WSN复习总结

实用汇总报告

题型：选择15*2+填空15*2+判断10*1+简答5*2+应用5*4

第一部分

1、我国物联网十二五规划锁定的重点示范应用领域：智能环保、智能交通、智能医疗、智能工业、智能农业、智能物流、智能电网、智能安防、智能家居

2、低成本、低功能和对等通信，是短距离无线通信技术的三个重要特征和优势。

3、红外线进行点对点的数据传输协议，通信距离一般在0到1m之间，传输速度最快可达到16Mbps,通信介质为波长900nm左右的近红外线。

4、目前蓝牙通信协议，支持一个蓝牙设备可同时与其他7台蓝牙设备建立连接。支持语音传输。

5、无线保真技术是指WiFi技术，使用的是2.4GHz附近的频段通信。 6、RFID是一种非接触式的自动识别技术。 7、ZigBee技术特点主要包括：

①数据传输速率低。只有10kb/s~250kb/s,专注于低传输应用。

②功耗低。在低耗电待机模式下，两节普通五号干电池可使用6个月至2年。这也是ZigBee的支持者所一直引以为豪的独特优势。

③ 低成本。因为ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。积极投入ZigBee开发的Motorola以及Philips，均已在2003年正式推出芯片，飞利浦预估，应用于主机端的芯片成本和其它终端产品的成本比蓝牙更具有价格竞争力。

④网络容量大。每个ZigBee网络最多可支持255个设备，也就是说每个ZigBee设备可以与另外254台设备相连接。

⑤有效范围小。有效覆盖范围10~75m之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。

⑥工作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz（欧洲）915MHz（美国），均为免执照频段。

8、世界上最早的无线电计算机通信网使用的协议是：ALOHA协议 9、无线个域网简写是：WLAN，WPAN，WIFI，ZigBee

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10、无线自组织网络简述：即MANET（Mobile Ad Hoc Network），是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。 11、无线自组织网络一定需要固定设备支持：X

12、简述传感器网络的特点：1．大规模网络 2．自组织网络 3．多跳路由 4. 动态性网络 5．以数据为中心的网络，6．兼容性应用的网络

13、WSN网络的传感器节点的限制有那三个主要限制？1．电源能量有限、2．通信能力有限、3．计算和存储能力有限

14、传感器网络的关键技术有哪些：1．网络拓扑控制2．网络协议3．网络安全4．时间同步5．定位技术6．数据融合7．数据管理 8．无线通信技术9．嵌入式操作系统10．应用层技术

15、无线传感器网络系统通常包括传感器节点(sensor node)、汇聚节点(sink node)和管理节点。

16、传感器节点一般包含四个模块：（1）数据采集模块 （2）处理控制模块 （3）无线通信模块（4）能量供应模块

17、无线传感器网络的协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。 18、无线传感器网络（WSN）的路由协议的一个核心功能是？路由协议负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点，它主要包括寻找源节点和目的节点间的优化路径、并沿此优化路径正确转发数据包等两个方面的功能。

19、传感器网络路由机制设计，要考虑：（1）能量高效。（2）可扩展性。（3）鲁棒性。（4）快速收敛性。

20、WSN路由协议分类根据节点在路由过程中是否有层次结构、作用是否有差异，可分为平面路由协议和层次路由协议。

21、简述Flooding（泛洪）协议的机制和优缺点。WSN节点产生或收到数据后向所有邻节点广播，直到数据包过期或到达目的地。该路由不进行维护网络拓扑和相关路由算法，只负责以广播形式转发数据包，因此效率并不高。该协议具有严重缺陷：内爆(Implosion，节点几乎同时从邻节点收到多份相同数据)、交叠(Overlap，节点先后收到监控同一区域的多个节点发送的几乎相同的数据)、盲目利用资源(节点不考虑自身资源限制，在任何情况下都转发数据)，造成资源的浪费。

22、在WSN中，介质访问控制MAC协议的主要作用？MAC协议决定了无线信道的使用方式，在传感器节点间分配有限的通信资源，构建传感器网络的底层基础结构。

23、WSN的MAC协议设计要考虑的特性：（1）能量有效性。（2）可扩展性。（3）冲突避免。

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（4）信道利用率。（5）延迟。（6）吞吐量。（7）公平性

24、MAC协议的能量有效性，需要分析的因素：（1）空闲侦听（Idle listening）。（2）消息碰撞（Message collision）。

（3）窃听（Overhearing）。（4）控制报文开销（Control-packet overhead）。（5）发送失效(Overemitting)。

25、S-MAC、T-MAC、P-MAC三种MAC协议周期侦听/睡眠执行过程不同机制。 S-MAC

协

议

的

基

本

内

容

和

原

理

：

1、S-MAC（Sensor MAC）协议是在802.11MAC协议的基础上，针对传感器网络的节省能量需求而

提

出

的

传

感

器

网

络

MAC

协

议

。

2、基本工作原理：S-MAC协议采用的主要机制包括：周期性侦听和睡眠、流量自适应侦听机制、串音避免、消息传递。S-MAC协议通过采用周期性侦听/睡眠工作方式来减少空闲侦听，周期长度是固定不变的，节点的侦听活动时间也是固定的。 T-MAC

协

议

的

基

本

内

容

和

原

理

：

1、T-MAC（Timeout MAC）协议是在S-MAC协议的基础上提出的，最重要的设计目标是减少能量

消

耗

。

2、基本工作原理：T-MAC协议在保持周期长度不变的基础上，根据通信流量动态地调整活动时间，用突发方式发送信息，减少空闲侦听时间。 26、WSN节省能量的主要措施有：休眠和数据融合。 27、拓扑控制在WSN研究中的重要性，有哪几个主要方面： （1）拓扑控制是一种重要的节能技术。 （2）拓扑控制保证覆盖质量和连通质量。

（3）拓扑控制能够降低通信干扰、提高MAC(media access control)协议和路由协议的效率、为数据融合提供拓扑基础。

（4）拓扑控制能够提高网络的可靠性、可扩展性等其他性能。 28、拓扑控制研究的两个主流研究方向：功率控制和睡眠调度。

29、WSN中，所有节点都以最大功率工作时所生成的拓扑称为UDG？QUDG，Gabriel图(GG)，相关邻近图(RNG)P73

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30、传感器节点定位简述：WSN的定位问题是指对于一组未知位置坐标的网络节点，依靠有限的位置已知的锚节点，通过测量未知节点至其余节点的距离或跳数，或者通过估计节点可能处于的区域范围，结合节点间交换的信息和锚节点的已知位置，来确定每个节点的位置。 31、已知自身位置的传感器节点称为：信标节点（beacon node）或锚点（anchor）。 32、简述WSN中邻居节点、到达时间、到达时间差的概念。

邻居节点：传感器节点通信半径范围以内的所有其他节点，称为该节点的邻居节点。 到达时间(T0A)：信号从一个节点传播到另一个节点所需要的时间，称为信号的到达时间。 到达时间差(TDOA)：两种不同的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称为信号的到达时间之差。

33、WSN常用的测距方法：RSSI,TOA,TDOA,AOA P181

34、常用的定位计算方法：三边定位与求解，三角定位与求解，极大似然估计法,最小最大法，其中最小最大法与距离无关P178

35、WSN节点间传递的过程包括：1)Send Time 2)Access Time 3)Transmission Time 4)Propagation Time 5)Reception Time 6)Receive Time

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