无线传感器网络整理
无线传感器网络的布设方法与网络优化
无线传感器网络的布设方法与网络优化无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量分布式无线传感器节点组成的网络，用于实时监测和收集物理环境中的各种信息。
通过自组织、自配置和自修复等特性，WSN在环境监测、智能交通、医疗健康等领域得到了广泛应用。
然而，由于无线通信的特殊性，WSN在布设和网络优化方面面临着许多挑战。
本文将介绍几种常用的无线传感器网络的布设方法和网络优化方法。
一、无线传感器网络的布设方法1. 部署策略部署策略是无线传感器网络布设的关键。
合理的部署策略可以提高网络的覆盖范围和数据质量。
常用的部署策略包括：（1）均匀分布法：将传感器节点均匀地分布在监测区域内，以实现全面覆盖。
这种方法简单直观，但节点之间的距离可能过远，导致能耗增加。
（2）密集部署法：在关键区域增加节点密集度，以提高数据质量和网络可靠性。
这种方法适用于对关键区域监测要求高的应用场景，但节点数量增多会增加网络的能耗和成本。
（3）随机布点法：节点的位置由随机算法决定，以增加网络的鲁棒性和抗干扰能力。
然而，随机布设可能导致某些监测区域未被覆盖或覆盖不均匀。
2. 能耗管理能耗是无线传感器网络面临的一个重要问题。
节点的能量限制和无线传输的能耗直接影响着网络的寿命和性能。
在布设无线传感器网络时，需要考虑以下几点：（1）节点位置选择：将节点部署在靠近能源供应源的地方，以便及时更换电池或利用其他能源补充电能。
（2）能量平衡：通过轮流选择工作节点，实现能量的平衡，避免某些节点过早耗尽。
（3）局部通信：节点之间通过短距离通信，减少长距离无线传输的能耗。
二、无线传感器网络的网络优化方法1. 网络拓扑控制网络拓扑控制是为了提高无线传感器网络的覆盖范围、连通性和能耗平衡等方面的性能。
常用的网络拓扑控制方法包括：（1）节点选择：选择关键位置或能量充足的节点作为主节点，负责网络中的重要任务，提高网络的效率。
（2）网络分簇：将网络分成若干个簇，每个簇由一个簇头节点负责管理和协调，减少网络通信开销。
无线传感器网络的优化与布局研究
无线传感器网络的优化与布局研究无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）作为一种重要的信息感知和数据收集技术，在许多领域发挥着重要的作用。
然而，由于无线传感器网络中节点分布广泛、能量和计算资源受限等特点，使得优化与布局成为了研究的重点和挑战。
本文将针对无线传感器网络的优化与布局进行研究，并探讨相关的方法和技术。
一、无线传感器网络的优化1. 能量优化在无线传感器网络中，能源是非常宝贵的资源。
因此，优化能量消耗是保证网络长时间稳定运行的重要问题。
一种常见的能量优化方法是节点的簇头选择与数据聚集。
通过选择合适的簇头节点负责数据的聚集和传输，可以减少网络中节点间的通信量和能量消耗，延长网络寿命。
另外，基于能量平衡的路由协议是一种能效较高的优化方法。
通过动态选择数据传输路径，使得网络中各个节点的能量消耗平衡，避免某些节点能量消耗过快而导致网络断裂或节点失效的情况。
2. 数据传输优化在无线传感器网络中，节点间的数据传输是网络正常运行的关键。
为了优化数据传输过程，可以采用多路径传输策略，利用多条路径同时传输数据，提高数据传输的鲁棒性和可靠性。
此外，通过优化数据传输的路由方式，即合理选择节点之间的传输路径，可以减少网络延迟和数据丢失。
常见的路由算法有无源路由算法、基于利用概率的路由算法等，都可以用来优化数据传输效果。
二、无线传感器网络的布局研究1. 网络拓扑布局无线传感器网络的节点布局对网络性能有着重要影响。
合理的节点布局能够提高网络的覆盖率和连接性，减少节点之间的通信距离，降低能量消耗。
在网络拓扑布局中，传感器节点密度的选择是很关键的。
合理选择节点密度，可以保证网络覆盖范围和连接性的均衡，避免网络出现盲区和死角。
2. 路由布局路由布局是指无线传感器网络中节点之间的传输路径布局。
合理的路由布局可以提高数据传输的效率和稳定性。
在路由布局中，基于网络拓扑的路由选择是一种常见的方法。
通过选择网络中的关键节点作为路由节点，可以有效提高数据传输的稳定性，并减少网络通信的延迟。
无线传感器网络的布置及配置教程
无线传感器网络的布置及配置教程无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是一种由大量无线传感器节点组成的网络，用于对环境进行实时监测与数据采集。
无线传感器网络可以广泛应用于农业、环境监测、智能交通等领域，它具有布置灵活、成本低廉、易于维护等优势。
本文将介绍如何正确布置和配置无线传感器网络，以保证网络稳定和性能优化。
一、网络布置1. 确定网络拓扑结构：根据具体应用需求和环境特点，选择适合的网络拓扑结构。
常见的无线传感器网络拓扑结构包括星状、树状和网状结构。
星状结构适用于传感器节点与基站之间距离较近的场景，树状结构适用于传感器节点位于同一地理区域但距离较远的场景，网状结构适用于传感器节点之间距离相对较远且需要互相通信的场景。
2. 确定传感器节点位置：根据监测目标和环境特点，合理确定传感器节点的布置位置。
传感器节点需尽量均匀地分布在监测区域内，以便获取更准确的数据。
同时，需要注意避免传感器节点之间的干扰，尽量保持节点之间的距离，并考虑传感器节点与基站之间的通信距离。
3. 考虑能量管理：传感器节点的能量是限制无线传感器网络寿命的关键因素之一。
在布置网络时，需要考虑传感器节点的能量需求，合理规划节点的能量消耗。
例如，可以将一些传感器节点设置为休眠状态，在需要进行监测时再激活节点，以延长网络寿命。
二、网络配置1. 选择适当的通信协议：根据具体应用需求和网络规模，选择适当的无线通信协议。
常用的无线传感器网络通信协议包括IEEE 802.15.4、Zigbee和LoRa等。
IEEE 802.15.4是一种低功耗、低数据速率的通信协议，适用于小规模的无线传感器网络；Zigbee是基于IEEE 802.15.4标准的协议栈，具有较强的互操作性和灵活性，适用于中等规模的无线传感器网络；LoRa是一种远距离、低功耗的无线通信技术，适用于大规模的无线传感器网络。
2. 设置网络参数：在配置无线传感器网络时，需设置一些基本的网络参数。
第一章无线传感器网络概述知识点整理（一）
第⼀章⽆线传感器⽹络概述知识点整理（⼀）第⼀章⽆线传感⽹络概述1.1 ⽆限传感器⽹络的基本感念⽆线传感器⽹络 Wireless Sdnsor Network定义：⼤量静⽌或移动的传感器节点以⾃组织和多跳的⽅式构成的⽆线⽹络。
⽬的：协作探测、处理和传输⽹络覆盖区域内感知对象的监测信息，并报告给⽤户。
传感器⽹络功能：实现数据采集、处理和传输基本要素：传感器、感知对象和⽤户Ad Hoc ⽹络：定义：是⼀种多跳的、⽆中⼼的、⾃组织⽆线⽹络，⼜称为多跳⽹，⽆基础设施⽹或⾃组织⽹。
1.2 ⽆线传感器⽹络的特征1.2.1与现有⽆线⽹络的区别（其他⽹络）（1）集成了监测、控制以及⽆线通信的⽹络系统（2）节点数⽬庞⼤（3）节点分布密集（4）节点容易出现故障（5）⽹络拓扑结构易发⽣变化（6）传感器节点具有的能量、处理能⼒、存储能⼒和通信能⼒等都⼗分有限（7）传统⽆线⽹络的⾸要设计⽬标是提供⾼服务质量和⾼效带宽利⽤，其次才考虑节约能源，⽽传感器⽹络的⾸要设计⽬标是能源的⾼效使⽤1.2.2与现场总线的区别（1）现场总线是应⽤在⽣产现场和微机化测量控制设备之间、实现双向串⾏多节点数字通信的系统（2）开放式、数字化、多点通信的底层控制⽹络（3）现场总线作为⼀种⽹络形式，专门为实现在严格的实时约束条件下⼯作⽽特别设计的（4）由于现场总线通过报告传感数据从⽽控制物理环境，与传感器⽹络⾮常相似（5）⽆线传感器⽹络关注的不是数⼗毫秒范围内的实时性，⽽是具体的业务应⽤，这些应⽤能够容许较长时间的延迟和抖动（6）传感器⽹络⾃适应协议在现场总线中并不需要，如多跳、⾃组织的特点，⽽且现场总线及其协议也不考虑节约能源问题较为流⾏的现场总线：（1）CAN（控制局域⽹络）（2）Lonworks（局部操作⽹络）（3）Profibus（过程现场总线）（4）HART（可寻址远程传感器数据通信）（5）FF（基⾦会现场总线）1.2.3传感器节点的限制1.电源能量限制（1）传感器节点体积微⼩（2）通常携带能量⼗分有限的电池（3）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（4）传感器节点的绝⼤部分能量消耗在⽆线通信模块⽆线通信模块存在发送、接收、空闲和睡眠4种状态空闲时监听⽆线信道的使⽤情况，检查是否有数据发送给⾃⼰睡眠时关闭通信模块在发送状态的能量消耗最⼤，接收和空闲时消耗接近，睡眠消耗最少。
无线传感器网络的部署与管理教程
无线传感器网络的部署与管理教程无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络系统。
这些传感器节点能够感知、测量和采集环境中的各种信息，并通过无线通信将数据传输到中心节点或其他网络节点。
WSNs的应用涵盖了环境监测、智能交通、农业、医疗健康等领域，因其低成本、易部署、灵活性高而备受关注。
本文将为您介绍无线传感器网络的部署与管理教程，帮助您快速搭建和管理一个高效可靠的无线传感器网络系统。
一、部署前的准备工作1. 网络拓扑规划：根据实际需求和应用场景，确定传感器节点的数量和位置。
可以利用现有的地图、模拟软件或现场勘测来进行规划。
2. 功率与带宽评估：根据传感器节点的通信距离、传输速率和电池寿命要求，评估传感器节点的功率需求和网络带宽。
3. 选型与采购：根据实际需求选择合适的无线传感器节点、无线模块和网关设备，并进行采购。
二、网络部署步骤1. 安装传感器节点：根据网络拓扑规划，在预定位置安装传感器节点。
确保节点布局合理，可以实现全面覆盖或者监测重点区域。
2. 网络连接和配置：将传感器节点与无线模块连接，并配置传感器节点参数，比如节点ID、网络地址、传输速率等。
同时，通过配置无线模块的参数，确保节点能够正确连接到网络中。
三、网络管理与维护1. 监控与数据采集：利用网络管理软件或平台，对传感器节点的状态进行实时监控，包括节点的工作状态、节点电量、节点信号质量等。
同时，进行数据采集与存储，将传感器节点采集到的数据进行处理和分析。
2. 故障检测与处理：持续监控传感器节点的工作状态，一旦发现节点故障或不正常工作，及时进行故障排查与处理。
可以通过重启节点、更换电池或其他维修措施来解决问题。
3. 网络性能优化：根据实际需要，对网络性能进行优化。
可以通过调整节点功率、增加中继节点、优化路由算法等方式来提高网络的可靠性和性能。
4. 安全管理：加密传感器节点之间的通信链路，防止数据被窃取或篡改。
无线传感器网络的部署与优化经验总结
无线传感器网络的部署与优化经验总结无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量分布在空间中的互相连接的微型传感器节点组成的网络系统。
这些节点能够自组织、自动部署，通过无线通信传输信息，广泛应用于环境监测、农业、医疗、交通等领域。
在实际应用中，部署和优化无线传感器网络是十分关键的。
本文将以此为主题，分享我的部署与优化经验总结。
一、传感器节点的部署无线传感器网络节点的部署位置直接影响网络性能和数据采集质量。
具体的部署步骤如下：1. 网络规划：根据实际应用需求，确定网络的部署范围和区域，并进行网络拓扑规划。
合理的网络规划能够提高网络的覆盖范围和数据传输效率。
2. 节点密度：根据实际环境和传感需求，合理确定传感器节点的密度。
重要区域可以增加节点密度，提高数据采集的精确度和可靠性。
3. 能量消耗均衡：为了延长无线传感器网络的寿命，应该避免节点能量消耗不均衡的情况。
可以根据传感器节点的能量剩余情况，合理调整节点的能量消耗速率或采用能量均衡算法来优化网络寿命。
4. 路径选择：在部署过程中，需要考虑传感器节点之间的通信路径。
选择节点之间最短且无干扰的路径能够提高通信质量和网络响应速度。
5. 部署方式优化：根据实际场景，可以尝试不同的部署方式来优化网络性能。
例如，采用分簇部署方式可以有效降低能量消耗和网络负载。
二、信号传输与能量优化无线传感器网络的信号传输和能量消耗是网络性能的重要方面。
以下是一些相关优化经验：1. 信号干扰和碰撞：在无线传感器网络中，信号干扰和碰撞是常见的问题，容易导致数据丢失和网络性能下降。
可以通过合理规划网络拓扑结构，使用碰撞避免协议（如CSMA/CA）和消息传递协议来减少信号干扰和碰撞。
2. 数据压缩与聚合：在传感器网络中，有很多重复和冗余的数据。
通过数据压缩和聚合，可以减小数据传输量和能量消耗。
例如，使用差分编码和数据统计算法可以有效降低数据量。
3. 路由优化：路由是无线传感器网络中至关重要的一部分。
无线传感器网络优化方案
无线传感器网络优化方案在当今信息时代，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）已成为许多领域的重要工具，其应用范围涵盖了环境监测、农业、医疗等诸多领域。
然而，由于传感器节点资源有限、能耗大和网络拓扑复杂等特点，如何优化无线传感器网络的性能和效率成为了研究的热点。
一、能量管理优化方案能量管理是无线传感器网络优化的核心问题之一。
传感器节点的能量耗尽将导致网络的瘫痪，因此合理利用和节省能量对于延长网络寿命至关重要。
以下是几种能量管理优化方案。
1. 网络分层：将网络划分为不同的层级，使低能量的节点位于较高层级，将高能量节点部署在网络的关键位置。
这样可以减少能量消耗，延长网络寿命。
2. 功率控制：通过调节传感器节点的传输功率，实现相邻节点之间的最短距离通信，减少信号干扰，降低能量消耗。
3. 路由优化：采用能耗最小的路由协议，如LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy），将网络中所有节点划分为簇，通过选举簇首节点的方式减少通信开销。
二、数据传输优化方案数据传输是无线传感器网络的核心功能，优化数据传输可以提高网络的性能和效率。
以下是几种数据传输优化方案。
1. 压缩算法：采用高效的数据压缩算法，将传感器节点采集到的数据进行压缩，减少数据的存储空间和传输带宽的占用，降低能量消耗。
2. 数据聚集：在传输数据前，通过聚集数据将相似的数据进行合并，减少网络中重复数据的传输，提高传输效率，节省能量。
3. 多径传输：利用多径传输技术，采用多条不同路径传输数据，减少单一路径上的拥塞和丢包现象，提高数据传输的可靠性和稳定性。
三、拓扑结构优化方案无线传感器网络的拓扑结构直接影响网络的稳定性和性能。
以下是几种拓扑结构优化方案。
1. 基于覆盖优化：通过合理部署传感器节点，使网络中的每个区域都能得到良好的覆盖，提高信号传输的质量和准确度。
2. 基于密度控制：根据网络中不同区域的特点和需求，控制节点的部署密度，合理分布节点，避免节点过度集中或过于分散，提高网络的均衡性和稳定性。
无线传感器网络布网方法与规划
无线传感器网络布网方法与规划无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量的无线传感器节点组成的网络系统。
它可以通过无线通信技术实现传感器节点之间的数据传输和信息交换。
WSN具有广泛的应用领域，包括环境监测、农业、智能交通等。
在布网过程中，选择合适的布网方法和规划是确保网络正常运行和性能优化的关键。
一、布网方法1. 集中式布网集中式布网方法是指通过一个中心节点来控制和管理整个网络。
中心节点负责分配节点的位置和任务，并进行网络的配置和优化。
这种方法适用于网络规模较小、节点分布较为密集的情况。
它可以提高网络的可靠性和稳定性，但是中心节点的故障会导致整个网络的瘫痪。
2. 分布式布网分布式布网方法是指将网络的控制和管理任务分散到各个节点中进行。
每个节点根据自身的感知能力和通信能力进行自主决策，并与周围的节点进行协作。
这种方法适用于网络规模较大、节点分布较为稀疏的情况。
它可以提高网络的灵活性和可扩展性，但是节点之间的协作和通信会增加能耗和延迟。
3. 混合式布网混合式布网方法是指将集中式布网和分布式布网相结合。
网络中既有中心节点进行整体的控制和管理，又有分布式节点进行局部的感知和决策。
这种方法可以兼顾网络的可靠性和灵活性，但是需要在中心节点和分布式节点之间进行良好的协调和通信。
二、布网规划1. 节点部署节点部署是指将传感器节点在目标区域内进行合理布置。
在进行节点部署时，需要考虑目标区域的地理特征、环境条件和监测需求。
合理的节点部署可以最大程度地覆盖目标区域，并提高网络的可靠性和性能。
2. 路由选择路由选择是指确定节点之间的数据传输路径。
在进行路由选择时，需要考虑节点之间的距离、能耗、信号强度等因素。
合理的路由选择可以减少能耗和延迟，并提高网络的吞吐量和稳定性。
3. 能量管理能量管理是指对传感器节点的能量进行有效管理和优化。
在进行能量管理时，需要考虑节点的能耗模型、能量补给和能量分配策略。
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1.无线传感器节点一般包括那三种组件无线模块、传感模块、可编程模块2.ZigBEE标准定义了哪几种传输方式？周期数据传输、间歇性数据传输、重复低时延传输3.无线传感器网络概念无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开，抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。
4. 传感器网络的三个基本要素：传感器，感知对象，观察者5.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6.LoWPAN提出了哪四类栈头？广播栈头、mesh栈头、分片栈头、包头压缩栈头7.在WSN中，传感器节点具有数据源和路由器的双重角色。
因此通信有两个执行的依据：数据源功能、路由功能。
8.传感器节点;功能：采集、处理、控制和通信等;网络功能：兼顾节点和路由器;资源受限：存储、计算、通信、能量Sink节点功能：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。
特点：连续供电、功能强、数量少等9.无线传感网的基本特点1传感器节点体积小，能量有限2传感器节点计算和存储能力有限3通信半径小，带宽低4传感器节点数量大且有自适应性5无中心和自组织6网络动态性强7以数据为中心的网络10.无线传感器网络面临的挑战主要体现:低能耗、实时性、低成本、安全和抗干扰，协作1无线传感器网络的主要应用领域：1.军事应用2.环境应用3.医疗应用家庭应用工业应用6.智慧城市1简述影响传感网设计的因素有哪些？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.无线传感设备有哪几个基本部件组成的？每个部件的主要作用是什么？传感单元：感应单元具有从外界收集信息的能力。
根据观察到的现象，传感器产生模拟信号，然后被ADC转换成数字信号，送入处理单元。
处理单元：控制传感器节点执行感知操作、运行相应的算法并控制与其他节点无线通信的整个过程。
收发机单元：实现两个传感器节点间的通信。
能量单元：为传感器节点的每个部件供电。
定位系统：提供传感器节点的物理位置。
移动装置：与传感单元协作，完成操作，并由处理单元控制传感器节点的移动。
供能装置：热能、动能和振动能量的能源采集技术来产生能量。
3.无线传感器网络预部署策略应满足那些需要？（1）、减少安装成本（2）、消除任何预组织与预计划的成本（3）、增加组织的灵活性（4）、提升自组织与容错性能4.对于一个收发机而言，数据通信功耗简单模型有哪几部分构成？发射机输出的功率、收发机电子器件消耗的能量5.请写出发射机和接收机简化能量模型的功耗计算公式。
nam pelectxtxdkekEdk⋅⋅+⋅=-),(EkEkEelecrxrx⋅=-)(7. 源节点与Sink节点相距500米，节点的广播半径为10米，那么将1Mbit 的数据从源节点传输到Sink节点处，使用能量简化模型，需消耗多少能量？（假定所有邻居节点均能偷听（overhearing ）到每个节点的广播。
）1.物理层的主要任务是什么？物理层能实现哪些功能？物理层的主要任务：将比特流转换成适合在无线信道中传输的信号物理层的主要功能如下：①为数据终端设备(DataTerminal Equipment，DTE)提供传送数据的通路。
②传输数据。
③其他管理工作。
2.WSN RF通信的主要技术包括哪些？窄带通信、扩频和超宽带（UWB）技术3.简述窄带通信最不适用于WSN的原因是什么？主要原因在于该技术是以牺牲能量效率来换取宽带效率的。
最主要的是随着调制级数的增加，带宽效率缓慢提高但能量效率显著下降。
4.简述RF 无线通信中，发送端和汇聚节点传播信息的步骤。
1、信源编码（数据压缩）：在发送端，用信源编码器对信源进行编码，信源编码就是根据信息的统计特性用一些信息位表示信息源，组成源码字。
信源编码同时包含了数据压缩。
2、信道编码（差错控制编码）：信道编码器对源码字进行编码以减少无线信道差错对信源产生的影响，信道编码包括差错控制编码。
3、交织和调制：经过信道编码的码字进行交织来抑制突发错误，交织技术可以避免大片连续误比特的情况。
4、无线信道传播：传输波形在信道中传播。
5.请解释分组码表示的码组各个参数的含义。
分组码的码组（n,k,t)n是分组长度、k是信息长度、t是最大纠错位数。
6.简述目前主要的三种调制方法。
（1）、幅移键控（ASK ）：ASK 调制根据将要发送的比特来调制波形的振幅。
最简单的ASK 调制形式是开关控键（OOK ），它在数字1时发送波形而在数字0时不发送波形。
（2）、频移键控（FSK ）：波形的频率c f 随着发送信息比特的变化而变化。
根据信号选择频率的不同，可以在汇聚节点把信号检测出来。
（3）、相移键控（PSK ）：PSK 根据发送比特改变波形的相位Ψ(t)。
相应地在汇聚节点可以根据接收信号的相位变化将发送比特映射出来。
7.简述造成无线信道失真的原因主要有哪几种？衰减Attenuation – 信号强度随距离的增加而减弱反射与折射Reflection/refraction – 信号在表面反弹; 进入材料;衍射Diffraction – 陡峭边缘产生新波形;散射Scattering – 粗糙表面的多重反射8.对于自动请求重传，采用CRC-16差错监测机制，数据包的有效载荷为l 比特，其发送信号的误包率是多少？lb CRCp l )1(1)(PRE--=9简述IEEE802.15.4网络拓扑结构有哪几种？星状、网状、树状 1.WSN 中，介质访问控制协议分为哪几类？这些方案依赖于哪两种基本的多址接入机制？（1）基于竞争的MAC 、基于预留的MAC 、包含以上两种方案的混合MAC 。
（2）载波侦听多址接入（CSMA ）和时分多址接入（TDMA ） 2. 3. 4. 5. 6.7.简述WSN 中，在通信过程中能耗主要来源于哪些方面？碰撞：在无线信道上，若有两个节点同时发送数据，则这两个发送节点都将发射不成功，会造成能量的大量浪费。
持续侦听：在WSN 中的接收节点无法预测数据何时到达，另外每个节点还需要侦听各节点的拥塞状况，节点须始终保持侦听状态，以防特殊情况的发生，这里包含了许多没必要的侦听，浪费了许多能量。
控制开销：为了保证无线传感器网络的可靠性，MAC 层协议需要使用一些控制分组来调节节点状态，这些控制分组中不存在有用的数据，要消耗一部分的能量。
8.什么是载波侦听？什么是虚拟载波侦听？简述载波侦听退避机制工作原理。
（1）载波侦听：指节点在特定时隙侦听信道，为接入无线信道的活动做准备。
（2）虚拟载波监听(Virtual Carrier Sense)：源站将它还要占用信道的时间（包括目的站发回确认帧所需时间）在其 MAC 帧首部字段“持续时间”中填入指示给所有其他站，其他所有站会在这段时间都停止发送数据, 大大减少了冲突的机会。
（3）一旦当前的传输结束，节点会等待另一个IFS 。
若信道在此期间保持空闲，则在发送自己的数据包之前，节点会在一系列数值之中随机选择一个作为等待时隙的数目。
退避通过定时器执行，每经过一个被称为时隙的特定时间段就会递减退避定时器的计数，节点进入退避周期后，第一个退出退避的节点在时钟计时结束时开始传输。
其他终端检测到新的传输并暂停它们的退避计时器直到当前传输完成，在下一个竞争周期中重新开始计时。
5. 802.11MAC 中，无线站点监听时如何判定信道“忙”？为何无线站点监听到信道空闲还要再等待？（1）A ：802.11 标准规定在物理层的空中接口进行载波监听，通过收到的相对信号强度是否超过一定的门限数值来判定是否有其他的无线站点在信道上发送数据。
（2）A ：此时可能有多个站点都在监听，而其他的站点可能有更高优先级的帧要发送，如其有，就要让高优先级帧先发送（高优先级帧需等待的帧间间隔时间较短，可优先获得发送权，低优先级帧需等待的帧间间隔时 间较长，须等待较长时间。
SIFS > PIFS > DIFS > EIFS ） 7.简述使用 SIFS 帧间间隔的场合？ (1) 应答 ACK 帧(2) 应答 CTS 帧 (3) 过长的 MAC 帧分片后的数据帧 (4) 应答 AP 探询帧 (5) PCF 方式中接入点 AP 发送出的任何帧。
8.什么是隐终端？什么是显终端？无线通信中常用什么方法解决应终端问题以及现终端问题？（1）隐终端是指在接收接点的覆盖范围内而在发送节点的覆盖范围外的节点。
（2）显终端是指在发送接点的覆盖范围内而在接收节点的覆盖范围外的节点。
（3）CSMA/CA 机制 9.简述802.11MAC 二进制指数退避方法第 i 次退避时，在 2i+2 个时隙中随机选择一个[例] 第1次退避在8个时隙中随机选择一个（以太网第1次冲突后在2个时隙中选）； 第2次退避在16个时隙中随机选择一个（以太网那第2次冲突后在4个时隙中选）。
。
根据该时隙数设置一个退避计时器进行减1计时，当计时器时间减小到0时就开始发送数据。
若时间还未减到0信道又变为忙，则冻结该计时值重新等待信道变为空闲、再经过时间DIFS 后，继续启动退避计时器（从剩下的时间开始）。
这样规定有利于该继续启动计时器的站更早地接入信道中。
10.简述无线接入过程有哪几个阶段？(1) 扫描阶段、(2) 认证阶段、(3) 关联阶段11.简述S-MAC 的基本思想。
(1)采用周期性睡眠和监听方法减少空闲监听带来的能量损耗。
对周期性睡眠和监听的调度进行同步，同步节点采用相同的调度，形成虚拟簇，同时进行周期性睡眠和监听，适合多跳网络。
(2)当节点正在发送数据时，根据数据帧特殊字段让每个与此次通信无关的邻居节点进入睡眠状态，减少串扰带来的能量损耗。
(3)采用消息传递机制，减少控制数据带来的能量损耗。
12.什么是占空比？若某一无线传感器网络节点侦听时间是400ms 睡眠时间是 1.6s ，请计算该节点占空比是多少？占空比=侦听时间/整帧持续时间占空比= 1.610400104003--3+⨯⨯=0.2=20% 15.简述S-MAC 中自适应侦听基本思想。
基本思想是当一个节点在其通信范围内得知相邻的节点要传输数据时就睡眠并记录其传输数据的时间，只有当其相邻的节点传输数据结束后才能醒来一个短暂的时间，这时它可以通过侦听信道查看信道的状态（忙或空闲），判断是否有数据需要传输。
16.简述S-MAC 中关键技术有哪些？周期性监听和睡眠、（2）串扰避免、（3）多跳感知、（4）自适应监听（5）消息传递、（6）定性评价 A 机制的主要目的是什么？CCA 机制有哪两个阶段组成？简述CCA 机制工作原理。