1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2012-2013 學(xué)年第一學(xué)期無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)試卷（ A 卷）分鐘閉卷）（考試時(shí)間： 100班級(jí)：姓名：序號(hào)：成績(jī)：注意：請(qǐng)把所有試題的答案填寫(xiě)在后面的答題紙上，否則成績(jī)無(wú)效。一、填空題（每空 1 分，共 18 分）1.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成模塊分為：通信模塊、（ 1）、計(jì)算模塊、（2） 和電源模塊。2.在開(kāi)闊空間無(wú)線信號(hào)的發(fā)散形狀成（3） 形。3.傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)包括：（ 4） 、（ 5） 、數(shù)據(jù)融合、 （ 6）、（7） 。4.傳感器節(jié)點(diǎn)通信模塊的工作模式有（8） 、（9） 和空閑。5.傳感器節(jié)點(diǎn)的能耗主要集中在（ 10） 模塊。6. TDOA 測(cè)距方法通常采用的信號(hào)為： （

2、11） 、 （ 12） 。7.當(dāng)前傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最廣的兩種通信協(xié)議是：（ 13）、（ 14） 。8.主動(dòng)反擊能力是指網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)能夠主動(dòng)地限制甚至消滅入侵者，為此需要至少具備的能力有：入侵檢測(cè)能力、 （ 15） 、 （ 16） 。9. ZigBee 主要界定了網(wǎng)絡(luò)、安全和應(yīng)用框架層，通常它的網(wǎng)絡(luò)層支持三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型 (Star)結(jié)構(gòu)、（ 17）、 （18） 。二、名詞翻譯，把中文名稱用英文單詞或者短語(yǔ)表示（每小題2 分，共 16 分）1.信標(biāo)：2.傳感器靈敏度：3.鄰居節(jié)點(diǎn)：4.接收信號(hào)強(qiáng)度指示：5.非視線關(guān)系：6.測(cè)距：7.到達(dá)時(shí)間：8.定位精度：三、簡(jiǎn)答題（每小題5 分，共 20 分）

3、1 傳感器網(wǎng)絡(luò)有哪些限制條件？2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有哪些特點(diǎn)？3 什么是數(shù)據(jù)融合技術(shù)，它在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的作用是什么？4 簡(jiǎn)述傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠機(jī)制的過(guò)程和目的。四、問(wèn)答計(jì)算題（每小題10 分，共 10 分）1. 簡(jiǎn)述 RSSI 測(cè)距原理，和相應(yīng)的理論依據(jù)。五、翻譯題（每小題12 分，共 36 分）1 Accurate and low-cost sensor localization is a critical requirement for the deployment of wireless sensor networks in a wide variety of applicatio

4、ns. Low-power wireless sensors may be many hops away from any other sensors with a priori location information. In cooperative localization, sensors work together in a peer-to-peer manner to make measurements and then form a map of the network. Various application requirements will influence the des

5、ign of sensor localization systems. We describe measurement-based statistical models useful to describe time-of-arrival (TOA), angle-of-arrival (AOA), and received-signal-strength (RSS) measurements in wireless sensor networks.2. As the network uses a hop-by-hop communication, node failure may lead

6、to route failure. In this section ， We will propose multipath routing protocol for the architecture that enables fault tolerance. Though this method the sensing data can be sent from CN to CH reliably. Multipath mentioned in this paper does not mean sending the same data on different paths simultane

7、ously but to send the data on another path if the first one fails. As its hard to replace those exhaust nodes, our goal is to trade-off the lifetime of network and data transmission reliability. So the routing protocol we launched is called energy-based multipath routing (EBMR) protocol.3. Wireless

8、Sensor Network (WSN) with large redundant nodes is suitable for targettracking because of its high self-organization. However, there still exist several challenges, such as limitation of energy, computing capability and short-distance communication. So, it is of theoretical and practical significanc

9、e for studying on target tracking system of WSN. WSN topology and self-organization methods are analyzed first. Considering of the inadequacies of LEACH algorithm, a vote based cluster head election mechanism is proposed. This method insures only the nodes have more neighbors and remaining energy ca

10、n be elected as cluster heads. At the same time, the cluster head number must be chosen according to network energy consumption.2011-2012 學(xué)年第二學(xué)期無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)試卷（A 卷）答題紙班級(jí)：姓名：序號(hào)：成績(jī)：題號(hào)一二三四總分分值18163036得分閱卷人一、填空題（每空1 分，共 18 分）1. （ 1）傳感模塊（ 2）存儲(chǔ)模塊2. （ 3）球形3.（ 4）定位技術(shù)（ 5）時(shí)間同步（ 6）能量管理（ 7）安全機(jī)制4. （ 8）發(fā)送 （ 9）接收5. （ 10

11、）通信6. （ 11）射頻信號(hào)（ 12）超聲波信號(hào)7.（ 13） zigbee（14） IEEE802.15.48. （ 15）隔離入侵者能力（ 16）消滅入侵者的能力9.（ 17）網(wǎng)狀 (Mesh) 結(jié)構(gòu)（ 18）簇樹(shù)型 (Cluster Tree)結(jié)構(gòu)二、名詞解釋（每小題2 分，共16 分）1.信標(biāo)：anchor/beacon2.傳感器靈敏度：sensitive of sensors3.鄰居節(jié)點(diǎn)：neighborhood/neighbor nodes4.接收信號(hào)強(qiáng)度指示：receive signal strength indicator5.非視線關(guān)系：non line of sight6.

12、測(cè)距：rang measurement7.到達(dá)時(shí)間：time of arrival8.定位精度： accuracy of localization三、簡(jiǎn)答題（每小題5 分，共 20 分）1 傳感器網(wǎng)絡(luò)有哪些限制條件？答：（ 1）電源能量有限（2）通信能力受限（3）計(jì)算和存儲(chǔ)能力受限2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有哪些特點(diǎn)？答：（ 1）能量?jī)?yōu)先，（ 2）基于局部拓?fù)湫畔ⅲ?）以數(shù)據(jù)為中心（4）應(yīng)用相關(guān)3 什么是數(shù)據(jù)融合技術(shù)，它在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的作用是什么？答：數(shù)據(jù)融合是一種多源信息處理技術(shù)，它通過(guò)對(duì)來(lái)自同一目標(biāo)的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化合成，獲得比單一信息源更精確、完整的估計(jì)或判決。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的作用在

13、于：節(jié)省整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量，增強(qiáng)所收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高數(shù)據(jù)收集效率。4 簡(jiǎn)述傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠機(jī)制的過(guò)程和目的。答：休眠機(jī)制的主要思想是，當(dāng)節(jié)點(diǎn)周圍沒(méi)有感興趣的事件發(fā)生時(shí)，計(jì)算與通信單元處于空閑狀態(tài)，把這些組件關(guān)掉或調(diào)到更低能耗的狀態(tài)，即休眠狀態(tài)。四、問(wèn)答計(jì)算題（每小題10 分，共 10 分）1. 簡(jiǎn)述 RSSI 測(cè)距原理，和相應(yīng)的理論依據(jù)。解答： RSSI 測(cè)距的原理如下：接收機(jī)通過(guò)測(cè)量射頻信號(hào)的能量來(lái)確定與發(fā)送機(jī)的距離。將無(wú)線信號(hào)的發(fā)射功率和接收功率之間的關(guān)系表述為下式所示，其中是無(wú)線信號(hào)的接收功率，PT 是無(wú)線信號(hào)的發(fā)射功率，r 是收發(fā)單元之間的距離，傳播因子，傳播因子的數(shù)值大小取決于無(wú)線信號(hào)

14、傳播的環(huán)境。PRnPR =PT / rn10nlg r=10lg PT / PR10lg PR =A10n lg rPRA10n lg r五、翻譯題（每小題12 分，共 36 分）1.精確地和低能耗的節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)，對(duì)于傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模應(yīng)用具有舉足輕重的作用。低能量的傳感器節(jié)點(diǎn)通常和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間存在多跳關(guān)系，在寫(xiě)作定位過(guò)程中，傳感器的測(cè)量時(shí)對(duì)等的，并且形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地圖。大量的應(yīng)用需求將會(huì)影響傳感器的定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)。我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于測(cè)量的統(tǒng)計(jì)模型來(lái)描述傳感器網(wǎng)絡(luò)中的到達(dá)時(shí)間、到達(dá)角度和接收信號(hào)的強(qiáng)度測(cè)試。2. 由于網(wǎng)絡(luò)采用逐跳通信，節(jié)點(diǎn)失效可能導(dǎo)致路由失敗。在本節(jié)中，我們將提出的多路徑路由協(xié)議的架構(gòu)，使容錯(cuò)性能更好。通過(guò)這種方法，測(cè)量的數(shù)據(jù)可以可靠的從簇成員發(fā)送到簇頭。本文中提到的多并不意味著在不同的路徑發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，而是當(dāng)?shù)谝粭l路徑失效以后，從其余的路徑繼續(xù)發(fā)送。由于很難替換那些能量耗盡的節(jié)點(diǎn)，我們的目標(biāo)是權(quán)衡網(wǎng)絡(luò)壽命和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?因此我們?cè)O(shè)計(jì)的路由協(xié)議被稱為能量多路徑路由協(xié)議。3.