无线传感网络(习题).pdf

无线传感器网络，简称WSN，是一种由大量分布式传感器节点组成的自组织网络，这些节点通过无线通信方式协同工作，用于环境监测、目标跟踪等任务。在本习题中，涉及的知识点广泛，涵盖无线传感器网络的基本构成、功能、通信技术、路由协议、安全问题以及能量管理等方面。 1. 传感器网络三个基本要素包括：传感器、感知对象和用户。其中，使用者指的是网络的最终用户或数据消费者。 2. 传感器网络的基本功能是主动式感知、数据处理和数据删减，而非隐藏感知信息。 3. 扩频技术按照工作方式可以分为3种：直接序列扩频（DSSS）、跳频扩频（FHSS）和码分多址（CDMA）。 4. 在定向扩散路由机制中，兴趣扩展阶段和梯度建立阶段是其中的两个阶段，路径选择和路径加强阶段并不属于定向扩散路由。 5. 无线通信物理层的主要技术包括介质选择、扩频技术和调制技术，不包括运输层技术。 6. IEE 802.11标准中的802.11b/g/n等定义了2.4GHz频段，802.11a定义了5GHz频段，而802.11p定义了5.9GHz频段，因此2.4GHz和5GHz是可选的频率。 7. 无线传感网络的关键技术包括网络拓扑控制、网络协议、时间同步，而不包括物理层技术。 8. 无线传感网络后台管理软件结构通常包括数据库管理系统、数据处理引擎和图形用户界面，而不包括数据连接模块。 9. 数据融合的内容包括多传感器的数据集成、情况评估和预测，而不包括数据连接。 10. 无线传感器网络节点的基本功能是数据采集、数据处理和通信，不包括储存数据。 11. 无线传感器网络通常工作在2.4GHz、5GHz等频段，1.25GHz和800MHz不是常见的选择。 12. 电源节能方法包括休眠技术、数据聚合和能量效率通信，而数据单个传递不利于节能。 13. 传感器网络的安全问题包括机密性、完整性鉴别和拒绝服务攻击，而点到点的消息认证问题属于安全措施的一部分。 14. 802.11网络的SSID表示无线服务，包括接入速率、工作信道和认证加密方法，但不包括输出速率。 15. 传感器由敏感元件、转换元件和转换电路组成，不包括加密原件。 16. 传感器节点通常包含传感器模块、无线通信模块和微处理器模块，不包括数据融合模块。 17. 物联网关键技术包括RFID无线识别、嵌入式系统技术和时间同步技术，纳米技术虽然有潜力，但不是当前物联网的核心技术。 18. SPIN协议使用了ADV、REQ和DATA消息，不包括APA消息。 19. 定向扩散协议的优点包括多路径传输、局部路由建立和数据命名减少重叠，但每个节点不需要进行数据融合，而是按需转发。 20. 无线传感器网络的可靠传输机制包括丢包恢复、冗余传输和发送确认，速率控制机制不是基本机制。 填空题答案： 1. 无线传感器网络的服务支撑技术包括网络层协议、数据融合技术和能量管理。 2. 无线传感器网络的关键性指标是网络覆盖范围、节点能量效率和数据传输可靠性。 3. 无线传感器网络的关键技术为路由协议、安全机制和能量高效通信。 4. 无线传感器网络中节点的结构包括传感器模块、微处理器、无线通信模块和能源模块。 5. MAC协议分为竞争访问、预约访问和混合访问。 6. 无线传感网络MAC层的能量浪费主要来源于冲突、空闲侦听和无效传输。 7. 占空比=活动时间/（活动时间+空闲时间）。 8. IEE802.15.4的帧包括前导符、同步头、帧头和有效载荷。 9. 基于分层的路由协议LEACH协议每轮包括选择新的簇头阶段和数据传输阶段。 10. 无线传感器网络的时间同步分为分布式同步和集中式同步。 11. TSPN的工作过程分为初始化同步和周期同步两个阶段。 12. 无线传感器网络定位算法的特点包括准确性、实时性、鲁棒性和低能耗。