于空闲侦听状态，这样就浪费了很多不必要的能量。然后，本文在S-MAC协议理论的基础上，提出了基于动态占空比的节能机制，该机制根据当前节点队列中的分组数预测网络的流量：当网络中的流量大时，将占空比增大为原来的一倍；当网络流量小时将占空比缩小为原来的一半，这样就避免了空闲侦听带来的能量消耗。本文还结合流量预测机制提出了信道接入优先权算法，并给出了优先权计算函数。节点在发送数据前首先根据当前网络流量情况计算节点的退避窗口值，退避窗口值最小的节点优先获得信道使用权，这样就避免了竞争信道带来的碰撞冲突能耗。最后，本文在NS仿真平台下对流量自适应的DC-S MAC协议和S-MAC协议进行分析比较，实验证明DC-S MAC协议的占空比机制结合竞争窗口调节机制，有效地提高网络性能，降低网络延迟，提高网络吞吐量，提高能源的利用率。