无线传感网复习题

无线传感网
第一章无线传感网概述
1.无线传感网络：是由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，其目的是感知、采集、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的信息，并发送给用户。

2.无线传感网和Ad hoc 网络的区别？（5个方面）
（1）移动性
Ad hoc网络是移动通信网络，它能很好的处理移动节点间的组网问题；而无线传感网中传感器节点在布设后几乎不移动或很少移动。

（2）能量问题
无线传感网的能量利用率往往关系到整个网络的生存周期；而Ad hoc网络的能量问题并非关键问题。

（3）网络规模
无线传感器网络的应用往往是大型网络，且一般不支持识别码。

（4）通信方式
无线传感器网络采用的是广播式的通信方式；而Ad hoc一般采用点对点方式。

（5）无线传感器网络的节点由于能量有限或处于恶劣环境下，经常容易失效，而Ad hoc网络基本不考虑这一问题。

3.汇聚节点比传感器节点具有更强的处理和存储能力
汇聚节点用于沟通无线传感器网络与外部网络的联系
4.无线传感网的通信结构？
协议栈包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层
还有能量管理平台、移动管理平台、任务管理平台
1）物理层：
负责数据传输的介质规范
2）数据链路层：
负责数据成帧、帧检测、媒体访问和差错控制
3）网络层：
负责路由生成和路由选择
4）传输层：
负责数据流的传输和控制
5）应用层：
包括一系列基于监测的应用层软件
6）能量管理平台：
负责传感器节点的能源使用管理
7）移动管理平台：
检测并管理传感器节点的移动
8）任务管理平台：
在给定的区域内平衡和调度监测任务
5.应用支撑平台的四部分？
1）时间同步：
保证所有的节点在统一同步的时钟节拍下工作，使得所有节点可以协调有序的协同工作。

2）定位：
用于确定每个节点的相对或绝对位置
3）应用服务接口：
针对不同的应用环境定义应用层协议
4）网络管理接口：
负责将采集到的数据传递到应用层
6.无线传感器节点包括：
传感器模块，用于信息采集
处理模块，用于信息的处理和存储
无线通信模块，用于信息的传输
能量供应模块等。

7.无线局域网通信标准:
IEEE 802.11a：
工作频率5GHz，具有更少冲突的优点
IEEE 802.11b：
工作频率2.4GHz，
IEEE 802.15.4：
应用于低速率无线个人局域网，传输速率低
第二章物理层及MAC层协议
1.无线传感器网络的通信介质？（P17）
1）红外方式：
2）射频：
无线局域网ISM频段；
蓝牙采用跳频扩频方式；
超宽带短距离无线传输技术，主要用于高速个人局域网；ZigBee 短距离无线网络通信技术，最有可能运用在工控场合的技术；
2.介质访问控制（MAC）层协议（P19）
1.MAC协议分类：
基于竞争的MAC，混合型
固定分配MAC，跨层
2.无线传感器网络中的MAC层协议主要研究内容：
（1）能量问题：
侦听/休眠交替策略：无线传感器网络节点的工作状态按照能量消耗大小排序依次为发送、接收、侦听、休眠，能量依次递减。

合理选择侦听休眠的时间。

介质访问控制层本身应采用尽量简化的协议，避免协议本身的开销带来能能耗的增加。

（2）多跳网络问题：
由于无线传感网络采用多跳方式来组成网络，相互之间没有覆盖关系的网络节点可以共享相同的信道进行通信，由此产生多个节点发送的数据可能会产生碰撞的问题，所以对于MAC层协议来说，需要一个避免碰撞冲突的机制。

“串音”现象，会造成不必要的能量消耗，需要节点之间的协调来降低发生串音的概率。

（3）自组织网络问题：
由于没有中心节点，很难赋予每个节点完全公平的信道使用权利。

2.无线传感器网络中的MAC协议
基于竞争的MAC：
传感器介质访问控制（S-MAC）协议，超时介质访问控制（T-MAC）协议，仲裁设备（MD）协议。

固定分配MAC：
频分多址接入（FDMA），码分多址（CDMA），时分多址（TDMA）
3.IEEE 802.15.4标准（P23）
4.IEEE 802.1
5.4拓扑结构主要采取两种形式（P26）
星型结构：
点对点结构：
5.理解通信模式方面信标使能和信标不使能的区别？
6.CSMA/CA算法的流程图（P28）
7.数据传输模型（P31）
8.IEEE 802.15.4标准的特点（P33）
第三章网络层及应用层协议——ZigBee
1.无线传感网性能指标（P37）
2.路由发现策略
3.无线传感器网络路由协议
1）平面路由协议
2）层次路由协议
3）基于查询的路由协议
4）基于位置的路由协议
4.无线传感器网络拓扑结构（P51）
5.能量控制（P53）
6.ZigBee的特点（P56）
7.组建新网络及维护（P59）1）建立一个新网络
2）设备加入及离开网络3）地址分配机制
8.时间同步（P71）
1）概念：
2）分类：
3）时间同步延迟
9.传感器网络时间同步协议（TPSN）（P72）
10.定位技术（P81）
1）三边测量法
2）三角测量法
3）绝对定位与相对定位的概念、联系与区别（P83）4）基于距离的定位（P84）
TOA与TDOA的区别：
5）与距离无关的定位算法（P86）
（1）质心算法
（2）DV-Hop算法（距离矢量跳数算法）
（3）近似三角质心定位算法
6）定位算法的性能评价（P89）
11.数据融合（P90）
1）为什么存在冗余节点？
2）无线传感网运用数据融合从三方面改善网络应用效果
3）独立于应用的数据融合策略（P93）12.安全机制（P99）。