无线传感器网络复习(1_3章)
无线传感器网络复习资料
无线传感器网络复习资料第一章概述1、什么是无线传感器网络?无线传感器网络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，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
2、传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成?这些组成模块的功能分别是什么?（1）传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存储模块、电源模块和嵌入式软件系统（2）传感模块负责探测目标的物理特征和现象，计算模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。
另外，电源模块负责结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。
3、传感器网络的体系结构包括哪些部分？各部分的功能分别是什么？（1）网络通信协议：类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系。
它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。
（2）网络管理平台：主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。
包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。
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。
（3）应用支撑平台：建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。
包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。
第二章微型传感器的基本知识1、传感器由哪些部分组成？各部分的功能是什么？传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。
敏感元件是传感器中能感受或响应被测量的部分。
转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的信号（一般指电信号）部分。
基本转换电路可以对获得的微弱电信号进行放大、运算调制等。
另外，基本转换电路工作时必须有辅助电源。
2、集成传感器的特点是什么?体积小、重量轻、功能强、性能好。
无线传感器网络复习大纲
⽆线传感器⽹络复习⼤纲第⼀章1. 传感器（chapter1/10）⼀种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按⼀定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。
2. ⽆线传感器⽹络传感器节点之间通过⽆线⽅式，采⽤⾃组织多跳的形式组成⼀个传感器⽹络，利⽤各类集成化微型传感器实施监测、感知和采集各种环境信息或监测对象的信息。
将收集到的信息以⽆线⽅式通过多跳路径传送到⽤户终端，传输过程中会对信息进⾏各种处理，使其能够满⾜特定对象的需求（如以图表等形式出现在⼈们眼前等），从⽽实现物理世界、计算世界和⼈类社会的连通。
3. 传感器节点包括：数据采集模块、数据处理和控制模块、通信模块、供电模块。
4. ⽆线传感器⽹络的关键性能指标：⽹络⼯作寿命、⽹络覆盖范围、⽹络的搭建成本和难易程度、⽹络响应时间。
5. 数据融合：对收集到的多份数据或信息进⾏处理，组合出更⾼效、更符合⽤户需求的数据的过程。
数据融合的作⽤：节省能量、获取更准确信息、提⾼数据收集效率。
第⼆章1. WSN的四类基本实体对象，它们之间的关系是怎样的？（p.11）4类基本实体对象：⽬标、传感器节点、汇聚节点和监测区域。
关系：在⽹络中，⼤量传感器节点随机部署在⽬标的邻近区域，通过⾃组织⽅式构成⽹络，形成对⽬标的监测区域。
传感器节点对⽬标进⾏检测了，获取的数据经本地简单处理后，再通过邻近传感器节点采⽤⽆线多跳的⽅式传输到汇聚节点。
汇聚节点再通过有线或⽆线⽅式将信息传递到外部⽹络。
2. 汇聚节点在WSN中的两种⾓⾊⽹内：作为信息收集点，被授权监听和处理⽹络的事件消息和数据作为控制者，可向⽹络发出查询请求或派发任务⽹外：作为⽹关，通过各种有线或⽆线链路连接到远端控制单元和⽤户3. ⽆线传感器⽹络的3种⽹络结构及其优缺点。
（1）平⾯⽹络结构所有节点地位平等，每个节点能和通信范围内所有节点通信，完全连接的⽹络优点：容错性强，少数节点失效不影响⽹络正常⼯作缺点：每个节点要维护庞⼤的路由记录，占⽤有限⽹络带宽（2）聚类分层的⽹络结构将⽹络分成若⼲个簇（cluster），每个簇包含⼀个簇头节点和多个簇成员。
无线传感器网络复习
第一章 概述1、2、Ad Hoc 网络：无中心，自组织，对等，多跳路由，动态拓扑。
3、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。
4、传感器节点（sensor node ）功能：采集、处理、控制和通信等。
汇聚节点（sink node ）功能：连接传感器网络与Internet 等外部网络，实现两种协议栈之间的通信协议转换，发布管理节点的监测任务，转发收集到的数据。
5、传感器节点组成：传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块。
6、网络通信协议栈：7、传感器网络体系结构：网络通信协议，网络管理平台，应用支撑平台（时间同步、定位、数据融合）。
8、无线传感器网络特点：（1）硬件资源有限（2）电源容量有限（3）无中心（4）自组织（5）多跳路由（6）动态拓扑（7）节点数量众多，分布密集（8）应用相关的网络（9）以数据为中心的网络9、传感器网络的关键技术：1）无线通信技术2）低功耗设计问题3）嵌入式（操作）系统设计4）多跳自组织的网络路由5）传感器网络数据管理系统的理论和技术6）如何保护机密数据和防御网络攻击第二章 WSN 设计影响因素1、影响传感网设计的因素A. 硬件限制B.容错（可靠性）C. 可扩展性D. 生产成本E. 传感网拓扑F. 操作环境（应用）G. 传输媒介H. 能量消耗（生命周期）2、传感器节点硬件：（1）传感单元【无线传感器节点的重要组成部件，包含许多感应单元。
感应单元具有从外界收集信息的能力。
每一感应单元负责收集某种类型的信息。
】（2）处理单元【无线传感器节点的控制器】（3）收发单元【实现两个传感器节点间的通信】（4）能量单元（5）定位系统【提供传感器节点的物理位置。
由一个GPS 模块+软件模块组成】（6）网络层传输层 应用层IEEE802.15.4移动装置 3、容错：1）节点k 的容错（可靠性）R 可被计算为： 即，当节点k 的失败率为λk ，在时间间隔（0，t ）内，由泊松分布而得的节点未失败概率。
无线传感器网络复习答案cumt信科
《无线传感器网络复习答案---（qq群中那套题的答案）》>>>一些答案不是特别确切，可以精简甚至更改，仅供参考->>>14.将下面英文的含义写出，并解释其含义?(1) 信标节点：指通过其它方式预先获得位置坐标的节点，有时也称作信标节点。
（网络中相应的其余节点称为非锚点。
）(2) 测距：指两个相互通信的节点通过测量方式来估计出彼此之间的距离或角度。
(3) 网络连接度-----所有节点的邻居数目的平均值，它反映了传感器配置的密集程度。
(4) 邻居节点：传感器节点通信半径范围以内的所有其它节点，称为该节点的邻居节点。
(5) 跳数：两个节点之间间隔的跳段总数，称为这两个节点间的跳数。
(6) 基础设施：协助传感器节点定位的已知自身位置的固定设备，如卫星、基站等。
(7) 到达时间：信号从一个节点传播到另一个节点所需要的时间，称为信号的到达时间。
(8) 接收信号强度指示(RSSI)：节点接收到无线信号的强度大小，称为接收信号的强度指示。
(9) 到达角度(Angle of Arrival, AoA)：节点接收到的信号相对于自身轴线的角度，称为信号相对接收节点的到达角度。
(10) 视线关系(Line of Sight, LoS)：如果传感器网络的两个节点之间没有障碍物，能够实现直接通信，则这两个节点间存在视线关系。
(11) 非视线关系：传感器网络的两个节点之间存在障碍物，影响了它们直接的无线通信。
(12)传感器的灵敏度------指传感器达到稳定工作状态时，输出变化量与引起变化的输入变化量之比。
(13)信标----无线网络传输协议中，无线数据的帧结构里面，开始是一个信标。
（14）zigbee----，近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。
（15）红外传感器-----它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器。
（16）定位精度（PositionaIAccuracy），空间实体位置信息（通常为坐标）与其真实位置之间的接近程度。
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：（）
无线传感器网络总复习
《无线传感器网络》试题构成说明
一、填空题（每空1分， 15*1，共15分） 二、判断题（ 每题1分，10*1，共10分）
三、名词解释 （ 每题3分，5*3，共15分）
四、简答题（5个题，每题8分，共,40分） 五、综合题 （2个题，共20分）
第一章
无线传感器网络的定义 无线传感器网络中的节点分类 。
TDMA
混合型MAC协议的基本思想
混合型MAC协议包含竞争性和调度性MAC协议的设计要素，既可以表现出混合协议的优势同时又 能够避免缺陷，在时空域改变或者网络条件发生变化时，混合型MAC协议仍然可以变现出以一种 协议为主其他协议为辅的特点，混合型MAC协议有利于网络的优化。例如Z-MAC协议是中 CSMA/TDMA的混合型MAC协议
第四章
洪泛(Flooding)协议的工作机制及优缺点 分层路由协议LEACH协议工作步骤
机会路由相较于传统路由的优点
第五章
无线传感器网络的定位定义 常见的测距方法：TOA，TDOA，RSSI
DV-Hop定位算法工作的阶段（三个阶段）
无线传感器网络中的节点的组成（四个模块）
无线传感器网络的网络通信协议（五层） 无线传感器网络的应用支撑技术（常见三个）
第二章
影响无线传感器网络设计的因素（八个因素） 无线传感器网络的功耗（三个方面） 。
第三章
CSMA/CA工作机制 （RTS/CTS ） S-MAC协议的工作原理
无线传感器网络原理复习-KC
第一章【思考题】1、什么是无线传感器网络无线传感器网络是由传感器节点组成的，通过无线通信方式形成的多跳自组织网络。
2、无线传感器网络与传统的无线网络的区别Ad hoc网络是自组织对等式多跳移动通信网络。
网络中所有节点地位平等，无须设置中心控制节点。
节点不仅具有普通移动终端的功能，且具有报文转发能力。
具有3、P5协议栈模型对传统网络协议栈模型做了哪些改进改进了三个管理平台。
网络管理平台：（1）拓扑控制（2）服务质量管理（满足用户要求性能指标）（3）安全、移动和能量管理（4）网络管理应用支撑平台：（1）时间同步（2）定位（3）应用服务接口（4）网络管理接口4、传感器节点由哪几部分组成？各部分功能？1)传感器模块：信息采集。
=敏感元件+转换元件2)处理模块：信息处理和存储。
3)无线通信模块：信息的传输。
处理网络层、链路层和物理层相关问题。
4)能量供应模块等非必要组成。
5、无线传感器网络有哪些典型应用？（书中&潜在）（1）国防军事1）战场信息获取2）敌方兵力和装备监视3）目标定位4）战场评估5）核攻击和生化攻击检测（2）环境检测1）森林火灾监测2）环境污染监测3）现代化精细农业监测（3）工业及民用1）医疗系统监视=医院内部监视+远程医疗系统2）家庭应用=智能遥控+PC为核心的家庭智能系统+无线玩具遥控装置、入侵监测报警、只能环境监测3）工业控制与监测=无线监控系统+工业安全+移动或旋转设备监测+环境监控系统+仓库管理+博物馆系统、交通管理系统、车辆跟踪与定位系统、楼宇控制系统【其它】1.1 基本概念无线传感器目的：感知、采集、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的信息，发送给用户。
集成学科：计算机、通信、信息感知研究热点：如何节省能量（电池节点、蓄电量、太阳能电池）自组织网络是一种无中心的网络形式，每个结点可以作中继节点为其它节点传递信息。
在多跳网络中，各个节点不需要直接连接，通过中继的方式在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传递信息。
无线传感器网络复习大纲
无线传感器网络复习大纲1、现代信息科学的六个组成部分2、WSN的定义；3、WSN和Ad-hoc网络的区别；4、无线传感器网络的特点；5、网络拓扑结构：组网形态和方式来看，有集中式、分布式和混合式节点功能及结构层次来看，分为平面网络结构、分级网络结构、混合网络结构，以及Mesh网络结构（简单的示意图）6、路由两个基本功能：确定最佳路径和通过网络传输信息。
7、无线传感器网络微型节点由数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元和电源管理单元4部分组成8、WSN路由协议的基本概念；9、WSN与IP网络区别；10、WSN路由协议分类（数据，集群，地理信息及QoS）；11、内爆和重叠现象的解释12、SPIN协议的三步握手协议，并解释；13、SPIN协议的协商通过元数据来解决；14、DD协议的三个阶段（兴趣扩散、梯度建立和路径加强）；15、什么是谣传路由？16、LEACH协议经过2个阶段（簇头建立和数据传输）17、LEACH协议的基本思想18、TEEN和APTEEN协议的基本思想19、APTEEN的查询方式20、TTDD协议的基本思想及关键技术21、LAR、GAF、GPDS及GEAR算法的基本思想22、爬山算法与模拟退火，举例说明23、如何解决地理信息路由算法中的局部优化和空旷域问题，路由空洞，右手法则，边界转发，贪婪策略；24、簇头选择的策略；25、期望域和寻找域；26、如何解决网络能量和负载均衡？27、隐藏终端和暴露终端，产生的原因，如何解决？28、MAC协议的分类方式29、SMAC、TMAC及PMAC协议的基本思想30、SMACS、TRAMA、DMAC、ZMAC基本思想31、CSMA/CD和CSMA/CA的主要差别32、如何解决MAC协议中传感器节点的早睡问题33、定位的分类：基于测距和无需测距34、全球和区域导航系统的基本情况；35、容错方面的概念：故障，差错，失效，可靠性36、容错能力通常是建立在信息的冗余上。
无线传感器网络复习资料
第一章概述1、什么是无线传感器网络无线传感器网络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，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
2、传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成这些组成模块的功能分别是什么（1）传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存储模块、电源模块和嵌入式软件系统（2）传感模块负责探测目标的物理特征和现象，计算模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。
另外，电源模块负责结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。
3、传感器网络的体系结构包括哪些部分各部分的功能分别是什么（1）网络通信协议：类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系。
它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。
（2）网络管理平台：主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。
包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。
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。
（3）应用支撑平台：建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。
包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。
第二章微型传感器的基本知识1、传感器由哪些部分组成各部分的功能是什么传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。
敏感元件是传感器中能感受或响应被测量的部分。
转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的信号（一般指电信号）部分。
基本转换电路可以对获得的微弱电信号进行放大、运算调制等。
另外，基本转换电路工作时必须有辅助电源。
2、集成传感器的特点是什么体积小、重量轻、功能强、性能好。
3、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。
传感器网络复习
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？由协议主要分为四类；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、延长网路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）有效功能：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的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。
5、无线传感器网络的路由协议具有哪些特点？1）能量优先，（2）基于局部拓扑信息（3）以数据为中心（4）应用相关6. 什么是数据融合技术，它在传感器网络中的作用是什么？数据融合是一种多源信息处理技术，它通过对来自同一目标的多源数据进行优化合成，获得比单一信息源更精确、完整的估计或判决。
在传感器网络中的作用在于；节省整个网络的能量，增强所收集数据的准确性，提高数据收集效率。
第一章：1.无线传感网与自组织网络的主要异同点有哪些？答：无线传感网是自组织网路的一种典型应用，虽然具有移动自组织特征，但与传统的移动自组织网络相比，又有不同之处，主要区别有以下几点：1）无线传感网以数据为中心；2）在通信方式方面，无线传感网节点主要使用广播通信，而别自组织网络节点采用点对点通信；3）在网络节点的处理能力方面，自组织网络的处理能力较强，而无线传感网节点的处理能力、计算能力和存储能力都有限；4）在网络节点规模方面，无线传感网包含的节点数量比自组织网络高几个数量级；5）由于无线传感网节点数量的原因，其节点没有统一的标示。
无线传感器网络复习提纲PPT课件
关键之五
如何建立以数据为中心的传感器网络？ 传感器网络的第五项关键技术是数据融合方法！
2020/2/13
10
四、传感器网络的关键技术
网络攻击无处不在
……
关键之六
安全性是传感网络设计的重要问题。如何保护 机密数据和防御网络攻击是第六项关键技术！
2020/2/13
11
第3章
传感器网络的通信与组网技术
（1）传感器节点通常需要彼此协作，去完成复杂的监测和感知任务。数 据融合是协作操作的典型例子，不同的节点采集的数据最终融合形成了一个 有意义的结果。
（2）传感器网络的一些节能方案是利用时间同步来实现的。
2020/2/13
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4.1.1 传感器网络的时间同步机制
通信模型 节点时间校正技术是WSN时间同步的核心和基础。目前
2020/2/13
3
2020/2/13
4
传感器网络的协议分层
2020/2/13
5
四、传感器网络的关键技术
通信能力有限
节点通信覆盖范围只有几十到几百米
关键之一
如何在有限的通信能力条件下, 完成探测数 据的传输？ 无线通信技术是第一项关键技术！
2020/2/13
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四、传感器网络的关键技术
2020/2/13
21
3.2.2 IEEE 802.11 MAC协议
IEEE 802.11 MAC协议分为分布式协调功能(DCF)和点协 调功能(PCF)两种访问控制方式，其中DCF方式是IEEE 802.11协议的基本访问控制方式。
PCF 通过访问接入点来协调节点的数据收发，通过设置好 的一定间隔时间查询当前哪些节点有数据发送的请求。
南邮无线传感器网络复习提纲
无线传感器网络复习考试题型：填空15*2分；简答30分左右；论述题20分左右；综合题13分。
（不考计算题）第一章Introduction1.无线传感器网络的概念。
WSN：由部署在检测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，目的是协作地感知、采集和处理网络区域中感知的对象信息，并发送给观察者。
2.构成WSN的三要素：传感器、感知对象、观察者。
3.WSN的两种结构：平面结构、分级结构。
（平面结构中所有节点的地位等同；分级结构是将网络划分成多个簇，簇内的节点将所采集到的数据发送给簇头，簇头将接收到的数据进行融合处理后，再将数据直接发送给汇聚节点。
）4.OSI参考模型（7层）（了解：物理层：利用传输介质为通信的网络节点之间建立、维护和释放物理连接，实现比特流的透明传输，进而为数据链路层提供数据传输服务。
数据链路层：在物理层提供服务的基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以帧(frame)为单位的数据包，并采取差错控制和流量控制的方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。
网络层：为分组交换网络上的不同主机提供通信服务，为以分组为单位的数据报通过通信子网选择适当的路由，并实现拥塞控制、网络互连等功能。
传输层：向用户提供端到端（end-to-end）的数据传输服务，实现为上层屏蔽低层的数据传输问题。
）重要概念：（1）无线传感器网络是以数据为中心的网络。
（2）了解协议分层概念，例如调制和解调属于协议层次结构中的物理层，信道接入属于协议层次结构中的MAC层，路由属于协议层次结构中的网络层。
（3）在网络分层结构中，下层向上层提供服务。
（4）无线传感器网络是分布式结构。
（两种结构）第二章传感器节点结构1.无线传感器网络的组成：传感器模块、处理器模块、无线通信模块、能量供应模块和内存模块。
2.传感器节点的能耗主要集中在无线通信模块。
第三章通信协议标准1.无线传感器网络的协议标准：IEEE802.15.4标准，ZigBee标准，（6LowPan标准）2.IEEE802.15.4标准定义了物理层和MAC层。
无线传感器网络知识点总结回顾
《无线传感器网络》课程知识点总结回顾（以下内容为本门课程的知识点总结，复习请对照教材）第一章1、无线传感器网络的英文全称p22、无线电波传播方式：地波、天波、空间波p33、广义信道分类及模型p44、最常见的短距离无线通信技术：蓝牙、WIFI、Zigbee。
从单点传输距离、传输速率、网络节点数等方面比较三种技术p55、无线传感器网络定义p66、传感器与WSN关系。
P77、监测区域内节点类型：终端节点、路由节点、协调器。
各类节点的功能和任务。
P108、节点结构：5个部分，各部分能量消耗情况，图1-5、图1-6。
p119、WSN协议栈，图1-8。
p1310、WSN特点p1711、现阶段WSN的标准操作系统平台是TinyOS。
P1912、Zigbee技术是WSN的实现形式，WSN物理层和MAC层协议为IEEE802.15.4。
p2213、WSN应用举例本章小结和课后习题。
第二章1、WSN节点采用ISM（工业、科学、医疗）频段，要求发射功率在1W以下。
P282、多径传播。
P303、超宽带是未来短距离通信最具潜力的技术，UWB定义。
P354、物理层帧结构由同步头、物理帧头和PHY负载组成P385、IEEE 802.15.4标准的物理层功能p386、WSN物理层非理想特性p41本章小结和课后习题第三章1、IEEE 802.15.4标准的MAC层功能。
P492、PAN网络的建立过程。
P493、MAC帧由三部分组成。
P504、MAC帧的4种特定格式。
P525、MAC协议分配信道的方式：竞争型、分配型、混合型。
P546、具有代表性的竞争型MAC协议有：SMAC、TMAC、PMAC。
P547、SMAC协议采用的关键技术。
P548、TMAC协议的早睡问题及解决方法。
P58、599、具有代表性的分配型MAC协议有：SMACS、TRAMA、DMAC。
P6010、SMACS协议是结合TDMA和FDMA的固定信道分配机制，主要用于建立静止节点间的无线链路。
无线传感器网络复习（1_3章）
无线传感器网络复习（1_3章）题型：共计38～39题，计算题较少，原理题很多（1）选择题15’（2）填空题10’（3）名词解释3’x5（4）作图题10’x1（5）问答题20’x1（根据原理应用自主进行选择作答）第1章1.P3图1.1 无线网络的分类2.无线传感器的定义P3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感知对象的监测信息，并报告给用户。
无线传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、用户；无线传感器网络的基本功能：协作式的感知、采集、处理和发布感知信息。
图1.2 现代信息技术与无线传感器网络之间的关系无线传感器网络三个功能：数据采集、处理和传输；对应的现代信息科技的三大基础技术：传感器技术、计算机技术和通信技术；对应的构成了信息系统的“感管”、“大脑”和“神经”。
4.P5 P6★图1.3 无线传感器网络的宏观架构传感器网络网关原理是什么？无线传感器通常包括传感器节点（sensor node），汇聚节点（sink node）和管理节点（manager node）。
汇聚节点有时也称网关节点、信宿节点。
传感器节点见后2要点介绍。
Sink node：网关节点通过无线方式接收各传感器节点的数据并以互联网、移动通信网等有线的或无线的方式将数据传送给最终用户计算机。
网关汇聚节点只需要具有处理器模块和射频模块、通过无线方式接收探测终端发送来的数据信息，再传输给有线网络的PC或服务器。
汇聚节点通常具有较强的处理能力、存储能力和通信能力，它既可以是一个具有足够能量供给和更多存资源与计算能力的增强型传感器节点，也可以是一个带有无线通信接口的特殊网关设备。
汇聚节点连接传感器网络和外部网络。
通过协议转换实现管理节点与传感器网络之间的通信，把收集到的数据信息转发到外部网络上，同时发布管理节点提交的任务。
5.传感器网络节点的组成P5图1.4 传感器网络节点的功能模块组成传感器网络节点由哪些模块组成？－－－作图、简答传感器模块负责探测目标的物理特征和现象，计算机模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发布和接受，电源模块负责节点供电，节点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。
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题型：共计38～39题，计算题较少，原理题很多（1）选择题15’（2）填空题10’（3）名词解释3’x5（4）作图题10’x1（5）问答题20’x1（根据原理应用自主进行选择作答）第1章1.P3图1.1 无线网络的分类2.无线传感器的定义P3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感知对象的监测信息，并报告给用户。
无线传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、用户；无线传感器网络的基本功能：协作式的感知、采集、处理和发布感知信息。
图1.2 现代信息技术与无线传感器网络之间的关系无线传感器网络三个功能：数据采集、处理和传输；对应的现代信息科技的三大基础技术：传感器技术、计算机技术和通信技术；对应的构成了信息系统的“感管”、“大脑”和“神经”。
4.P5 P6★图1.3 无线传感器网络的宏观架构传感器网络网关原理是什么？无线传感器通常包括传感器节点（sensor node），汇聚节点（sink node）和管理节点（manager node）。
汇聚节点有时也称网关节点、信宿节点。
传感器节点见后2要点介绍。
Sink node：网关节点通过无线方式接收各传感器节点的数据并以互联网、移动通信网等有线的或无线的方式将数据传送给最终用户计算机。
网关汇聚节点只需要具有处理器模块和射频模块、通过无线方式接收探测终端发送来的数据信息，再传输给有线网络的PC或服务器。
汇聚节点通常具有较强的处理能力、存储能力和通信能力，它既可以是一个具有足够能量供给和更多存资源与计算能力的增强型传感器节点，也可以是一个带有无线通信接口的特殊网关设备。
汇聚节点连接传感器网络和外部网络。
通过协议转换实现管理节点与传感器网络之间的通信，把收集到的数据信息转发到外部网络上，同时发布管理节点提交的任务。
5.传感器网络节点的组成P5图1.4 传感器网络节点的功能模块组成传感器网络节点由哪些模块组成？－－－作图、简答传感器模块负责探测目标的物理特征和现象，计算机模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发布和接受，电源模块负责节点供电，节点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。
6.传感器网络的协议分层P51.5 传感器网络的协议分层每一层的作用是什么？－－－作图、简单能量分配管理在各个层中，能量是怎么考虑的？传感器网络以数据应用为中心物理层负责载波频率的产生、信号调制、解调；数据链路层负责媒体接入和差错控制；网络层负责路由发现与维护；传输层负责数据流的传输控制；应用层负责任务调度、数据分发等具体业务。
能量分配是尽可能延长网络的可用时间，移动管理主要对节点移动进行检测与注册，应用优化是根据应用需求优化调度任务。
传感器节点的处理能力、存储能力相对较弱，通信距离也有限，如果访问通信距离之外的节点，必须使用多跳路由。
7.传感器网络节点的结构（具体例子）P6传感器节点是什么？CPU选用嵌入式？哪些是嵌入式？哪些不是嵌入式？传感器节点是采用自组织方式进行组网以及利用无线通信技术进行数据转发的，节点都具有数据采集与数据融合转发双重功能。
传感器节点是无线传感器网络的基本功能单元。
传感器节点基本组成模块有：传感器模块、计算与存储模块、通信模块以及电源模块。
具体地说处理器模块是传感器节点的核心，负责整个节点的设备控制、任务分配与调度、数据整合与传输等。
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。
通常，嵌入式Web技术嵌入式Web技术嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。
事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。
8.节点的体系组成P7图1.7 无线传感器网络节点的体系组成每一层处理哪些事？传感器节点为了节约能量进入休眠。
无线传感器网络节点的体系有分层的网络通信协议、网络管理平台和应用支撑平台三部分组成。
（1）网络通信协议类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系，它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。
图1.8 传感器网络通信协议的分层结构（2）网络管理平台主要是对传感器节点自身的管理和用户对传感器网络的管理，包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。
（3）应用支撑平台建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上，包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。
包括：时间同步、定位、应用服务接口、网络管理接口。
9.传感器网络的结构P9根据节点数目的多少，传感器网络的结构可以分为平面结构和分级结构。
如果网络的规模较小，一般采用平面结构。
如果网络规模很大，则必须采用分级网络结构。
10.传感器节点的限制条件P12 P13（1）电源能量有限传感器节点消耗能量的模块包括传感器模块、处理器模块和无线通信模块。
随着集成电路工艺的进步，处理器和传感器模块的功耗变得很低，绝大部分能量主要消耗在无线通信模块上。
从图1.13中可知传感器节点的绝大部分能量消耗在无线通信模块。
传感器节点传输信息时要比执行计算时更消耗电能，传输l比特信息100m距离需要的能量大约相当于执行3000条计算指令所消耗的能量。
1.13 传感器节点的能量消耗情况（2）通信能力受限通常无线通信的能量消耗与通信距离的关系符合如下规律：其中参数n满足关系2<n<4。
n的取值与很多因素有关，例如传感器节点部署贴近地面时，障碍物多、干扰大，n的取值就大；天线质量对信号发射质量的影响也很大。
通常取n 为3，即假定通信能耗与距离的三次方成正比。
随着通信距离的增加，能耗会急剧增加。
在满足通信连通性的前提下应尽量减少单跳的通信距离。
一般而言，传感器节点的无线通信半径在100m以比较合适。
（3）计算和存储能力受限传感器节点是一种微型嵌入式设备，要求它价格低、功耗小，这些限制必然导致其携带的处理器能力比较弱，存储器容量比较小。
为了完成各种任务，传感器节点需要完成监测数据的采集和转换、数据的管理和处理、应答汇聚节点的任务请求和节点控制等多种工作。
如何利用有限的计算和存储资源完成诸多协同任务成为传感器网络设计所需要考虑的问题。
11.组网特点P14 P15无线传感器网络以数据为中心无线传感器网络除了具有Ad Hoc网络的移动性、断接性、电源能力局限性等共同特征以外，在组网方面具有一些鲜明的自身特点。
它的主要特点包括自组织性、以数据为中心、应用相关性、动态性、网络规模大和需要高的可靠性等。
12.P242003年美国《技术评论》杂志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，传感器网络被列为第一。
P25 思考题2.4★. 5. 6. 7. 8. 9. 10.第2章微型传感器的基本知识本章不会出现答题，可能会出现简答题1.传感器的定义P26一般来说能够把特定的被测量信息（物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成某种可用信号（电信号、光信号等）的器件或装置，我们把它称为传感器。
2.传感器的组成P27图2.1 传感器的组成结构传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。
敏感元件是传感器中能感受或响应被测量的部分。
转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的信号（一般指电信号）部分。
基本转换电路可以对获得的微弱电信号进行放大、运算调制等。
另外，基本转换电路工作时必须有辅助电源。
随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的基本转换电路可安装在传感器壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上，构成集成传感器。
3.传感器的采集接口P27图2.3 传感器采集接口的框图传感器接口技术是非常实用和重要的技术。
各种物理量用传感器将其变成电信号，经由诸如放大、滤波、干扰抑制、多路转换等信号检测和预处理电路，将模拟量的电压或电流送A/D转换，变成数字量，供计算机或者微处理器处理。
4.传感器的一般特性传感器的正确选用是保证不失真测量的首要环节，因而在选用传感器之前，掌握传感器的基本特性是必要的。
（1）★灵敏度传感器的灵敏度高，意味着传感器能感应微弱的变化量，即被测量有一微小变化时，传感器就会有较大的输出。
但是，在选择传感器时要注意合理性，因为一般来讲，传感器的灵敏度越高，测量围往往越窄，稳定性会越差。
传感器的灵敏度指传感器达到稳定工作状态时，输出变化量与引起变化的输入变化量之比，即K=输出变化量/输入变化量=△Y/△X=dy/dx线性传感器的校准曲线的斜率就是静态灵敏度；对于非线性传感器的灵敏度，它的数值是最小二乘法求出的拟合直线的斜率。
（2）★响应特性传感器的动态性能是指传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。
它是传感器的输出值能真实再现变化着的输入量的能力反映，即传感器的输出信号和输入信号随时间的变化曲线希望一致或相近。
传感器的响应特性良好，意味着传感器在所测的频率围满足不失真测量的条件。
另外，实际传感器的响应过程总有一定的延迟，但希望延迟的时间越小越好。
（3）线性围任何传感器都有一定的线性围，在线性围它的输出与输入成比例关系。
线性围越宽，则表明传感器的工作量程越大。
传感器工作在线性围，是保证测量精确度的基本条件。
例如，机械式传感器中的弹性元件，它的材料弹性极限是决定测力量程的基本因素。
当超过弹性极限时，传感器就将产生非线性误差。
任何传感器很难保证做到绝对的线性，在某些情况下，在许可限度，也可以在近似线性区域使用。
（4）稳定度稳定性表示传感器经过长期使用之后，输出特性不发生变化的性能。
影响传感器稳定性的因素是时间与环境。
为了保证稳定性，在选定传感器之前，应对使用环境进行调查，以选择合适类型的传感器。
例如电阻应变式传感器，湿度会影响到它的绝缘性，温度会影响零漂；光电传感器的感光表面有尘埃或水汽时，会改变感光性能，带来测量误差。
（5）★重复性重复性是指在同一工作条件下，输入量按同一方向在全测量围连续变化多次所得特征曲线的不一致性，在数值上用各测量值正反行程标准偏差最大值的两倍或三倍于满量程的百分比来表示。
（6）★漂移由于传感器部因素或外界干扰的情况下，传感器的输出变化称为漂移。
当输入状态为零时的漂移称为零点漂移。
传感器无输入（或某一输入值不变）时，每隔一段时间进行读数，其输出偏离零值（或原指示值）。
在其它因素不变的情况下，输出随着时间的变化产生的漂移称为时间漂移。
随着温度变化产生的漂移称为温度漂移，它表示当温度变化时，传感器输出值的偏离程度。
一般以温度变化1度时，输出的最大偏差与满量程的百分比来表示。