《物联网技术案例教程》各章课后习题

3. 列举几种传感器的不同分类方法。

4. 传感器的一般特性包括哪些指标？ 5. 什么是传感器的灵敏度？ 6. 什么是传感器的线性度？

7. 如何度量传感器的重复性指标？

8. 什么是传感器的漂移特性？它又分为哪几种？ 9. 简述传感器的精度特性及度量方法。 10. 传感器分辨力的含义是什么？

11. 解释传感器的迟滞特性及其度量方法。 12. 如何进行传感器的正确选型？

13. 简述磁阻传感器探测运动车辆的原理。

14. 在日常家用电器中，有些传感器是借助敏感元件来进行工作的。试举一个事例，分析其中的传感器探测机理。

第4章

一、选择题

1. 当前在无线网络中使用最广泛的无线通信介质是_____。

A. 无线电波 B. 微波 C. 红外线 D. 光波 2. 当无线电波采用较低频率进行传播时，电波能量随着至信号源距离r的增大而减小，大致表现为_____。

A. 1/r B. 1/r2 C. 1/r3 D. 1/r10

3. 尽管下面的_____频段可以选择作为无线自组网的通信频段，但在低速无线个域网(LR-PAN)的802.15.4标准中，它不属于该标准所定义的物理层用于收发数据的载波频段。

A. 433MHz B. 868MHz C. 915MHz D. 2.4GHz

4. 在无线自组网终端节点通信模块的四种状态中，无线通信在_____消耗能量最多，在_____消耗能量最少。

A. 发送状态 B. 接收状态 C. 侦听状态 D. 睡眠状态 5. 无线网络MAC协议按照采用固定分配或随机访问信道方式进行区分，下面的____不属于这类分类范围。

A. 时分复用无竞争接入方式 B. 随机竞争接入方式 C. “侦听/睡眠”交替方式 D. 竞争与固定分配相结合方式

6. 信息系统的“感官”相当于现代信息技术中的_____技术。 A. 传感器 B. 计算机 C. 通信 D. 网络

7. 无线传感器网络中的_____模块负责网络管理信息和探测数据的发送与接收。 A. 传感 B. 计算 C. 存贮 D. 通信

8. 传感器网络的网关汇聚节点通过无线方式接收探测终端发送来的数据信息，

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它可以不采用_____。

A. 处理器 B. 存储器 C. 传感器 D. 电源

9. _____是连接无线传感器网络与外部网络的桥梁，它通过协议转换将收集到的采集信息转发到外部网络。

A. 传感器终端节点 B. 汇聚节点 C. 管理节点 D. 服务器 10. 以下的无线传感器网络节点中不属于同一类型的是_____。

A. 传感器节点 B. 汇聚节点 C. 网关节点 D. 信宿节点

二、填空题

1. 无线通信的介质包括＿＿＿和声波，其中前者是最主要的无线通信介质。 2. 根据原始信号所控制参量的不同，无线通信的调制技术分为＿＿＿、＿＿＿和相位调制。

3. 典型的基于竞争的随机访问MAC协议是＿＿＿接入方式，无线局域网IEEE 802.11 MAC协议的分布式协调工作模式就采用了带冲突避免的这种协议。 4. 无线网络的无效能耗通常来源于以下四种原因：＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。

5. 路由选择的主要功能是寻找＿＿＿节点和＿＿＿节点之间的优化路径，并将数据分组沿着优化路径进行正确转发。

6. 定向扩散路由作为一种典型的多跳路由协议，可以分为周期性的＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿三个阶段。

7. ＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿是无线传感器网络的三个基本要素。 8. 无线传感器网络通常包括＿＿＿节点、＿＿＿节点和＿＿＿节点。

9. 无线传感器自组网节点同时具有_____和_____双重功能，即终端节点除了完成本地信息收集任务以外，还要负责转发其他节点发送过来的数据，这是传统网络节点难以实现的，也是传感器自组网的显著特征。 10. 无线传感器网络节点通常由六个功能模块组成，即＿＿＿模块、＿＿＿模块、＿＿＿模块、＿＿＿模块、＿＿＿模块和＿＿＿。

11. 根据节点数目的多少，无线传感器网络的结构可以分为＿＿＿结构和＿＿＿结构。

12. 在无线传感器网络的分级结构中，网络被划分为多个＿＿＿，它由一个＿＿＿和多个＿＿＿组成。

13. 美军装备的枪声定位系统通过部署在街道或道路两侧的_____传感器，检测出轻武器射击时产生的_____波和子弹飞行时产生的_____波，计算出射手的坐标位置。

14. 根据有无外部固定设施的支持情况，目前无线网络可以分为_____网和_____网，后者又称为_____，它没有专门的固定基站。

三、问答题

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1. 无线网络通信系统为什么要进行调制和解调？调制有哪些方法？

2. 试描述无线自组网物理层的帧结构。

3. 根据信道使用方式的不同，无线MAC协议可以分为哪几种类型？ 4. 设计基于竞争的MAC协议的基本思想是什么？

5. 试写（画）出CSMA/CA的基本访问机制，并说明随机退避时间的计算方法。 6. 哪些原因导致无线网络产生无效能耗？ 7. 简述路由选择的主要功能。 8. 如何设计定向扩散路由协议？

9. 说明无线传感器网络分级结构的特征和优缺点。

10. 无线传感器网络与现代信息技术之间的关系是什么？ 11. 无线传感器网络的标准定义是什么？

12. 无线网络是如何分类的？

13. 传感器网络的终端探测节点由哪些部分组成？这些组成模块的功能分别是什么？

14. 简述传感器网络发展历史的阶段划分和各阶段的技术特点。 15. 讨论无线传感器网络在实际生活中具有哪些潜在的应用。

第5章

一、选择题

1. 数据融合可以根据不同的准则进行分类，以下的_____不属于根据感知数据操作级别的分类结果。

A. 数据级融合 B. 特征级融合 C. 应用级融合 D. 决策级融合 2. 以下的_____方法不能提供作为网络节点的节能策略。

A. 休眠机制 B. 节点功率管理机制 C. 时间同步 D. 数据融合 3. 在无线网络通信中，如果网络节点的体积较小，在发送端和接收端都贴近地面、障碍物较多时，通常通信能耗与通信距离的_____成正比例。

A. 一次方 B. 三次方 C. 四次方 D. 十次方

4. 无线网络探测节点在周围没有感兴趣的事件发生时，可以将计算和通信组件关闭或调整到低能耗的状态即_____状态，以此来延长节点的生存周期。

A. 发送 B. 接收 C. 空闲 D. 休眠

二、填空题

1. 网络时间同步涉及“＿＿＿”和“＿＿＿”两个不同的时间概念，前者表示人类社会使用的绝对时间，后者体现了事件发生的顺序关系。

2. TPSN时间同步协议包括＿＿＿阶段和＿＿＿阶段两个步骤，第一阶段是给每个节点赋予一个级别，第二阶段是所有节点实现与根节点的时间一致。

3. 根据数据进行融合操作前后的信息含量，将数据融合分为＿＿＿和＿＿＿两

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类。

4. 人们设计出一些专门的网络节点功率管理机制，主要包括＿＿＿和＿＿＿两类方法。

5. 特征级数据融合可以分为目标＿＿＿和目标＿＿＿两种类型。

6. 在利用综合平均法进行数据融合时，如果对一个检测目标进行了k次检测，Wi为分配给第i次检测结果Si的权重，则综合平均的测量结果S取值为＿＿＿。

三、问答题

1. 网络节点时间同步的意义和作用体现在哪两个方面？ 2. 设计时间同步TPSN协议应包括哪两个阶段？

3. 简述时间同步TPSN协议的相邻级别节点之间同步机制的实施过程。 4. 数据融合技术在传感器网络中的主要作用包括哪三个方面？ 5. 简述数据融合技术的不同分类方法及其类型。 6. 什么是数据融合的综合平均法？ 7. 常见的数据融合方法有哪些？

8. 无线通信的能量消耗与通信距离的关系是什么？ 9. 解释节能策略休眠机制的实现思想。 10. 动态电源管理的工作原理是什么？

第6章

一、选择题

1. 位置信息不只是空间信息，实际上它包含了多种要素，以下的_____不属于位置信息所承载的要素内容。

A. 所在的地理位置 B. 所在该地理位置的时间 C. 处在该地理位置的人或设备 D. 定位该地理位置的终端设备

2. 两种不同传播速度的信号从一个节点传播到另一个节点所需要的时间之差，或者目标发出的同一信号到达多个接收器时存在的时间差值，称为信号的_____。

A. 到达时间 B. 到达时间差 C. 飞行时间 D. 距离差

3. 如果无线网络两个节点之间没有障碍物，则这两个节点属于_____关系。 A. 邻居 B. 对等 C. 视距 D. 非视距

4. _____测距方法是通过测量传输时间并乘以信号的传播速度，来估算两个节点之间的距离。

A. ToA B. TDoA C. RSSI D. AoA

5. 多边测量法是基于距离测量的结果，如果它用来确定三维立体空间中节点或目标的坐标，则至少需要_____个这种测距数值。

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 6. GPS系统在实际正常运行时，地面接收机为了保证可靠定位，必须至少能同时

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