无线传感器网络复习题
无线传感器网络原理及方法复习题
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。
若信道空闲，且在DIFS时间内一直空闲，则发送这个数据帧。
发送结束后，源站点等待接收ACK确认帧。
如果目的站点接收到正确的数据帧，还需要等待SIFS时间，然后向源站点发送ACK确认帧。
若源站点在规定的时间内接收到ACK确认帧，则说明没有发生冲突，这一帧发送成功。
否则执行退避算法。
2.802.11无线LAN提供的服务有哪些？•802.11规定每个遵从该标准的无线局域网必须提供9种服务，这些服务分为两类，5种分布式服务和4种站服务。
分布式服务涉及到对单元（cell）的成员关系的管理，并且会与其它单元中的站点进行交互。
由AP提供的5种服务将移动节点与AP关联起来，或者将它们与AP解除关联。
•⑴建立关联：当移动站点进入一个新的单元后，立即通告它的身份与能力。
能力包括支持的数据速率、需要PCF服务和功率管理需求等。
AP可以接受或拒绝移动站点的加入。
如果移动站点被接受，它必须证明它自己的身份。
•⑵解除关联。
无论是AP还是站点都可以主动解除关联，从而中止它们之间的关系•⑶重建关联。
站点可以使用该服务来改变它的首选AP 。
•⑷分发。
该服务决定如何将发送到AP的帧发送出去。
如果目的站在同一个AP下，帧可以被直接发送出去，否则必须通过有线网络转发。
•⑸集成。
如果一个帧需要通过一个非802.11网络（具有不同的编址方案或帧格式）传输，该服务可将802.11格式转换成目的网络要求的格式站服务4种站服务用于管理单元内的活动。
•⑴身份认证。
当移动站点与AP建立了关联后， AP会向移动站点发送一个质询帧，看它是否知道以前分配给它的密钥；移动站点用自己所知道的密钥加密质询帧，然后发回给AP ，就可以证明它是知道密钥的；如果AP检验正确，则该移动站点就会被正式加入到单元中。
•⑵解除认证。
一个以前经过认证的站想要离开网络时，需要解除认证。
无线传感器网络复习(1-3章)(DOC)
复习题型：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内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。
3.P4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内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。
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？传感器一般II【敏感元杵、转换冗件和基本转换电路组成，如图2、1所尔°敏感冗件是传感器中能感受或响应被测竝的部分*转换元件足将敏感元件感覺或响应的被测竝转换成适于传输或测量的信号（一般指电借号）的部分i基本转挽电路可以对获得的微弱电信号进行放尢、运算调制等°另外■基本转换电路工件时必须有辅助电源"图N1传感需的组成結构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。
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。
传感器与传感网络期末复习题
1.无线传感网拓扑变化的主要原因是节点休眠调度、环境干扰或节点故障引起。
2.分布式MAC协议没有单点失效的问题，具有良好的可扩展性,但为组织节点间交互和协商的开销较大。
3.ZigBee设备的16位网络地址是当设备加入网络后分配的。
它在网络中是唯一的，用来在网络中鉴别设备和发送或接收数据。
4.调频扩频是用伪随机序列控制被数据调制的载波中心频率，使其在一组频率中随机地跳动。
5.传统网路由协议的主要任务是寻找源节点到目的节点间通信延迟小的路径,能量消耗问题不是考虑的重点。
6.ZigBee标准将网络节点按照功能划分为协调器、路由器和终端设备三种类型。
7.典型的短距无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi、IrDA、UWB、ZigBee 等。
8.ZigBee协议的物理层是和Mac层是基于IEEE802.15.4标准的。
9.根据信道分配策略的不同可分为基于竞争的MAC协议、基于调度的MAC协议和混合MAC协议。
10.T-MAC协议采用自适应调整占空比方法，通过动态调整调度周期中活跃时间长度来改变占空比，可以更加有效的降低能量消耗。
11.定向扩散路由机制包括周期性兴趣扩散、梯度建立、数据传播与路径加强等阶段。
12. SPIN协议通过使用协商机制和能量自适应机制,节省了能量，解决了内爆问题。
13.无线传感网定位问题是指网络通过特定方法提供节点的位置信息，其定位方式可分为节点自身定位和目标定位。
14.TPSN协议采用层次型网络结构，节点对之间的时间同步是基于发送者—接收者的同步机制。
15.无损融合和有损融合中，如果所有数据细节信息均被保留，只去除冗余的部分信息,这种数据融合属于无损融合。
16.应用支持子层（APS)应用支持子层在网络层和应用层之间，通过ZDO和应用设备共同使用的一套通用的服务机制提供两层间的接口。
APS包含两个实体: APS 数据实体(APSDET)和APS管理实体(APSME)17.重叠现象不同节点感知范围发生重叠时,重叠区域的事件被相邻的节点探测到后传给它们共同的邻居节点多次。
无线传感器复习题
无线传感器复习题第一章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5.三种主要的标准化：ZigBEE 标准、WirelessHART 标准、6LowPAN 标准第二章无线传感器网络主要在以下6个应用领域得到了迅速发展1.军事应用2.环境应用3.医疗应用4.家庭应用5.工业应用6.智慧城市第三章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。
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
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无线传感器网络复习题
1、简要描述WSN的网络结构及传感器节点结构。
2、传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时，存在哪些限制？
3、传感器网络的主要特点有哪些？请列举四个。
4、传感器网络涉及多学科交叉的研究领域，有非常多的关键技术有待研究。
请列举其中5个关键技术。
5、与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有哪些特点？
6、图所示的网络中，大写字母表示节点，如节点A，节点右侧括号内的数字表示节点的可用能量。
图中的双向线表示节点之间的通信链路，链路上的数字表示在该链路发送数据消耗的能量。
源节点是一般功能的传感器节点，完成数据采集下作。
汇聚节点是数据发送的目标节点。
如果采用最小能量消耗路由和最小跳数路由，请给出路径。
7、定向扩散（DD）是WSN中一种基于查询的路由机制，请给出DD的三个阶段，并简要说明。
8、在设计WSN MAC协议时，造成网络能量浪费的主要原因是什么？
9、在S-MAC中，相邻节点之间如何维持睡眠/侦听的调度周期的同步？
10、在T-MAC中，如何动态调整活动/睡眠时间，减少空闲侦听？
11、DMAC在设计中的核心思想是什么？
12、WSN拓扑控制的主要研究问题是什么？
13、简述LEACH算法的工作过程及其簇头选举方法。
14、在拓扑控制算法TopDisc中，利用颜色来区分节点的状态，从而形成骨干网拓扑结构。
如下图所示的网络，请利用三色算法，标记节点的颜色。
15、IEEE 802.15.4中，根据设备具有的通信功能，可分为哪两类设备？IEEE 802.15.4有哪两种通信模式？
16、IEEE 802.15.4在物理层提供几个通信频段？每个频段有几个信道？
17、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？
18、举例说明一种与距离无关的定位算法。
19、简要描述近似三角形内点测试法（APIT）进行定位的基本思想和具体步骤。
20、在NTP协议中，需要同步的客户端首先发送时间请求消息，然后服务器回应包含时间信息的应答消息。
T1表示客户端发送时间请求消息的时间（以客户端的时间系统为参照），T2表示服务器收到时间请求消息的时间（以服务器的时间系统为参照），T3表示服务器回复时间应答消息的时间（以服务器的时间系统为参照），T4表示客户端收到时间应答消息的时间（以客户端的时间系统为参照），δ1和δ2分别表示时间请求消息和时间应答消息在网上传播所需要的时间。
假设时间请求消息和时间应答消息在网上传播的时间相同，即δ1=δ2，求出客户端时钟和服务器时钟的差值，客户端时钟该如何调整？
21、NTP协议中消息传输延迟分为哪些部分？
22、简述WSN时间同步协议RBS的同步机制。
23、WSN的安全协议SPINS中，通过什么方法实现加密数据的语义安全性？
24、WSN的安全协议SPINS中，节点A和节点B之间需要安全通信，但初始时两个节点
没有任何的共享秘密，所以它们决定通过彼此都信任的基站来协助建立安全通道。
假设A 和B都与基站S存在共享密钥K AS和K BS，则A、B之间如何建立安全通道？
25、简述WSN安全的广播认证协议μTESLA的基本思想。
26、简述随机密钥预分配的基本原理和三个步骤。
27、在下图中，用一些小黑点表示若干节点。
每个节点有2个单位的通信范围。
位置在(0, 0)的灰色节点如何用GPSR协议发送数据包给位于坐标(9, 9)的灰色节点?指出需要经过的节点。
28．假设网络拓扑图如下图所示，圆圈表示每个节点的通信和干扰范围，也就是说，每个节点能够侦听到邻近的左右节点。
(不采用RTS/CTS方式)
(a)节点B正在向A发送数据，节点C想要与D通信。
是否允许C与D进行通信?(例如，是否会发生碰撞?)Ｃ最终能否进行此次通信?
(b)节点Ｃ正在向B发送数据，节点E想要与D通信，是否允许E进行此次通信?E能否进行此次通信?
(c)节点A正在向B发送数据，节点D正在向C发送数据，同时还可以允许哪些节点进行通信?
(d)节点A正在向B发送数据，节点E正在向F发送数据，同时还可以允许哪些节点进行通信?
29、传感器网络应用设计
（1）、桥梁、建筑物的结构监测
（2）、环境检测（3）、跟踪定位。