1、4.無線傳感器網絡的路由協議有哪些類型？路由協議的設計要求？由協議主要分為四類；基于聚簇的路由協議、以數據為中心路由協議、基于地理位置路由協議和能量路由協議?，F有的無線傳感器網絡路由協議設計以節能、延長網路生命周期為主要目的。1）QOS路由；目前傳感器網絡路由協議的研究重點主要集中在能量效率上，而在未來的研究中可能還需要解決由視頻和成像傳感器以及實時應用引起的QOS問題。2）支持移動性:目前的WSNS路由協議對網絡的拓撲感知能力和移動性的支持比較差，如何在控制協議開銷的前提下，支持快速拓撲感知是一個重要挑戰。3）安全路由：由于WSNS的固有特性，其路由協議極易受到安全威脅，是網絡攻擊的主要目標

2、，設計簡單、有效、適用于WSNS的安全機制是今后努力的方向。4）有效功能：WSNS中數據通信最為耗能，今后盡量通過使用數據融合技術、數據傳輸中采用過濾機制來減少通信量，并通過讓各節點平均消耗的能量來保持通信量的負載均衡。5）容錯性；由于WSNS節點容易發生故障，應盡量利用節點易獲得的網絡信息計算路由，以確保在路由出現故障時能夠盡快得到恢復，可采用多路徑傳輸來提高數據傳輸的可靠性。5、無線傳感器網絡的路由協議具有哪些特點？1）能量優先，（2）基于局部拓撲信息（3）以數據為中心（4）應用相關6. 什么是數據融合技術，它在傳感器網絡中的作用是什么？數據融合是一種多源信息處理技術，它通過對來自同一目標

3、的多源數據進行優化合成，獲得比單一信息源更精確、完整的估計或判決。在傳感器網絡中的作用在于；節省整個網絡的能量，增強所收集數據的準確性，提高數據收集效率。第一章：1.無線傳感網與自組織網絡的主要異同點有哪些？答：無線傳感網是自組織網路的一種典型應用，雖然具有移動自組織特征，但與傳統的移動自組織網絡相比，又有不同之處，主要區別有以下幾點：1） 無線傳感網以數據為中心；2） 在通信方式方面，無線傳感網節點主要使用廣播通信，而別自組織網絡節點采用點對點通信；3） 在網絡節點的處理能力方面，自組織網絡的處理能力較強，而無線傳感網節點的處理能力、計算能力和存儲能力都有限；4） 在網絡節點規模方面，無線傳

4、感網包含的節點數量比自組織網絡高幾個數量級；5） 由于無線傳感網節點數量的原因，其節點沒有統一的標示。2.簡述無線傳感網發展歷史的階段劃分和各階段的技術特點？答：第一階段：傳統的傳感器系統，其特征在于；傳感器節點只產生探測數據流，沒有計算能力，并且相互之間不能通行。第二階段；無線傳感網節點集成化，其特征在于；主要在軍事領域展開，并成為網絡中心戰體系中的關鍵技術。第三階段；多跳自組網，其特征在于：網絡傳輸自組織、節點設計低功耗。第二章；1.簡述目前無線傳感網使用的頻段及其傳輸速率？答；基于 ZigBee 的無線網絡所使用的工作 頻段為 868MHz、915MHz 和 2.4GHz，最大

5、數據傳輸速率為 250kbps；2.簡述目前主流的近距離無線通信技術及其特點？答：1）ZigBee技術，其特點是；近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本；2）紅外通信技術，其特點是；點對點無線傳輸方式，且需要對準方向；傳輸中間不能有障礙物，幾乎無法控制信息傳輸的進度。3）藍牙技術，其特點是：抗信號衰弱能力強；鏈路穩定，隨機噪音影響小；使用2.4GHZ ISM頻段，無須申請許可證；可同時支持數據、音頻、視頻信號；采用FM調制方式，降低設備的復雜性。4）WiFi技術，其特點是：傳輸速率高、可靠性高、建網快速便捷、可移動性好、網絡結構彈性化、組網靈活、組網價格較低廉。5）UWB技術，其特點是：短距

6、離、高傳輸速率、低發射功率。3.簡述目前主流廣域網互聯無線通信技術及其特點？答；1）GPRS和EDGE技術，其特點是；數據服務速率高、能節約網絡投資、可以充分滿足未來無線多媒體應用的帶寬需求。2）WiMAX技術，其特點是：QOS保障、傳輸速率高、業務豐富多樣。3）3G技術，其特點是：更高的數據速率和更加豐富的視頻業務。4）LTE技術，其特點是：更高的通信速率；高頻譜效率；QoS保證；降低了無線網絡時延；向下兼容；支持1.2520MHZ間的多種系統帶寬。第三章；1.IEEE 802.11 MAC協議的工作模式是什么？答：分布式協調（DCF）工作模式和點協調(PCF)工作模式。2.IEEE 802

7、.11 MAC協議的DCF、PCF的主要內容是什么？答：DCF：在DCF工作方式下，節點在偵聽到無線信道忙之后，采用CSMA/CA機制和隨機退避機制，實現無線信道的共享。PCF: 在PCF工作方式下，通過訪問接入點協調節點的數據收發，通過輪詢方式查詢當前哪些節點有數據發送的請求，并在必要時給予數據發送權。3.簡述T-MAC協議的工作原理以及關鍵技術答：工作原理：在T-MAC協議中，數據的發送都是以突發方式進行的。其中每個節點都周期性地喚醒、進入活躍狀態、和鄰居進行通信，然后進入睡眠狀態，直到下一個周期開始。同時，新的消息在隊列中進行緩存。節點之間進行單播通信，使用RTS/CTS/DATA/AC

8、K的方法，以確保避免碰撞和可靠傳輸。關鍵技術：周期性偵聽的同步；RTS操作和Ta的選擇；避免串擾；早睡問題；4.簡述sift協議的工作原理和主要優缺點答： 工作原理；該協議采用CSMA機制，競爭窗口長度固定，在窗口內每個時隙通過非均勻概率分布來確定是否發送。Sift協議是基于事件驅動的WSN競爭MAC協議。 優缺點：網絡中的數據傳輸由事件驅動，存在空間相關的競爭；不是所有節點都需要報告事件；節點的密度是時變的。5.基于競爭的MAC協議的主要特點是什么？答：1）基于競爭的MAC協議是根據需要分配信道，所以這種協議能較好地滿足節點數量和網絡負載的變化。2）基于競爭的MAC協議能較好地適應網絡拓撲的

9、變化。3）基于競爭的MAC協議不需要復雜的時間同步或集中控制調度算法。6.簡述DEANA、TRAMA協議的基本思想和工作原理答：DEANA的基本思想：7.簡述DMAC協議的基本思想和工作原理答：基本思想：大多數無線傳感網應用中，主要的通信流量是由節點采集數據后向一個sink節點匯聚的單向樹狀模式。根據匯聚樹的特點提出的DMAC協議是基于S-MAC和T-MAC協議的思想，DMAC協議采用預先分配的方法來避免睡眠延遲。工作原理：DMAC協議引入了一種交錯的監聽睡眠調度機制，保證數據在多跳路徑上的連續傳輸，也引入了一種更新機制，使占空比能自適應調整。第四章1.IEEE 802.15.4中規定的MAC

10、幀包括哪些類型？答：1）信標幀：負載數據為上層協議提供數據傳輸接口。 2）數據幀；用來傳輸上層發到MAC子層的數據，它的負載字段包含了上層需要傳送的數據。 3）確認幀；用于數據接收成功后發送以確認。 4）命令幀；用于組建PAN網絡，傳輸同步數據。2.簡述ZigBee與IEEE 802.15.4標準的聯系與區別。答：聯系：IEEE 802.15.4僅定義了物理層和MAC層的規范。基于IEEE 802.15.4標準的ZigBee技術是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線通信技術。ZigBee協議棧建立在IEEE 802.15.4的PHY層和MAC子層規范之上。它實現了網絡層

11、和應用層。區別：IEEE802.15.4標準有IEEE負責制定，而ZigBee協議由ZigBee聯盟制定。3.簡述ZigBee協議體系結構答：1）物理層/數據鏈路層：物理層與物理傳輸媒介相關，負責物體媒介與數據比特的相互轉化，以及數據比特與上層數據鏈路層數據幀的相互轉化。數據鏈路層負責尋址功能，發送數據時決定數據發送的目的地址，接收數據時判定數據的源地址。 2）ZigBee 堆棧層：ZigBee 堆棧層有網絡層與安全平臺組成，提供應用層與IEEE802.15.4 物理層/數據鏈路層的連接，由與網絡拓撲結構、路由、安全相關的幾個堆棧層次組成。3）應用層：應用層包含在網絡節點上運行的應用程序，賦予

12、節點自己的功能。應用層的主要功能是將輸入轉化為數字數據，或者將數字數據轉化為輸出。第五章：1.無線傳感網路由協議的分類方法有哪些？答；1）按源節點獲取路徑策略，劃分為主動路由協議、按需路由協議和混合路由協議。2）按通信的邏輯結構，劃分為平面路由協議和層次路由協議。3）按路由的發現過程，劃分為基于地理位置和基于查詢的路由協議。2.能量感知路由的基本原理是什么？答；能量感知路由協議從數據傳輸中的能量消耗出發，討論最優的能量消耗路徑。根據節點的可用能量或傳輸路徑上鏈路的能量需求，選擇數據的轉發路徑。3.簡述層次路由協議LEACH協議的原理和工作過程答：低功耗自適應聚類分級LEACH協議(LOW

13、60;Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是無線傳感器網絡中最早被提出來的分層路由算法。LEACH可以將網絡整體的生存時間延長15，其基本思想是通過隨機循環地選擇簇頭節點，將整個網絡的能量負載平均分配到每個傳感器節點中，從而降低網絡能源消耗，提高網絡整體生存時間。在協議中，首先隨機選擇一個節點作為簇頭，簇頭開始發送廣播消息，然后其他普通子節點根據信號強弱選擇要加入的簇群。簇頭按照TDMA的方式分給每個普通子節點一個時隙，并廣播消息。普通子節點在規定的時隙內向簇頭發送數據。第六章：1.無線傳感網定位技術的含義是什么?答；無線傳感

14、網定位技術包括傳感器節點的自身定位和對監控目標的定位。2.簡述無線傳感網的定位方法和分類？答：1）根據是否依靠測量距離，分為基于測距的定位和不需要測距的定位。（2）根據部署的場合不同，分為室內定位和室外定位。（3）根據信息收集的方式，網絡收集傳感器數據用于節點定位被稱為被動3.簡述以下術語的含義：錨點、測距、連接度、到達時間差、接收信號強度指示、視距。答：（1）錨點：指預先獲得位置坐標的節點，也被稱作錨點。其余節點被稱為非錨點。（2）測距：指兩個相互通信的節點通過測量的方式來估計出彼此之間的距離或角度。（3）連接度：包括節點連接度和網絡連接度兩種含義。節點連接度是指節點可探測發現的鄰居節點個數

15、。網絡連接度是所有節點的鄰居節點數目的平均值，它反映了傳感網節點配置的密集程度。4）到達時間差：發射節點同時發射兩種不同傳播速度的無線信號，接收節點根據兩種信號到達的時間差以及這兩種信號的傳播速度計算兩個節點之間的距離。（5）接收信號強度指示（Received signal Strength Indicator，RSSI）：節點接收到無線信號的強度大小，被稱為接收信號的強度指示。6）視距：如果傳感器的兩個節點之間沒有障礙物，能夠實現直接通信，則稱這兩個節點間存在視線關系。第七章：1.無線傳感網時間同步的作用是什么？答；首先，傳感器節點通常需要彼此協作，去完成復雜的監測和感知任務。其次，傳感網的

16、一些節能方案是利用時間同步來實現的。2.無線傳感網常見的時間同步機制有哪些?答：RBS同步機制；Tiny-sync/Mini-sync同步機制；TPSN時間同步協議。3.簡述TPSN時間同步協議的工作原理答：TPSN協議采用層次型網絡結構，首先將所有節點按照層次結構進行分級，然后每個節點與上一級的一個節點進行時間同步，最終所有節點都與根節點的時間同步，節點對之間的時間同步是基于發送者接收者的同步機制。第九章：1.什么是數據融合技術？簡述無線傳感網中數據融合的必要性答：數據融合是一種多源信息處理技術，它通過對來自同一目標的多源數據進行優化合成，獲得比單一信息源更精確、完整的估計或判決。數據融合的

17、必要性；1）浪費通信帶寬和能量；2）降低信息收集的效率。2簡述無線傳感網的數據融合模型答：1）數據包級融合模型：分為無損融合和有損融合； 2）跟蹤級融合模型；分為集中式結構模型和分布式結構模型；3.無線傳感網中數據融合的主要作用是什么？答：1）節省能量；2）獲得更準確的信息；3）提高數據的收集效率。第十章1.無線傳感網中的數據結構有幾種？各有什么特點？答；1）集中式結構，其特點是：方法簡單、容錯性很差、通信開銷大；2）半分布式結構，其特點是；與鄰近的節點進行通信；3）分布式結構，其特點是：基于關鍵字查詢，系統的通信開銷較大；4）層次式結構，其特點是：從代理接收命令、本地計算、將數據傳送到代理；具有更高的