近日因为想到之前基于CAD检测的LoRa低功耗设计中的优点以及存在的一些不足，决定对无线传感器网络中的低功耗mac协议进行研究，以寻求相关优化策略。无线传感器网络中的MAC协议处于无线传感器网络的底层，在无线通信中决定无线信道的使用方式，为传感器节点分配有限的无线通信资源，很大程度上影响网络信道的利用率，网络数据的吞吐量，信道上的数据冲突和数据包的时间延时。
一、无线传感器网络中MAC层能量消耗
1、数据冲突
两个或两个以上的节点向同一个节点发送数据包时，接收节点会产生数据冲突，这时接收节点不能同时接收发送节点的数据，发送节点就要进行数据重传，这不仅增加了能量的消耗，还增加了网络延时。
2、串扰
无线信道和有线信道存在较大的差异，无线信道存在广播特性，即发出的数据在同一个信道内的节点都能收到，这将增加节点能量消耗，如果节点数量增加，这个问题将更加突出。
3、控制开销
数据传输时为了提高数据的可靠性，需要增加一些控制信息，这也增加了节点的能量消耗。
4、空闲监听
无线节点除了发送、接收、睡眠3中状态外，还存在空闲状态，因为接收节点不知何时会有数据发送过来,接收节点只能保持监听空闲信道, 以便不会错过传给自己的数据,而实际上真正数据传输时间很短,大部分时间都处于等待状态，这将消耗大量的能量。
二、无线传感器的MAC协议分类
现有的无线传感器网络MAC协议可以分为同步协议和异步协议。
当数据包都是在定期的间隔到达,同步的睡眠调度协议通常会更加节能。同步的方法是通过精确的时钟控制实现对节点的睡眠调度,进而调整它们的活动和睡眠状态令邻居节点同步,达到使节点在一个工作循环内尽可能多的处于睡眠状态且不错过任何到来的数据包的目的。使用同步方式的协议有S-MAC、T-MAC、PR-MAC和R-MAC等。
异步MAC协议中的节点能够独立进行睡眠调度。当节点状态转换为活动状态时,节点只需很短的时间判断该数据是否是自己所需要的;如果不是,节点将立即进入睡眠状态。使用异步方式的协议有B-MAC、X-MAC和P-MAC等。
三、基于CAD检测的LoRa低功耗设计存在的不足
对各种MAC层同步异步协议进行一个大概的了解之后，发现在lora低功耗设计中使用的是异步协议中的S-MAC协议，虽然在低流量情况下非常节能，但是节点必须等待发送方前导码传输结束才判断是否是传输给自己的数据，前导码序列会使射频范围内所有的节点都处于侦听状态,从而造成节点大量的能源浪费，以及发送方要发送较长的前导码，会造成网络拥堵和较大的网络延时。希望在后续的学习中能找到优化策略。
四、索引
待更新