近年来,随着蜂窝网技术和低功耗广域网技术的日益成熟,机器与机器(Machine to Machine,M2M)之间的通信得到了快速的发展,各种M2M服务应用也应运而生。然而由于M2M通信终端数量巨大,当大量M2M终端同时发起随机接入请求必然引起冲突碰撞、网络拥塞、延迟过度等问题。为了解决这些问题,本文提出了多种M2M随机接入控制算法,从接入率与时延方面入手,利用分组和动态分配资源的方法提高接入率、降低时延和能量消耗。本文主要工作包括以下三个方面:(1)提出了一种基于M2M终端分组随机接入控制的算法。根据能量消耗的快慢对机器终端进行分组,并对组设定优先级,能量消耗越快,其优先级越高,优先级高的组终端优先分配随机接入资源。通过仿真表明,该方法能够有效地降低阻塞率、降低时延、提高终端接入率和接入能量效率。(2)提出了一种基于马尔科夫模型的M2M随机接入控制算法。通过马尔科夫模型估计当前帧发起接入请求的终端数目,并采用退避机制将有限的随机接入资源最大化分配个发起接入请求的M2M终端。通过仿真表明,该方法可以有效降低碰撞发生的概率、提高系统的接入率和系统随机接入资源利用率。(3)设计与实现了基于Lora的随机接入控制实验验证系统。本系统主要实现了Lora终端对小区内温湿度进行采集并上传至Lora网关,Lora网关执行接入控制、资源分配等功能,并将信息上传至业务服务器。经过实测证明,本实验系统性能稳定。