WSN的数据链路层和网络层都有反映自身特点的协议。在WSN中，数据链路层用于构建底层的基础网络结构，控制无线信道的合理使用，确保点到点或点到多点的可靠连接;网络层则负责路由的查找和数据包的传送。
MAC协议
多址接入技术的一个核心问题是:对于一个共享信道，当信道的使用产生竞争时，如何采取有效的协调机制或服务准则来分配信道的使用权，这就是媒体访问控制(medium access control，MAC)技术。
无人驾驶的飞行器飞机在飞行中
MAC协议处于数据链路层，是无线传感器网络协议的底层部分，主要用于为数据的传输建立连接，以及在各节点之间合理有效地共享通信资源。MAC协议对无线传感器网络的性能有较大的影响，是保证网络高效通信的关键协议之一。
(1)MAC协议的设计原则。根据WSN的特点，MAC协议需要考虑很多方面的因素，包括节省能源、可扩展性、网络的公平性、实时性、网络的吞吐量、带宽的利用率，以及上述因素的平衡问题等，其中节省能源成为最主要的考虑因素。这些考虑因素与传统网络的MAC协议不同，当前主流的无线网络技术，如蜂窝电话网络、Ad hoc、蓝牙技术等，它们各自的MAC协议都不适合WSN。WSN的MAC协议主要设计原则如下。
1)节省能量。每个传感器节点都由电池供电，受环境和其他条件的限制，节点的电池能量通常难以进行补充。MAC协议直接控制节点的节能问题，即让传感器节点尽可能地处于休眠状态，以减少能耗。
2)可扩展性。WSN中的节点在数目、分布密度、分布位置等方面很容易发生变化，或者由于节点能量耗尽，新节点的加入也能引起网络拓扑结构的变化。因此MAC协议应具有可扩展性，以适应拓扑结构的动态性。
(2)MAC协议的分类
目前针对不同的传感器网络，研究人员从不同的方面提出了多种MAC协议，但目前对WSN的MAC协议还缺乏一个统一的分类方式。这里根据节点访问信道的方式，将WSN的MAC协议分为以下3类。
1)基于竞争的MAC协议。多数分布式MAC协议采用载波侦听或冲突避免机制，并采用附加的信令控制消息来处理隐情和暴露节点的问题。基于竞争随机访问的MAC协议是节点需要发送数据时，通过竞争的方式使用无线信道。
IEEE802.11MAC协议采用带冲突避免的载波侦听多路访问(carrier sensor multiple ccess with collision avoidance，CSMA/CA)，是典型的基于竞争的MAC协议。在IEEE802.11MAC协议的基础上，研究人员提出了多种用于传感器网络的基于竞争的MAC协议，例如S－MAC协议、T－MAC协议、ARC－MAC协议、Sift－MAC协议、Wise－MAC协议等。
2)基于调度算法的MAC协议。为了解决竞争的MAC协议带来的冲突，研究人员提出了基于调度算法的MAC协议。该类协议指出，在传感器节点发送数据前，根据某种调度算法把信道事先划分。这样，多个传感器节点就可以同时、没有冲突地在无线信道中发送数据，这也解决了隐藏终端的问题。
在这类协议中，主要的调度算法是时分复用TDMA。时分复用TDMA是实现信道分配的简单成熟的机制，即将时间分成多个时隙，几个时隙组成一个帧，在每一帧中分配给传感器节点至少一个时隙来发送数据。这类协议的典型代表有DMAC协议、SMACS协议、DE－MAC协议、EMACS协议等。
3)非碰撞的MAC协议。以数据为中心的WSN的一个重要评价标准就是实时性。基于调度算法的MAC协议由于无法完全避免冲突，网络中端到端的延时无法预测，因而无法保证实时性。非碰撞的MAC协议由于在理论上完全避免了碰撞的产生，从而可以保证实时性。
非碰撞的MAC协议通过消除碰撞来节能。好的非碰撞协议能够潜在地提高吞吐量，减少时延。非碰撞的协议主要有TRAMA和IP－MAC等。
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