湖州师范学院2019-2020学年第2学期 《无线传感器网络》期末考试试卷（ B 卷）

【无线传感器网络】是现代信息技术中的一个重要组成部分，它是由大量传感器节点构成的自组织网络，这些节点通过无线通信方式协作地感知、处理和传输环境或特定目标的信息。本试卷为湖州师范学院2019-2020学年第二学期的《无线传感器网络》期末考试，旨在考察学生对无线传感器网络的基础理论、协议、应用及其节能方法等方面的知识掌握情况。 **单选题知识点**： 1. 无线传感器网络属于**无基础设施网**（C），即它们不依赖固定的基站或中心控制节点，节点间可以自由通信。 2. 传感器网络结点中负责网络管理功能的模块是**通信模块**（C），它负责与其他节点进行数据交换和网络协调。 3. 可燃性气体的探测与报警通常使用**气敏传感器**（B），这种传感器能检测到特定气体的存在。 4. ZigBee网络中，**协调器**（C）设备负责网络的启动与组网，它管理网络的加入、配置和数据传输。 5. S-MAC协议是针对传感器网络的**节省能量**需求提出的（A），目的是优化节点的能耗。 6. TPSN时间同步协议采用**层次**结构（C），所有节点与**根**节点同步，实现全局时间同步。 7. 为了节能，传感器网络应**减少单跳通信距离，多跳短距离**（D），这样能有效降低能耗。 8. Contiki系统采用的默认休眠机制是**ContikiMAC**（A）。 9. 美军沙地直线传感器网络项目可以**侦察与定位敌军坦克**（D），但不能区分非金属含量目标。 10. Contiki是一个**事件驱动的单任务**操作系统（A），适合资源受限的传感器节点。 **填空题知识点**： 1. 无线传感通信技术包括**物理层**和**数据链路层**两个子层，解决数据的**发送**和**接收**问题。 2. 我国Zigbee技术采用**2.4GHz**频率，使用**16**个信道，提供**250kbps**的数据传输速率。 3. RBS时间同步协议的基本思想是**被动式**接收**参考**信号，然后使**相邻**的节点间进行同步。 **名词解释知识点**： 1. **IEEE802.15.4**: 这是定义无线个人区域网络（WPAN）低速物理层和媒体访问控制层的国际标准，常用于Zigbee和无线传感器网络。 2. **CSMA/CA**: 这是载波监听多路访问/冲突避免的缩写，是一种避免数据包碰撞的通信协议，常用于无线传感器网络和Wi-Fi等。 **简答题知识点**： 1. 传感器网络的电源节能方法主要包括：睡眠模式切换、能量高效通信协议（如S-MAC）、数据聚合、多跳通信和功率调整等。 2. 定向扩散路由协议寻找源节点通常涉及邻居发现、路径建立和数据传播阶段，通过多跳路由和扩散策略来高效传递信息。 3. 使用Cooja仿真工具的主要步骤包括：安装和配置、编写传感器网络应用程序、选择合适的传感器模型、设置仿真参数、运行并分析仿真结果。 **编程设计题知识点**： 1. 编程设计题要求学生利用Contiki操作系统中的`dev/button-sensor.h`头文件，实现一个根据按键次数输出直角三角形的应用，涉及到事件处理、循环控制和字符输出。 2. 第二题未给出具体内容，但通常涉及Contiki中示例程序的修改和扩展，可能需要理解Contiki的事件驱动编程模型和网络栈的使用。 以上内容详细解析了《无线传感器网络》试卷中涉及的关键知识点，包括网络类型、节点功能、传感器应用、通信协议、节能技术、时间同步、操作系统特性以及编程设计。这些知识点涵盖了无线传感器网络的核心理论和实践应用。