无线传感器网络题

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无线传感器网络设计与实现考核试卷

无线传感器网络设计与实现考核试卷
A.气象数据收集
B.地震监测
C.水质检测
D.野生动物追踪
18.以下哪些技术可以用于减少无线传感器网络中的数据冗余?()
A.数据压缩
B.数据聚合
C.时间同步
D.数据加密
19.无线传感器网络的设计中,以下哪些因素会影响网络的生命周期?()
A.节点部署策略
B.能量管理策略
C.数据传输协议
D.网络规模
20.以下哪些协议支持无线传感器网络的低功耗广域网络(LPWAN)技术?()
D.基于能耗的部署
3.无线传感器网络的MAC层协议旨在解决以下哪些问题?()
A.信道访问
B.数据传输速率
C.能耗控制
D.数据可靠性
4.以下哪些因素会影响无线传感器网络的网络延迟?()
A.传感器节点处理能力
B.通信信道质量
C.数据融合策略
D.网络拓扑结构
5.以下哪些是无线传感器网络的路由协议类型?()
B.高传输速率
C.大容量
D.高能耗
2.以下哪项不是无线传感器网络的节点组成部分?()
A.处理器
B.传感器
C.电源
D.显示屏
3.无线传感器网络的通信协议主要是基于哪一层?()
A.应用层
B.传输层
C.网络层
D.链路层
4.在无线传感器网络中,以下哪种拓扑结构具有更高的能量效率?()
A.星型拓扑
B.网状拓扑
A.动态电压调节
B.能量感知路由
C.休眠调度机制
D.能量均衡策略
9.无线传感器网络中的时间同步技术主要包括以下哪些方法?()
A.参考广播同步
B.简单网络时间协议
C.成簇同步
D.基于GPS的同步

无线传感器网络期末考试及答案

无线传感器网络期末考试及答案

无线传感器网络期末考试及答案无线传感器网络期末考试一、多选1、以下哪些内容属于无线传感器网络(WSN)的特征:(A)网络无需定期维护(B)网络可实时数据处理(C)网络采用有源无线技术(D)网络有功耗要求A、B、C、D2、无线传感器网络的应用场景中,属于智能家居的是:(A)家庭结构物监测(B)地震舆情分析(C)太阳能系统监测(D)水文遥测A、C、D3、以下属于无线传感器网络通信协议的是:(A)IEEE802.15.4(B)Mqtt(C)HTTP(D)CoAPA、B、D4、以下属于无线传感器网络的传输技术的是:(A)蓝牙(B)Wi-Fi(C)短波(D)传感器网格A、B、D二、判断1、ZigBee 技术可实现的是低延迟的低功耗的实时信息传输正确2、无线传感器网络可通过采用多种不同通信协议实现与其它网络的混合通信正确三、简答1、请比较低功耗无线传感器网络中的基础微电子种类特性低功耗无线传感器网络中使用的基础微电子,种类包括嵌入式处理器、无线通信芯片、传感器、可编程判断及控制IC,它们有一些共同的特性:必须具备低功耗、小尺寸和低成本的特性,为无线传感器网络的部署和操作能够满足要求的电源、信号传输能力和智能处理能力。

2、请描述网络安全技术在无线传感器网络中的应用在无线传感器网络中,为了保证大量的传感器节点能够安全地传输数据,应用网络安全技术是十分重要的。

因此,网络安全技术在无线传感器网络中应用非常广泛,对于多种传感器类型的信息安全有着重要的意义。

有了网络安全技术,传感器网络的访问控制,安全认证,数据保密,数据完整性和日志记录等方面都可以得到有效保护,从而增强网络安全性,避免恶意攻击及实时回应潜在的安全威胁。

安全无线传感器网络部署与优化考核试卷

安全无线传感器网络部署与优化考核试卷
B.数据冗余
C.节点监控
D.定期重启节点
17.以下哪些方法可以用于无线传感器网络的覆盖优化?()
A.调整感知半径
B.增加节点数量
C.移动节点位置
D.采用自适应覆盖算法
18.以下哪些协议适用于无线传感器网络的非实时应用?()
A. LEACH
B. TEEN
C. AODV
D. CTP
19.以下哪些因素会影响无线传感器网络中的信号干扰?()
A. AODV
B. DSR
C. LEACH
D. TEEN
二、多选题(本题共20小题,每小题1.5分,共30分,在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的)
1.以下哪些措施可以提高无线传感器网络的安全性?()
A.使用加密算法
B.实施节点认证
C.增加网络带宽
D.采用入侵检测系统
2.无线传感器网络的节点部署策略中,以下哪些方法可以用于优化网络覆盖?()
2.在无线传感器网络中,为了保证数据传输的可靠性,通常采用________机制。
3.无线传感器网络的路由协议主要分为主动路由协议和________路由协议。
4.为了延长无线传感器网络的生命周期,可以采用________策略来降低能耗。
5.无线传感器网络中,节点的部署策略主要有随机部署、规则部署和________部署。
A. LEACH
B. AODV
C. DSR
D. CTP
6.以下哪些指标可以用来评估无线传感器网络的性能?()
A.网络寿命
B.数据传输速率
C.覆盖率
D.延迟
7.在无线传感器网络中,以下哪些攻击可能会被利用来破坏网络的完整性?()
A.数据篡改攻击

无线传感器网络试题库附答案

无线传感器网络试题库附答案

无线传感器网络试题库附答案《无线传感器网络》一、填空题(每题4分,共计60分)1.传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户(观察者)2.传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息3、3.无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信4.无线通信物理层的主要技术包括:介质选择、频段选取、调制技术、扩频技术5.扩频技术按照工作方式的不同,可以分为以下四种:直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频扩频6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段7.无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络8.无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术9.IEEE标准主要包括:物理层。

介质访问控制层10.简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成:后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。

11.数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测12.无线传感器网络可以选择的频段有:_800MHz___915M__、、___5GHz13.传感器网络的电源节能方法:_休眠(技术)机制、__数据融合14.传感器网络的安全问题:(1)机密性问题。

(2)点到点的消息认证问题。

(3)完整性鉴别问题。

15.规定三种帧间间隔:短帧间间隔SIFS,长度为28sa)、点协调功能帧间间隔PIFS长度是SIFS加一个时隙(slot)长度,即78sb)分布协调功能帧间间隔DIFS,DIFS长度=PIFS+1个时隙长度,DIFS的长度为128s16.任意相邻区域使用无频率交叉的频道是,如:1、6、11频道。

17.网络的基本元素SSID标示了一个无线服务,这个服务的内容包括了:接入速率、工作信道、认证加密方法、网络访问权限等18.传感器是将外界信号转换为电信号的装置,传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成19.传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成20.物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖万物的网络。

无线传感器网络及应用复习题

无线传感器网络及应用复习题

无线传感器网络及应用复习题一、论述题1. 讨论无线传感器网络在实际生活中有哪些潜在的应用。

(1)用在智能家具系统中,将传感器嵌入家具和家电中,使其与执行单元组成无线网络,与因特网连接在一起。

(2)用在智能医疗中,将传感器嵌入医疗设备中,使其能接入因特网,将患者数据传送至医生终端。

(3)用在只能交通中,运用无线传感器监测路面、车流等情况。

2. 传感器由哪些部分组成? 各部分的功能是什么?3. 集成传感器的特点是什么?体积小、重量轻、功能强、性能好。

4. 传感器的一般特性包括哪些指标?灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、重复性、漂移、精度、分辨(力) 、迟滞。

5. 如何进行传感器的正确选型?(1). 测量对象与环境:分析被测量的特点和传感器的使用条件选择何种原理的传感器。

(2). 灵敏度:选择较高信噪比的传感器,并选择适合的灵敏度方向。

(3). 频率响应特性:根据信号的特点选择相应的传感器响应频率,以及延时短的传感器。

(4). 线性范围:传感器种类确定后观察其量程是否满足要求,并且选择误差小的传感器。

(5). 稳定性:根据使用环境选择何时的传感器或采用适当的措施减小环境影响,尽量选择稳定性好的传感器。

(6). 精度:选择满足要求的,相对便宜的传感器。

6. 简述磁阻传感器探测运动车辆的原理。

磁阻传感器在探测磁场的通知探测获得车轮速度、磁迹、车辆出现和运动方向等。

使用磁性传感器探测方向、角度或电流值, 可以间接测定这些数值。

因为这些属性变量必须对相应的磁场产生变化, 一旦磁传感器检测出场强变化, 则采用一些信号处理办法,将传感器信号转换成需要的参数值。

7. 无线网络通信系统为什么要进行调制和解调? 调制有哪些方法?(1)调制和解调技术是无线通信系统的关键技术之一。

调制对通信系统的有效性和可靠性有很大的影响。

采用什么方法调制和解调往往在很大程度上决定着通信系统的质量。

调制技术通过改变高频载波的幅度、相位或频率,使其随着基带信号幅度的变化而变化。

无线传感器网络与应用

无线传感器网络与应用
12. D
13. D
14. A
15. D
第二部分多选题
1. ABC
2. ABCD
3. ABC
4. ABC
5. AB
6. ABCD
7. ABCD
8. ABC
9. ABC
10. ABC
11. ABC
12. ABC
13. ABC
14. ABC
15. ABCD
第三部分判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. √
5. √
7.无线传感器网络在智能家居中的应用仅限于家庭自动化。()
8. 5G通信技术由于其高能耗,不适用于无线传感器网络。()
9.无线传感器网络的路由协议与互联网的路由协议完全相同。()
10.在无线传感器网络中,节点定位技术对于所有应用场景都是必需的。()
第四部分主观题(本题共2小题,每题10分,共20分)
A. ZigBee
B. Wi-Fi
C. Bluetooth
D. 5G
3.传感器节点一般由哪三个主要部分组成?()
A.处理器、传感器、电源
B.传感器、通信接口、存储器
C.微处理器、电池、天线
D.传感器、执行器、控制器
4.在无线传感器网络中,以下哪项不是节点部署的主要方式?()
A.随机部署
B.规则部署
C.目标驱动部署
D.人工部署
5.以下哪种拓扑结构不适合无线传感器网络?()
A.星型拓扑
B.网状拓扑
C.环形拓扑
D.集中式拓扑
6.无线传感器网络的能量消耗主要在以下哪个环节?()
A.数据处理
B.数据传输
C.数据感知
D.节点休眠

无线传感网考试题

无线传感网考试题

一、ZigBee、蓝牙以及IEEE802.11b标准对比项目数据速率数据传输距离/m 典型应用领域ZigBee 20-250kbps 10-100 无线传感器网络蓝牙 1-3Mbps 2-10 无线手持设备、无线鼠标 IEEE802.11b 1-11Mbps 30-100 无线Internet接入二、短距离无线网络主要分为两类。

(1)无线局域网(WLANs)(2)无线个域网(WPANs)三、按照数据传输速率的不同、无线个域网又分为三种.(1)HR-WPANS(2)MR-WPANS(3)LR-WPANS四、无线个域网所对应的通信协议WPANS 通信协议 WPANS 通信协议 WPANS 通信协议HR-WPANS 802.15.3 MR-WPANS BlueTooth LR-WPANS 802.15.4五、什么是ZigBee。

ZigBee是一种标准,该标准定义了短距离、低数据传输速率无线通信所需要的一系列通信协议。

基于ZigBee的无线网络所使用的工作频段为868MHz、915MHz和2.4GHz,最大数据传输速率为250kbps。

六、ZigBee无线网络共分为5层。

物理层(PHY)介质访问控制层(MAC)网络层(NWK)应用程序支持子层(APS)应用层(APL)注:采用分层思想有很多优点,例如,当网络协议的一部分发生变化时,可以很容易地对与此相关的几个层进行修改,其他层不需要改变即可。

七、ZigBee的特点(1)高可靠性(2)低成本、低功耗(3)高安全性(4)低数据速率八、ZigBee网络中的设备主要分为三种:(1)协调器,主要负责无线网络的建立和维护。

(2)路由器,主要负责无线网络数据的路由。

(3)终端节点,主要负责无线网络数据的采集。

九、IEEE 802.15.4(ZigBee)工作在ISM频带,定义了两个频段,2.4GHz和896/915MHz频带,IEEE 802.15.4中共规定了27个信道:在2.4GHz频段,共有16个信道,信道通信速率为250kbps;在915MHz频段,共有10个信道,信道通信速率为40kbps;在896MHz频段,有一个信道,信道通信速率为20kbps;十、星型网络拓扑图。

无线传感器网络题

无线传感器网络题

无线传感器网络一、填空题每题4分,共计40分1.传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户观察者传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信2.常见的同步机制:RBSReference Broadcast Synchronization,Ting/Mini-Sync和TPSNTiming-sync Protocol for Sensor Networks3.无线通信物理层的主要技术包括:介质选择、频段选取、调制技术、扩频技术4.定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩散阶段、梯度建立阶段、数据传播阶段、路径加强阶段5.无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术6.IEEE 标准主要包括:物理层、介质访问控制层7.简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成:后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成8.数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测9.无线传感器网络可以选择的频段有:868MHz 、915MHz、、5GHz10.传感器网络的电源节能方法:休眠技术机制、数据融合11.传感器网络的安全问题:1 机密性问题 2 点到点的消息认证问题 3 完整性鉴别问题12.基于竞争的MAC协议S-MAC协议 T-MAC协议 Sift协议13.传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成14.故障修复的方法基于连接的修复基于覆盖的修复15.基于查询的路由定向扩散路由谣传路由二、问答题每题10分,共计60分1.简述无线传感器网络系统工作过程,传感器节点的组成和功能;无线传感器网络WSN是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域内感知对象的监测信息,并报告给用户;传感器节点由电源、感知部件、嵌入式处理器、存储器、通信部件和软件这几部分构成;电源为传感器提供正常工作所必需的能源;感知部件用于感知、获取外界的信息,并将其转换为数字信号;处理部件负责协调节点各部分的工作,如对感知部件获取的信息进行必要的处理、保存,控制感知部件和电源的工作模式等;通信部件负责与其他传感器或用户的通信;软件为传感器提供必要的软件支持,如嵌入式操作系统、嵌入式数据库系统等;2. GPSR 协议数据转发模式有哪些区别是什么3.GPSR Greedy Perimeter Stateless Routing 路由协议是贪婪算法Greedy 和图形算法的结合,它不需要维护路由表,是一种无状态的路由协议;GPSR 协议具有贪婪转发Greedy Forwarding 和周界转发Perimeters Forwarding 两种分组转发方式;1贪婪转发算法贪婪转发算法是一种基于地理信息的路由算法;贪婪转发算法的前提是每个分组都已包含其目的节点位置或目标区域位置,每个节点都已知自己及自接邻节点的位置; 贪婪转发算法总是朝距离目的节点最近的邻节点转发分组,如图7-14所示; 2周界转发如图7-15所示,采用周界转发方式时,通常采用右手规则确定转发的路径;图7-16给出了右手规则的基本原理;当一个数据分组从节点x 到达节点y 时,它经过下一边时以y 为顶点,沿y,x 逆时针方向上的第一条链路,如图所示的为y,z,后续的同样依照此规则来确定,直到数据到达目的节点为止;GPSR 路由协议同时采用了贪婪算法和周界转发来对数据分组进行传送;在完整的拓扑图中采用贪婪转发,当贪婪转发找不到下一跳节点时,则在平面图中采用周界转发决定数据分组的下一跳;4. 无线传感器网络的路由协议有哪些类型路由协议的设计要求5.协议主要分为四类:基于聚簇的路由协议、以数据为中心路由协议、基于地理位置路由协议和能量感知路由协议现有的无线传感器网络路由协议设计以节能、延长网络生命周期为主要目的;1QoS 路由;目前传感器网络路由协议的研究重点主要集中在能量效率上, 而在未来的研究中可能还需要解决由视频和成像传感器以及实时应用引起的QoS 问题;2支持移动性;目前的WSNs 路由协议对网络的拓扑感知能力和移动性的支持比较差,如何在控制协议开销的前提下,支持快速拓扑感知是一个重要挑战;3安全路由;由于WSNs 的固有特性,其路由协议极易受到安全威胁, 是网络攻击的主要目标, 设计简单、有效、适用于WSNs 的安全机制是今后努力的方向;4有效功耗;WSNs 中数据通信最为耗能,今后尽量通过使用数据融合技术、数据传输中采用过滤机制来减少通信量,并通过让各节点平均消耗能量来保持通信量的负载均衡;5容错性;由于WSNs 节点容易发生故障,应尽量利用节点易获得的网络信息计算路由, 以确保在路由出现故障时能够尽快得到恢复,可采用多路径传输来提高数据传输的可靠性6.S-MAC协议实现手段和特点S-MAC协议的适用条件是传感器网络的数据传输量不大,网络内部能够进行数据的处理和融合以减少数据通信量,网络能容忍一定程度的通信延迟;它的设计目标是提供良好的扩展性,减少结点能耗;S-MAC协议采用的主要机制:1.周期性侦听和睡眠 2.流量自适应侦听机制 3.串音避免 4. 消息传递7.常用的定位方法有哪些各有什么特点基于测距的定位技术:基于测距的定位技术是通过测量节点之间的距离,根据几何关系计算出网络节点的位置;解析几何里有多种方法可以确定一个点的位置;比较常用的方法是多边定位和角度定位;(1)测距方法:接收信号强度指示:信号越强离的越近;到达时间差:时间短离得近;到达角:获得角度(2)多边定位:浮点运算量大,计算代价高;(3)Min-Max定位方法:计算简单;无须测距的定位技术:1质心算法:实现简单,通信开销小,但仅能实现组粒度定位;2DV-Hop算法:解决了低锚点密度引发的问题,它根据距离矢量路由协议在全网范围内广播跳数和位置;8.为什么无线传感器网络需要时间同步述RBS、TPSN时间同步算法工作原理;传感器节点通常需要彼此协作,去完成复杂的检测和感知温度,传感器网络的一些节能方案是利用时间同步来实现的;在分布式的无线传感器网络应用中,每个传感器节点都有自己的本地时钟;不同节点的晶体振荡器频率存在偏差,以及湿度和电磁波的干扰等都会造成网络节点之间的运行时间偏差;RBS同步协议的基本思想是多个节点接收同一个同步信号,然后多个收到同步信号的节点之间进行同步;这种同步算法消除了同步信号发送一方的时间不确定性;这种同步协议的缺点是协议开销大;TPSN协议采用层次型网络结构,首先将所有节点按照层次结构进行分级,然后每个节点与上一级的一个节点进行时间同步,最终所有节点都与根节点时间同步;9.为什么无线传感器网络需要节点定位,简述基于距离的定位算法三边测量算法、三角测量算法的工作原理;传感器节点的自身定位是应用的基础;许多应用都要求网络节点预先知道自身的位置,并在通信和协作过程中利用位置信息完成应用要求;若没有位置信息,传感器节点所采集的数据几乎是没有应用价值的;所以,在的应用中,节点的定位成为关键的问题;基于距离的定位算法:通过测量节点与信标节点间的实际距离或方位进行定位三边测量算法:已知A、B、C三个节点的坐标,以及它们到节点D的距离,确定节点D的坐标三角测量算法:已知A、B、C三个节点的坐标,节点D相对于节点A、B、C的角度,确定节点D的坐标;10.无线传感器网络体系结构包括哪些部分,各部分的功能分别是什么无线传感器网络体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和网络管理平台、应用支撑平台;这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作,在节点移动的传感器网络中转发数据,并支持多任务和资源共享;物理层:负责信号的调制和数据的收发;数据链路层:负责数据成帧、帧监测、媒体接入和差错控制;网络层:负责路由的发现和维护;传输层:负责数据流的传输控制;网络管理平台:对传感器节点自身的管理和用户对传感器网络的管理;应用支撑平台:为终端用户提供对各种具体应用的支持;11.什么路由空洞如何产生的怎样解决在存在空洞的网络环境中,如果单纯依赖贪婪转发策略来转发数据包,在转发过程中数据包可能会到达没有任何邻居节点比自身更接近目的节点的区域,导致数据无法继续传输,这种现象被称为路由空洞;路由空洞会导致数据无法正常传输,当出现这种情况时,该节点应通过探测空洞周围的节点建立拓扑图,并利用在GPSR路由协议中的右手法则沿空洞周围传输,绕开传输空洞,使用周界转发机制来解决此问题;12.定向扩散和谣传路由有什么区别13.定向扩散Directed Diffusion,DD是一种基于查询的路由机制,是专门为无线传感器网络设计的;谣传路由Rumor Routing,其路由的建立是由Sink节点和源节点共同发起并完成的;谣传路由与定时扩散路由相比,可以有效地减少路由建立过程的开销,当一个节点产生对某一事件的查询时,了解路由信息的节点可通过检查各自的事件表对查询做出响应,而不需要将其扩散到整个网络,从而减少了通信成本;另一方面,谣传路由只维持源节点到目标节点之间的一条路径,不同于定向扩散协议的将数据以低传输速率在多个路径上路由的方式;但由于谣传路由使用了随机方式生成路径,所以数据传输路径可能不是最优路径,而且容易形成环路;14.部件级故障检测的常用方法;1基于空间相关性的故障检测无线传感器网络相邻节点的同类传感器所测量的值通常很相近,称这种特性为空间相关性;根据故障检测时是否需要节点地理位置信息,可以分为如下两类:①需要地理位置信息;②不需要地理位置信息 ;2基于贝叶斯信任网络故障检测贝叶斯信任网络包含一个有向图和与之对应的概率表集合;有向图中的顶点表示变量,边表示变量之间的影响关系;贝叶斯信任网络的关键特征是能够模型化并推理出不确定因素;模型化节点间的可靠关系是通过节点概率表实现;应用贝叶斯信任网络分为构造、学习、推理三个阶段;15.简述LEACH协议的工作原理;低功耗自适应聚类分级LEACH协议LOW Energy Adaptive Clustering Hierarchy是无线传感器网络中最早被提出来的分层路由算法;LEACH可以将网络整体的生存时间延长15%,其基本思想是通过随机循环地选择簇头节点,将整个网络的能量负载平均分配到每个传感器节点中,从而降低网络能源消耗,提高网络整体生存时间;在协议中,首先随机选择一个节点作为簇头,簇头开始发送广播消息,然后其他普通子节点根据信号强弱选择要加入的簇群;簇头按照TDMA的方式分给每个普通子节点一个时隙,并广播消息;普通子节点在规定的时隙内向簇头发送数据;16.为什么要进行跨层设计17.1无线信道的动态性信道传播的开放性的信道参量的时变性,使无线信道变成了一种不稳定的传输介质;为了保证系统的可用性,往往系统设计者都是按照信道质量最差的情况和系统的最低要求来进行保守的设计,从而低估了对系统性能的评价;2无线传感器网络节点的能量受限一般的跨层设计都兼顾了网络节点的能效需求3传统通信系统分层参考模型的弊端无线传感器网络传输信道的不确定,节点能量的最小化,以及节点存在一定的移动性带来的拓扑变化等因素,使得采用传统分层结构模型设计的系统很难满足用户应用的需求;18.传感网络中的点覆盖优化步骤和方法;无线传感器网络点覆盖问题的目标是实现对某一特定点集的覆盖1随机型点覆盖问题假设无线传感器网络需要对一系列位置已知的点集目标进行检测;大量无线传感器节点散布在目标周围,这些无线传感器节点将检测信息传输给中央处理节点;节点覆盖优化后,要求每个目标在任意时间内都能至少被一个无线传感器节点检测;为了节约能耗,延长寿命将无线传感器节点划分为几个分散的集合,要求每个集合都能完全覆盖所有目标;这些分散的集合都能随时被激活;但在同一时间内,仅有一个集合处于激活状态;此方法的目标是最大化传感器节点集合的数量,降低了无线传感器的节点的工作时间,以延长网络寿命;2确定型点覆盖问题确定型点覆盖问题的研究目标是采用最少数量的无线传感器节点对确定的目标点集进行检测,同时还需要保证无线传感器节点间的有效连通;实际应用中,常通过在网络中构造树状通信结构、最小化通信节点数量的方式实现对确定型点覆盖问题的优化;。

无线传感器网络设备考核试卷

无线传感器网络设备考核试卷
9.无线传感器网络的节点可以通过休眠策略来节省能量,延长网络寿命。()
10.无线传感器网络不需要考虑数据的安全性和隐私保护问题。()
五、主观题(本题共4小题,每题10分,共40分)
1.请简述无线传感器网络的基本组成和特点,并举例说明其在现实生活中的应用场景。
2.无线传感器网络中的节点定位技术对于网络的性能至关重要。请详细说明两种常见的节点定位技术和它们的基本原理。
A. IEEE
B. ITU
C. IETF
D. 3GPP
20.以下哪个技术不属于无线传感器网络的节点定位技术?()
A.场景分析
B.信号强度定位
C.时间差定位
D.光谱分析
(以下为答题纸,请将答案填写在括号内)
1.()2.()3.()4.()5.()
6.()7.()8.()9.()10.()
11.()12.()13.()14.()15.()
B.数据处理中心
C.无线通信接口
D.外部电源
2.以下哪种拓扑结构不属于无线传感器网络的常见拓扑?()
A.星型拓扑
B.网状拓扑
C.环型拓扑
D.集线器拓扑
3.传感器节点的哪个部件负责处理和存储数据?()
A.传感器
B.微处理器
C.电池
D.无线通信模块
4.以下哪种协议不属于无线传感器网络的通信协议?()
A. IEEE 802.15.4
A.信号干扰
B.节点故障
C.传输距离过长
D.网络拥塞
15.以下哪些组织或标准与无线传感器网络相关?()
A. IEEE 802.15.4
B. ZigBee
C. Bluetooth Low Energy
D. LoRaWAN

无线传感网络复习题

无线传感网络复习题

III. 简答题
17.简述竞争型MAC协议和分配性MAC协议的优点。
答案要点:基于竞争的MAC协议有以下优点:可根据需要分配信道,所以这种协议能较好的满足节点数量和网络负载的变化。能较好的适应网络拓扑的变化。不需要复杂的时间同步或控制调度算法。分配式的无线传感器网络MAC协议有如下优点:无冲突。无隐蔽终端问题。易于休眠,适合于低功耗网络。
12.
无线传感器网络路由层根据不同的应用将路由协议分为五类:、、、和。
13.RFID电子标签按工作频率可分为、、和。
14.数字调制的调制方式为、、。
15.IEEE802.15.4标准的物理层数据帧结构由、和构成。
16.信道可以从狭义和广义两方面理解,广义的信道按功能可以分为和
答案要点:目前最常见的Zigbee芯片为CC243X系列、CC253X系列和MC1322X系列。常见的Zigbee的协议栈分为3种:非开源的协议栈、半开源的协议栈和开源的协议栈。常见的非开源的Zigbee协议栈的解决方案包括freescale解决方案和micrchip解决方案。TI公司开发的ZStack协议栈是一个半开源的Zigbee协议栈,是一款免费的Zigbee协议栈,它支持Zigbee和ZigbeePR,并向后兼容Zigbee2006和Zigbee2004。Freakz是一个彻底开源的Zigbee协议栈,配合cntiki操作系统,cntiki的代码全部为C语言编写,对于初学者来说比较容易上手。
C. 433MHz
D. 2.4GHz
5.中国使用的Zigbee工作的频段是:()
A. 915MHz
B. 2.4GHz
C. 868MHz
D. 433MHz
6.下面属于容错设计中的检测和诊断的是:()

《无线传感器网络》试题.

《无线传感器网络》试题.

《无线传感器网络》试题一、填空题(每题4分,共计60分)1、传感器网络的三个基本要素:传感器,感知对象,观察者2、传感器网络的基本功能:协作地感知、采集、处理和发布感知信息3、无线传感器节点的基本功能:采集、处理、控制和通信等4、传感器网络常见的时间同步机制有:5、无线通信物理层的主要技术包括:介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术6扩频技术按照工作方式的不同,可以分为以下四种::直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频扩频7、定向扩散路由机制可以分为三个阶段:周期性的兴趣扩散、梯度建立和路径加强8、无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络9、无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术等10、IEEE 802.15.4标准主要包括:物理层和MAC层的标准11、简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成:后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。

12、数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测13、无线传感器网络可以选择的频段有:868MHZ、915MHZ、2.4GHZ 5GHZ14、传感器网络的电源节能方法:休眠机制、数据融合等,15、传感器网络的安全问题:(1) 机密性问题。

(2) 点到点的消息认证问题。

(3) 完整性鉴别问题。

16、802.11规定三种帧间间隔:短帧间间隔SIFS,长度为 28 μs、点协调功能帧间间隔PIFS长度是 SIFS 加一个时隙(slot)长度,即78 μs 分布协调功能帧间间隔DIFS ,DIFS长度=PIFS +1个时隙长度,DIFS 的长度为128 μs17、任意相邻区域使用无频率交叉的频道是,如:1、6、11频道。

18、802.11网络的基本元素SSID标示了一个无线服务,这个服务的内容包括了:接入速率、工作信道、认证加密方法、网络访问权限等19、传感器是将外界信号转换为电信号的装置,传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成20、传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成二、基本概念解释(每题5分,共40分)1.简述无线网络介质访问控制方法CSMA/CA的工作原理CSMA/CA机制:当某个站点(源站点)有数据帧要发送时,检测信道。

无线传感器网络技术试题及答案

无线传感器网络技术试题及答案

无线传感器网络技术试题及答案一、填空题1.传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户(观察者)2.传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息3.无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信4.传感节点中处理部件用于协调节点各个部分的工作的部件。

5.基站节点不属于传感器节点的组成部分6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段7.无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络8.NTP时间同步协议不是传感器网络的的时间同步机制。

9.IEEE标准主要包括:物理层。

介质访问控制层10.从用户的角度看,汇聚节点被称为网关节点。

11.数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测13.传感器网络的电源节能方法:_休眠(技术)机制、__数据融合14.分布式系统协同工作的基础是时间同步机制15.无线网络可以被分为有基础设施的网络与没有基础设施的网络,在无线传感器网络,Internet网络,WLan网络,拨号网络中,无线传感器网络属于没有基础设施的网络。

16.传感器网络中,MAC层与物理层采用的是IEEE制定的IEEE 协议17.分级结构的传感器网络可以解决平面结构的拥塞问题18.以数据为中心特点是传感器网络的组网特点,但不是Ad-Hoc的组网特点19.为了确保目标节点在发送ACK过程中不与其它节点发生冲突,目标节点使用了SIFS帧间间隔20.典型的基于竞争的MAC协议为CSMA二、选择题1.无线传感器网络的组成模块分为:通信模块、()、计算模块、存储模块和电源模块。

A A.传感模块模块C网络模块D 实验模块2..在开阔空间无线信号的发散形状成()。

AA.球状B网络C直线D射线3.当前传感器网络应用最广的两种通信协议是()DA.B.C.D.4.ZigBee主要界定了网络、安全和应用框架层,通常它的网络层支持三种拓扑结构,下列哪种不是。

无线传感器网络试题库附答案

无线传感器网络试题库附答案

无线传感器网络试题库附答案《无线传感器网络》一、填空题(每题4分,共计60分)1.传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户(观察者)2.传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息3、3.无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信4.无线通信物理层的主要技术包括:介质选择、频段选取、调制技术、扩频技术5.扩频技术按照工作方式的不同,可以分为以下四种:直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频扩频6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段7.无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络8.无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术9.IEEE标准主要包括:物理层。

介质访问控制层10.简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成:后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。

11.数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测12.无线传感器网络可以选择的频段有:_800MHz___915M__、、___5GHz13.传感器网络的电源节能方法:_休眠(技术)机制、__数据融合14.传感器网络的安全问题:(1)机密性问题。

(2)点到点的消息认证问题。

(3)完整性鉴别问题。

15.规定三种帧间间隔:短帧间间隔SIFS,长度为28sa)、点协调功能帧间间隔PIFS长度是SIFS加一个时隙(slot)长度,即78sb)分布协调功能帧间间隔DIFS,DIFS长度=PIFS+1个时隙长度,DIFS的长度为128s16.任意相邻区域使用无频率交叉的频道是,如:1、6、11频道。

17.网络的基本元素SSID标示了一个无线服务,这个服务的内容包括了:接入速率、工作信道、认证加密方法、网络访问权限等18.传感器是将外界信号转换为电信号的装置,传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成19.传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成20.物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖万物的网络。

无线传感网络(习题)

无线传感网络(习题)

无线传感网络习题一、选择题:(20题)1.下列不属于传感器网络三个基本要素的是A、用户B、使用者C、感知对象D、传感器2.传感器网络的基本功能是A、主动式感知B、数据删减C、数据处理D、隐藏感知信息3.扩频技术按照工作方式的不同,可以分为几种:A、3种B、5种C、4种D、2种4.下列阶段不属于定向扩散路由机制的是A、兴趣扩展阶段B、路径选择阶段C、梯度建立阶段D、路径加强阶段5.无线通信物理层的主要技术不包括A、介质选择B、幅度选择C、扩频技术D、调制技术6.IEE 802.115.4的标准包括A、运输层B、物理层C、介质访问控制层D、应用层7.下列不属于无线传感网络的关键技术的是A、网络拓扑控制B、网络协议C、时间同步D、物理层技术8.无线传感网络后台管理软件结构与组成不包括下列哪个选项A、数据库管理系统B、数据处理引擎C、图形用户界面D、后台组件9.下列不属于数据融合的内容是A、多传感器的目标探测B、数据连接C、跟踪与识别D、情况评估和预测10.无线传感网络的节点基本功能不包括A、数据采集B、数据处理C、储存数据D、通信11.无线传感器网络不可以选择的频率有A、2.4GHzB、5GHzC、1.25GHzD、800MHz12.传感器网络的电源节能方法有A、休眠技术机制B、拒接收数据C、数据单个传递D、轮流接收机制13.传感器网络的安全问题不包括A、机密性问题B、点到点的消息认证问题C、安全性鉴别问题D、完整性鉴别问题14. 802.11网络的基本元素SSID表示了一个无线服务,这个服务不包括A、接入速率B、输出速率C、工作信道C、认证加密方法15.传感器是将外界的信号转化为电信号的装置,传感器一般是由敏感元件、转换元件和A、输出元件B、加密原件C、传唤信号元件D、转换电路16.传感器节点的组成不包括A、传感器模块B、数据融合模块C、无线通信模块D、能量供应模块17.下列不属于物联网关键技术的是A、RFID无线识别B、嵌入式系统技术C、纳米技术D、时间同步技术18.SPIN协议中使用了三种类型的消息,不包括下列A、ADV消息B、REQ消息C、APA消息D、DATE消息19.定向扩散协议的优点不包括下列A、采用多路径,健壮性好;B、节点只需要和邻居节点通信,因而不需要全局的地址机制,实用查询时按需建立路由避免存储全网信息;C、每个节点都需要数据融合,减少操作;D、通过数据命名减少数据的重叠。

无线传感器网络与应用考核试卷

无线传感器网络与应用考核试卷
8.无线传感器网络中,____是一种常用的定位算法,基于信号强度进行位置估计。
9.在无线传感器网络中,____是指网络中的节点能够通过共享信息来提高整个网络性能的能力。
10.无线传感器网络在____应用中,可以实现对环境参数的实时监控和数据分析。
四、判断题(本题共10小题,每题1分,共10分,正确的请在答题括号中画√,错误的画×)
C.环境能量收集
D.外部电源供电
12.以下哪些因素影响无线传感器网络的传输距离?()
A.发射功率
B.环境因素
C.天线增益
D.传输频率
13.无线传感器网络在医疗护理领域的应用包括哪些?()
A.生理信号监测
B.药物配送
C.手术辅助
D.病情诊断
14.以下哪些是无线传感器网络的数据处理技术?()
A.数据融合
A.车流量监测
B.交通事故预警
C.路段拥堵监测
D.车辆定位
18.以下哪些是无线传感器网络中的时间同步技术?()
A. RBS
B. TPSN
C. GPS
D. TOA
19.无线传感器网络在农业监测领域的应用包括哪些?()
A.土壤湿度监测
B.气象数据收集
C.农作物生长监测
D.畜牧养殖监测
20.以下哪些策略可以增强无线传感器网络的鲁棒性?()
三、填空题
1.处理器、传感器、通信模块
2. AODV
3.环境能量收集
4.数据压缩
5.避免冲突策略
6.协同性
7.可扩展性
8. RSSI定位
9.协同处理
10.环境监测
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. √
5. ×

无线传感器网络试题

无线传感器网络试题

无线传感器网络试题一、选择题1. 简述影响传感网设计的因素有哪些?A. 硬件限制B.容错C.可扩展性D.生产成本E.传感器拓扑F.操作环境(应用)G.传输媒介 H.能量消耗(生命周期)2. 无线传感器网络预部署策略应满足那些需要?A.减少安装成本 B.消除任何预组织与预计划的成本 C.增加组织的灵活性 D.提升自组织与容错性能3. 传感器的一般特性包括哪些指标?A. 灵敏度B.响应特性C.线性范围D.稳定性E.冗余性 4. SPIN协议中使用的消息类型是下列中的哪一个?A. CTS B.ACK C.RTS D.ADV 5. 传感器网络有哪些限制条件?A. 电源能量有限B.通信能力受限C.计算和存储能力受限D.设计空间受限6.WLAN的通信标准主要采用( )标准。

A.IEEE802.2 B.IEEE802.3 C.IEEE802.11D.IEEE802.167.以下不属于无线网络面临的问题的是( ) 。

A.无线信号传输易受干扰 B.无线网络产品标准不统一C.无线网络的市场占有率低 D.无线信号的安全性问题 8.无线局域网相对于有线网络的主要优点是( )。

A.可移动性 B.传输速度快 C.安全性高 D.抗干扰性强 9.无线传感器网络的基本要素不包括( )。

A.传感器 B.感知对象C.无线AP D.观察者10.MANET常采用多跳技术,相比单跳技术,多跳具有的优势不包括( )。

A.增强了可扩展性B.协议实现简单 C.提高了吞吐量 D.降低了能量消耗二、填空题。

1、传感器网络的三个基本要素:________、________、________2、传感器网络的基本功能:________、________、________、________、3、无线传感器节点的基本功能:________、________、________、________、4、无线通信物理层的主要技术包括:________、________、________、________、5、扩频技术按照工作方式的不同,可以分为以下四种:________、________、________、________、6、定向扩散路由机制可以分为三个阶段:________、________、________、7、无线传感器网络特点:________、________、________、________、________、8、无线传感器网络的关键技术主要包括:________、________、________、________、网络安全、应用层技术等9、IEEE 802.15.4标准主要包括:________、________、10、传感器是将外界信号转换为电信号的装置,传感器一般由________、________、________、三部分组成。

无线传感器网络技术考核试卷

无线传感器网络技术考核试卷
4.无线传感器网络中的数据融合可以减少数据冗余,提高数据处理的效率。(√)
5.由于传感器节点的限制,无线传感器网络通常不采用复杂的加密算法来保障数据安全。()
6.在无线传感器网络中,节点定位的准确性直接影响网络的应用效果。(√)
7.无线传感器网络的路由协议只需要考虑能量效率,无需考虑数据传输的可靠性。(×)
1. √
2. √
3. ×
4. √
5. ×
6. √
7. ×
8. √
9. ×
10. ×
五、主观题(参考)
1.无线传感器网络由传感器节点、汇聚节点和用户接口组成,通过传感器节点采集数据,汇聚节点处理数据,用户接口显示结果。应用于环境监测、医疗健康等领域。
2.能量管理技术包括动态电压调整、睡眠调度等,通过降低能耗延长网络生存周期。
8.睡眠调度技术是无线传感器网络中一种常用的能量管理技术,可以通过关闭不活跃的节点来节省能量。(√)
9.无线传感器网络的覆盖范围和节点密度是影响网络性能的无关因素。(×)
10.无线传感器网络中的时间同步技术主要应用于数据采集,与节点定位无关。(×)
五、主观题(本题共4小题,每题10分,共40分)
1.请简述无线传感器网络的基本组成及其工作原理,并说明其在现实生活中的应用实例。
A.生存周期
B.延迟
C.吞吐量
D.抗干扰能力
17.以下哪种传感器节点部署方式适用于大规模无线传感器网络?()
A.随机部署
B.规则部署
C.确定性部署
D.基于梯度部署
18.无线传感器网络中的数据压缩技术主要目的是()
A.提高能量效率
B.提高传输速率
C.降低节点成本
D.提高网络容量
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《无线传感器网络》一、填空题(每题4分,共计40分)1. 传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户(观察者)传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信2. 常见的同步机制:RBS( Referenee Broadcast Synchronization ),Ting/Mini-Sync和TPSN( Timing-sync Protocol for Sensor Networks)3. 无线通信物理层的主要技术包括:介质选择、频段选取、调制技术、扩频技术4. 定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩散阶段、梯度建立阶段、数据传播阶段、路径加强阶段5. 无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术6. IEEE 802.15.4标准主要包括:物理层、介质访问控制层7. 简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成:后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成8. 数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测9. 无线传感器网络可以选择的频段有:868MHz、915MHz 2.4GHz、5GHz10. 传感器网络的电源节能方法:休眠(技术)机制、数据融合11. 传感器网络的安全问题:(1)机密性问题(2)点到点的消息认证问题(3)完整性鉴别问题12. 基于竞争的MAC协、议S-MAC协议T-MAC协议Sift 协议13. 传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成14. 故障修复的方法基于连接的修复基于覆盖的修复15. 基于查询的路由定向扩散路由谣传路由二、问答题(每题10分,共计60分)1. 简述无线传感器网络系统工作过程,传感器节点的组成和功能。

无线传感器网络(WSN)是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域内感知对象的监测信息,并报告给用户。

传感器节点由电源、感知部件、嵌入式处理器、存储器、通信部件和软件这几部分构成。

电源为传感器提供正常工作所必需的能源。

感知部件用于感知、获取外界的信息,并将其转换为数字信号。

处理部件负责协调节点各部分的工作,如对感知部件获取的信息进行必要的处理、保存,控制感知部件和电源的工作模式等。

通信部件负责与其他传感器或用户的通信。

软件为传感器提供必要的软件支持,如嵌入式操作系统、嵌入式数据库系统等。

2. GPSR协议数据转发模式有哪些?区别是什么?GPSR (Greedy Perimeter Stateless Routing) 路由协议是贪婪算法(Greedy)和图形算法的结合,它不需要维护路由表,是一种无状态的路由协议。

GPSRfr议具有贪婪转发((Greedy Forwarding) 和周界转发(Perimeters Forwarding) 两种分组转发方式。

(1)贪婪转发算法贪婪转发算法是一种基于地理信息的路由算法。

贪婪转发算法的前提是每个分组都已包含其目的节点位置或目标区域位置,每个节点都已知自己及自接邻节点的位置。

贪婪转发算法总是朝距离目的节点最近的邻节点转发分组,如图7-14所示。

(2)周界转发如图7-15所示,采用周界转发方式时,通常采用右手规则确定转发的路径。

图7-16给出了右手规则的基本原理。

当一个数据分组从节点x到达节点y时,它经过下一边时以y为顶点,沿(y,x)逆时针方向上的第一条链路,如图所示的为(y,z),后续的同样依照此规则来确定,直到数据到达目的节点为止。

GPSR路由协议同时采用了贪婪算法和周界转发来对数据分组进行传送。

在完整的拓扑图中采用贪婪转发,当贪婪转发找不到下一跳节点时,则在平面图中采用周界转发决定数据分组的下一跳。

3. 无线传感器网络的路由协议有哪些类型?路由协议的设计要求?协议主要分为四类:基于聚簇的路由协议、以数据为中心路由协议、基于地理位置路由协议和能量感知路由协议现有的无线传感器网络路由协议设计以节能、延长网络生命周期为主要目的。

(1) QoS路由。

目前传感器网络路由协议的研究重点主要集中在能量效率上,而在未来的研究中可能还需要解决由视频和成像传感器以及实时应用引起的QoS问题。

(2) 支持移动性。

目前的WSNs路由协议对网络的拓扑感知能力和移动性的支持比较差如何在控制协议开销的前提下,支持快速拓扑感知是一个重要挑战。

(3) 安全路由。

由于WSNs的固有特性,其路由协议极易受到安全威胁,是网络攻击的主要目标,设计简单、有效、适用于WSNs的安全机制是今后努力的方向。

(4) 有效功耗。

WSNs中数据通信最为耗能,今后尽量通过使用数据融合技术、数据传输中采用过滤机制来减少通信量,并通过让各节点平均消耗能量来保持通信量的负载均衡。

(5) 容错性。

由于WSNs节点容易发生故障,应尽量利用节点易获得的网络信息计算路由以确保在路由出现故障时能够尽快得到恢复,可采用多路径传输来提高数据传输的可靠性4. S-MAC协议实现手段和特点S-MAC协议的适用条件是传感器网络的数据传输量不大,网络内部能够进行数据的处理和融合以减少数据通信量,网络能容忍一定程度的通信延迟。

它的设计目标是提供良好的扩展性,减少结点能耗。

图7-14贪婪转发示意图图7-16右手规则图7-15路由空洞示意S-MAC协议采用的主要机制:1.周期性侦听和睡眠2 •流量自适应侦听机制3 •串音避免4.消息传递5. 常用的定位方法有哪些?各有什么特点?基于测距的定位技术:基于测距的定位技术是通过测量节点之间的距离,根据几何关系计算出网络节点的位置。

解析几何里有多种方法可以确定一个点的位置。

比较常用的方法是多边定位和角度定位。

(1) 测距方法:接收信号强度指示:信号越强离的越近;到达时间差:时间短离得近;到达角:获得角度(2) 多边定位:浮点运算量大,计算代价高。

(3) Min-Max定位方法:计算简单。

无须测距的定位技术:(1) 质心算法:实现简单,通信开销小,但仅能实现组粒度定位。

(2) DV-Hop算法:解决了低锚点密度引发的问题,它根据距离矢量路由协议在全网范围内广播跳数和位置。

6. 为什么无线传感器网络需要时间同步?述RBS TPSN时间同步算法工作原理。

传感器节点通常需要彼此协作,去完成复杂的检测和感知温度,传感器网络的一些节能方案是利用时间同步来实现的。

在分布式的无线传感器网络应用中,每个传感器节点都有自己的本地时钟。

不同节点的晶体振荡器频率存在偏差,以及湿度和电磁波的干扰等都会造成网络节点之间的运行时间偏差。

RBS同步协议的基本思想是多个节点接收同一个同步信号,然后多个收到同步信号的节点之间进行同步。

这种同步算法消除了同步信号发送一方的时间不确定性。

这种同步协议的缺点是协议开销大。

TPSN协议采用层次型网络结构,首先将所有节点按照层次结构进行分级,然后每个节点与上一级的一个节点进行时间同步,最终所有节点都与根节点时间同步。

7. 为什么无线传感器网络需要节点定位,简述基于距离的定位算法三边测量算法、三角测量算法的工作原理。

传感器节点的自身定位是传感器网络应用的基础。

许多应用都要求网络节点预先知道自身的位置,并在通信和协作过程中利用位置信息完成应用要求。

若没有位置信息,传感器节点所采集的数据几乎是没有应用价值的。

所以,在无线传感器网络的应用中,节点的定位成为关键的问题。

基于距离的定位算法:通过测量节点与信标节点间的实际距离或方位进行定位三边测量算法:已知A B、C三个节点的坐标,以及它们到节点D的距离,确定节点D的坐标三角测量算法:已知A、B C三个节点的坐标,节点D相对于节点A B、C的角度,确定节点D的坐标;8. 无线传感器网络体系结构包括哪些部分,各部分的功能分别是什么?无线传感器网络体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和网络管理平台、应用支撑平台。

这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作,在节点移动的传感器网络中转发数据,并支持多任务和资源共享。

物理层:负责信号的调制和数据的收发。

数据链路层:负责数据成帧、帧监测、媒体接入和差错控制。

网络层:负责路由的发现和维护。

传输层:负责数据流的传输控制。

网络管理平台:对传感器节点自身的管理和用户对传感器网络的管理。

应用支撑平台:为终端用户提供对各种具体应用的支持。

9. 什么路由空洞?如何产生的?怎样解决?在存在空洞的网络环境中,如果单纯依赖贪婪转发策略来转发数据包,在转发过程中数据包可能会到达没有任何邻居节点比自身更接近目的节点的区域,导致数据无法继续传输,这种现象被称为路由空洞。

路由空洞会导致数据无法正常传输,当出现这种情况时,该节点应通过探测空洞周围的节点建立拓扑图,并利用在GPSR路由协议中的右手法则沿空洞周围传输,绕开传输空洞,使用周界转发机制来解决此问题。

10. 定向扩散和谣传路由有什么区别?定向扩散(Directed Diffusion , DD)是一种基于查询的路由机制,是专门为无线传感器网络设计的。

谣传路由(Rumor Routing),其路由的建立是由Sink节点和源节点共同发起并完成的。

谣传路由与定时扩散路由相比,可以有效地减少路由建立过程的开销,当一个节点产生对某一事件的查询时,了解路由信息的节点可通过检查各自的事件表对查询做出响应,而不需要将其扩散到整个网络,从而减少了通信成本。

另一方面,谣传路由只维持源节点到目标节点之间的一条路径,不同于定向扩散协议的将数据以低传输速率在多个路径上路由的方式。

但由于谣传路由使用了随机方式生成路径,所以数据传输路径可能不是最优路径,而且容易形成环路。

11. 部件级故障检测的常用方法。

(1)基于空间相关性的故障检测无线传感器网络相邻节点的同类传感器所测量的值通常很相近,称这种特性为空间相关性。

根据故障检测时是否需要节点地理位置信息,可以分为如下两类:①需要地理位置信息; ②不需要地理位置信息。

(2 )基于贝叶斯信任网络故障检测贝叶斯信任网络包含一个有向图和与之对应的概率表集合。

有向图中的顶点表示变量,边表示变量之间的影响关系。

贝叶斯信任网络的关键特征是能够模型化并推理出不确定因素。

模型化节点间的可靠关系是通过节点概率表实现。

应用贝叶斯信任网络分为构造、学习、推理三个阶段。

12. 简述LEACH协议的工作原理。

低功耗自适应聚类分级LEACH协议(LOW Energy Adaptive Clusteri ng Hierarchy) 是无线传感器网络中最早被提出来的分层路由算法。

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