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11通信工程-无线传感器网络及应用试题(B卷答案)

11通信工程-无线传感器网络及应用试题(B卷答案)
11通信工程-无线传感器网络及应用试题(B卷答案)

1.从无线联网的角度来看,传感器网络结点的体系由分层的网络通信协

议、 、 三部分组成。

2. 传感器一般由__________、敏感元件、__________组成。

3.传感器网络的无效能量主要来源于_________、串扰、_________和控制开销。 4. 根据数据进行融合操作前后的信息含量,可以将数据融合分为 、

两类。

5. 通常计算机网络的研究与设计方法包括 、实验方法和、 。 二、单项选择题(每题2分,共20分) 1.谣传路由协议属于( )。 A. 能量感知路由协议 B. 基于查询的路由协议

C. 地理位置路由协议

D. 可靠的路由协议

2.下列哪一种类型的帧不属于IEEE802.15.4网络定义的帧( )。

A. 信标帧

B. MAC 命令帧

C. 数据帧

D. 超帧 3.下列定位算法中,距离无关的定位算法有( )。

A.APIT 算法

B. TOA 算法

C. RSSI 算法

D. AOA 定位算法 4.下列不属于传感器数据处理模块设计时需考虑的是( )。 A 、节能设计

B 、小体积

C 、高速率

D 、低成本

5.IEEE802.11MAC 协议规定的三种帧间隔的关系为( )。 A. SIFS >PIFS> DIFS B. PIFS > DIFS >SIFS C. DIFS> SIFS > PIFS

D. DIFS>PIFS>SIFS

6.设计传感器网络的硬件结点,以下无需考虑的是( )。 A. 微型化 B. 阻抗匹配 C. 高速率

D. 稳定性

7.下列不属于IEEE802.15.4标准规定的物理层负责的任务为( )。 A. 信道能量检测

B. 信道频率选择

C. 数据的发送和接收

D. 数据检测与压缩

8.下列不属于网络安全考虑的问题是( )。

A.机密性问题

B.低能耗性问题

C.完整性鉴别问题

D.新鲜性问题。

9.下列不属于传感器网络数据融合的作用是( )。 A.提高信息的准确性和全面性 B. 提高系统的可靠性

C.提高数据的实时性

D. 降低信息的不确定性 10.下列不属于传感器网络时间同步机制的主要性能参数为( )。

A.最大误差

B.同步范围

C.可用性

D.鲁棒性

三、名词解释(每题4分,共20分) 1.无线自组织网 2.LR-WPAN 网络 3.传感器的灵敏度 4.战场感知 5. TODA

四、简答题(每题5分,共20分) 1.传感器网络的体系结构包括哪些部分? 2.设计基于竞争的MAC 协议的基本思想是什么? 3.传感器网络实现时间同步的作用是什么? 4. 如何对传感器网络的定位方法进行分类?

五、综述题(共20分) 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?

络与应用 B 1 3

答 题 卷

一、填空题(每空2分,共20分)

1、网络管理平台 应用支撑平台

2、 敏感元件 基本转换电路

3、 数据冲突 空闲侦听

4、 无损失融合 有损失融合

5、 分析方法标 模拟方法

二、单项选择题(每题2分,共20

分) 1、 B 2、 D 3、 A 4、 C 5、 A 6、 C 7、 D 8、 B 9、 C 10、 D 三、名词解释(每题4分,共20

分) 1、无线自组织网是一个由几十个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。

2、LR-WPAN 是一种结构简单、成本低廉的无线通信网络,它使得在低电能和低吞吐量的应用环境中使用无线连接成为可能。

3、传感器的灵敏度指传感器达到稳定工作状态时,输出变化量与引起变化的输入变化量之比,即 K=输出变化量/输入变化量=△Y/△X=dy/dx 。

4、战场感知是指参加部分和支援保障部分对战场空间内乱、我、友各方的兵力部署、武器部署和战场环境等信息的实时掌握过程。

5、到达时间差(TDOA)指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差。

四、简答题(每题5分,共20分)

1、答:

无线传感器网络体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层和能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台。

2、答:

基于竞争的MAC 协议采用按需使用信道的方式,它的基本思想是当节点需要发送数据时,通过竞争方式使用无线信道,如果发送的数据产生了碰撞,就按照某种策略重发数据,直到数据发送成功或放弃发送。 3、答:

无线传感器网络时间同步机制的意义和作用主要体现在如下两方面:

首先,传感器节点通常需要彼此协作,去完成复杂的监测和感知任务。数据融合

是协作操作的典型例子,不同的节点采集的数据最终融合形成了一个有意义的结果。 其次,传感器网络的一些节能方案是利用时间同步来实现的。 4、答:

根据不同的依据,无线传感器网络的定位方法可以进行如下分类:

(1) 根据是否依靠测量距离,分为基于测距的定位和不需要测距的定位; (2) 根据部署的场合不同,分为室内定位和室外定位;

(3)

根据信息收集的方式,网络收集传感器数据称为被动定位,节点主动发出信息,用于定位称为主动定位。

2 3

B

无线传感器网络与应用

无线传感器网络与应用

五、综述题(共20分)

答:

由传感模块、计算模块、通信模块、存储模块、电源模块和嵌入式软件系统组成。这里传感模块负责探测目标的物理特征和现象,计算模块负责处理数据和系统管理,存贮模块负责存放程序和数据,通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。另外,电源模块负责节点供电,节点由嵌入式软件系统支撑,运行网络的五层协议。

无线传感器网络试题库1教学内容

无线传感器网络试题 库1

《无线传感器网络》 一、填空题(每题4分,共计60分) 1.传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户(观察者) 2.传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知 信息 3、 3.无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信 4.无线通信物理层的主要技术包括:介质选择、频段选取、调制技术、扩频 技术 5.扩频技术按照工作方式的不同,可以分为以下四种:直接序列扩频、跳 频、跳时、宽带线性调频扩频 6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路 径加强阶段 7.无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为 中心的网络、应用相关的网络 8.无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同 步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术 9.IEEE 802.15.4标准主要包括:物理层。介质访问控制层 10.简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成:后台管理软件通常由数据 库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。 11.数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识 别、情况评估和预测 12.无线传感器网络可以选择的频段有:_800MHz___915M__、2.4GHz、___5GHz

13.传感器网络的电源节能方法:_休眠(技术)机制、__数据融合 14.传感器网络的安全问题:(1) 机密性问题。 (2) 点到点的消息认证问题。 (3) 完整性鉴别问题。 15.802.11规定三种帧间间隔:短帧间间隔SIFS,长度为 28 s a)、点协调功能帧间间隔PIFS长度是 SIFS 加一个时隙(slot)长度,即 78 s b)分布协调功能帧间间隔DIFS ,DIFS长度=PIFS +1个时隙长度,DIFS 的长度为 128 s 16.任意相邻区域使用无频率交叉的频道是,如:1、6、11频道。 17.802.11网络的基本元素SSID标示了一个无线服务,这个服务的内容包括 了:接入速率、工作信道、认证加密方法、网络访问权限等 18.传感器是将外界信号转换为电信号的装置,传感器一般由敏感元件、转换 元件、转换电路三部分组成 19.传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四 部分组成 20.物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构 造一个覆盖万物的网络。RIFD无线识别、嵌入式系统技术、能量供给模块和纳米技术列为物联网关键技术。 二、基本概念解释(每题5分,共40分) 1.简述无线网络介质访问控制方法CSMA/CA的工作原理 CSMA/CA机制:

无线传感器网络的特点

无线传感器网络的特点 大规模网络 为了获取精确信息,在监测区域通常部署大量传感器节点,传感器节点数量可能达到成千上万,甚至更多。传感器网络的大规模性包括两方面的含义:一方面是传感器节点分布在很大的地理区域内,如在原始大森林采用传感器网络进行森林防火和环境监测,需要部署大量的传感器节点;另一方面,传感器节点部署很密集,在一个面积不是很大的空间内,密集部署了大量的传感器节点。 传感器网络的大规模性具有如下优点:通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比;通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度,降低对单个节点传感器的精度要求;大量冗余节点的存在,使得系统具有很强的容错性能;大量节点能够增大覆盖的监测区域,减少洞穴或者盲区。 自组织网络在 传感器网络应用中,通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的地方。传感器节点的位置不能预先精确设定,节点之间的相互邻居关系预先也不知道,如通过飞机播撒大量传感器节点到面积广阔的原始森林中,或随意放置到人不可到达或危险的区域。这样就要求传感器节点具有自组织的能力,能够自动进行配置和管理,通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。在传

感器网络使用过程中,部分传感器节点由于能量耗尽或环境因素造成失效,也有一些节点为了弥补失效节点、增加监测精度而补充到网络中,这样在传感器网络中的节点个数就动态地增加或减少,

从而使网络的拓扑结构随之动态地变化。传感器网络的自组织性要能够适应这种网络拓扑结构的动态变化。动态性网络传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变:①环境因素或电能耗尽造成的传感器节点出现故障或失效;②环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化,甚至时断时通;③传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性;④新节点的加入。这就要求传感器网络系统要能够适应这种变化,具有动态的系统可重构性。 可靠的网络 传感器网络特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的区域,传感器节点可能工作在露天环境中,遭受太阳的暴晒或风吹雨淋,甚至遭到无关人员或动物的破坏。传感器节点往往采用随机部署,如通过飞机撒播或发射炮弹到指定区域进行部署。这些都要求传感器节点非常坚固,不易损坏,适应各种恶劣环境条件。由于监测区域环境的限制以及传感器节点数目巨大,不可能人工“照顾每个传感器节点,网络的维护十分困难甚至不可维护。传感器网络的通信保密性和安全性也十分重要,要防止监测数据被盗取和获取伪造的监测信息。因此,传感器网络的软硬件必须具有鲁棒性和容错性。

无线传感器网络实验指导书

无线传感器网络 实验指导书 信息工程学院

实验一 质心算法 一、实验目的 掌握合并质心算法的基本思想; 学会利用MATLAB 实现质心算法; 学会利用数学计算软件解决实际问题。 二、实验容和原理 无需测距的定位技术不需要直接测量距离和角度信息。定位精度相对较低,不过可以满足某些应用的需要。 在计算几何学里多边形的几何中心称为质心,多边形顶点坐标的平均值就是质心节点的坐标。 假设多边形定点位置的坐标向量表示为p i = (x i ,y i )T ,则这个多边形的质心坐标为: 例如,如果四边形 ABCD 的顶点坐标分别为 (x 1, y 1),(x 2, y 2), (x 3, y 3) 和(x 4,y 4),则它的质心坐标计算如下: 这种方法的计算与实现都非常简单,根据网络的连通性确定出目标节点周围的信标参考节点,直接求解信标参考节点构成的多边形的质心。 锚点周期性地向临近节点广播分组信息,该信息包含了锚点的标识和位置。当未知结点接收到来自不同锚点的分组信息数量超过某一门限或在一定接收时间之后,就可以计算这些锚点所组成的多边形的质心,作为确定出自身位置。由于质心算法完全基于网络连通性,无需锚点和未知结点之间的协作和交互式通信协调,因而易于实现。 三、实验容及步骤 该程序在Matlab 环境下完成无线传感器中的质心算法的实现。在长为100米的正方形区域,信标节点(锚点)为90个,随机生成50个网络节点。节点的通信距离为30米。 需完成: 分别画出不同通信半径,不同未知节点数目下的误差图,并讨论得到的结果 所用到的函数: 1. M = min(A)返回A 最小的元素. 如果A 是一个向量,然后min(A)返回A 的最小元素. 如果A 是一个矩阵,然后min(A)是一个包含每一列的最小值的行向量。 2. rand X = rand 返回一个单一均匀分布随机数在区间 (0,1)。 X = rand(n)返回n--n 矩阵的随机数字。 ()12341234,,44x x x x y y y y x y ++++++??= ???

(完整版)无线传感器试题库

无线传感器网络试题 一填空题 1、传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 2、感知目标、网络节点、用户构成了无线传感器网络的三个要素。 3、无线传感器网络的通信协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层与互联网协议栈的五层协议相对应 4、无线传感器网络的产业化障碍包括四个方面。它们分别是:大规模组网问题、大规模组网问题实用化低功耗技术、微型化加剧信号串扰、可靠性提高资源需求 二、判断题 1、无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式(对) 2、SINK节点:亦称网关节点,与簇头结点的功能完全相同。(错) 3、通过拓扑控制自动生成的良好的网络拓扑结构,能够提高路由协议和MAC协议的效率,可为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面奠定基础,有利于节省节点的能量来延长网络的生存期。(对) 4、美国军方最先开始无线传感器网络技术的研究。(对) 三、选择题

1、最先开始无线传感器网络技术的研究的国家是(B) A中国B美国C日本D韩国 2、无线传感器网络的特点包括(C) (1)可快速部署 (2)可自组织 (3)隐蔽性强和高容错性 (4)成本高,代价大 A (1)(2)(4) B (2)(3)(4) C (1)(2)(3) D(1)(3)(4) 3、将“信息社会技术”作为优先发展领域之一。其中多处涉及对WSN 的研究,启动了EYES 等研究计划的组织是(D) A日本总务省 B韩国信息通信部 C美国国防部 D欧盟 4、与无线传感器网络的兴起无关的技术是(A) A虚拟运营技术 B无线通信 C片上系统(SOC) D低功耗嵌入式技术

无线传感器网络的应用及影响因素分析

无线传感器网络的应用与影响因素分析 摘要:无线传感器网络在信息传输、采集、处理方面的能力非常强。最初,由于军事方面的需要,无线传感网络不断发展,传感器网络技术不断进步,其应用的X围也日益广泛,已从军事防御领域扩展以及普及到社会生活的各个方面。本文全面描述了无线传感器网络的发展过程、研究领域的现状和影响传感器应用的若干因素。关键词:无线传感器网络;传感器节点;限制因素applications of wireless sensor networks and influencing factors analysis liu peng (college of puter science,yangtze university,jingzhou434023,china) abstract:wireless sensor networks in the transmission of informa- tion,collecting,processing capacity is very strong.initially,due to the needs of the military aspects of wireless sensor networks,the continuous development of sensor network technology continues to progress its increasingly wide range of applications,from military defense field to expand and spread to various aspects of social life.a prehensive description of the development process of the wireless sensor network,the status of the research areas and a number of factors affecting the application of the sensor. keywords:wireless sensor networks;sensor nodes;limiting factor 一、无线传感器网络的技术起源以及特点

无线传感器网络技术试题

无线传感器网络技术试 题 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

一、填空题 1. 传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户(观察者) 2. 传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息 3. 无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信 4. 传感节点中处理部件用于协调节点各个部分的工作的部件。 5. 基站节点不属于传感器节点的组成部分 6. 定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段 7. 无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络 8. NTP时间同步协议不是传感器网络的的时间同步机制。 物理层。介质访问控制层 10. 从用户的角度看,汇聚节点被称为网关节点。 11. 数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测 13. 传感器网络的电源节能方法:_休眠(技术)机制、__数据融合 14. 分布式系统协同工作的基础是时间同步机制 15. 无线网络可以被分为有基础设施的网络与没有基础设施的网络,在无线传感器网络,Internet网络,WLan网络,拨号网络中,无线传感器网络属于没有基础设施的网络。 16. 传感器网络中,MAC层与物理层采用的是IEEE制定的IEEE协议

17. 分级结构的传感器网络可以解决平面结构的拥塞问题 18. 以数据为中心特点是传感器网络的组网特点,但不是Ad-Hoc的组网特点 19. 为了确保目标节点在发送ACK过程中不与其它节点发生冲突,目标节点使用了SIFS帧间间隔 20. 典型的基于竞争的MAC协议为CSMA 二、选择题 1.无线传感器网络的组成模块分为:通信模块、()、计算模块、存储模块和电源模块。A A.传感模块模块 C网络模块 D实验模块 2..在开阔空间无线信号的发散形状成()。A A.球状 B网络 C直线 D射线 3.当前传感器网络应用最广的两种通信协议是()D A. B. C. D. 4.ZigBee主要界定了网络、安全和应用框架层,通常它的网络层支持三种拓扑结构,下列哪种不是。D A.星型结构、B网状结构C簇树型结构D树形结构 5.下面不是传感器网络的支撑技术的技术。B A.定位技术B节能管理C时间同步D数据融合 6.下面不是无线传感器网络的路由协议具有的特点D A.能量优先 B.基于局部拓扑信息 C.以数据为中心 D预算相关 7.下面不是限制传感器网络有的条件C A电源能量有限 B通信能力受限 C环境受限 D计算和存储能力受限

《无线传感器网络》试题.

《无线传感器网络》试题 一、填空题(每题4分,共计60分) 1、传感器网络的三个基本要素:传感器,感知对象,观察者 2、传感器网络的基本功能:协作地感知、采集、处理和发布感知信息 3、无线传感器节点的基本功能:采集、处理、控制和通信等 4、传感器网络常见的时间同步机制有: 5、无线通信物理层的主要技术包括:介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术 6扩频技术按照工作方式的不同,可以分为以下四种: :直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频扩频 7、定向扩散路由机制可以分为三个阶段:周期性的兴趣扩散、梯度建立和路径加强 8、无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络 9、无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术等 10、IEEE 802.15.4标准主要包括:物理层和MAC层的标准 11、简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成:后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。 12、数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测 13、无线传感器网络可以选择的频段有:868MHZ、915MHZ、2.4GHZ 5GHZ

14、传感器网络的电源节能方法:休眠机制、数据融合等, 15、传感器网络的安全问题:(1) 机密性问题。(2) 点到点的消息认证问题。(3) 完整性鉴别问题。 16、802.11规定三种帧间间隔:短帧间间隔SIFS,长度为28 s 、点协调功能帧间间隔PIFS长度是SIFS 加一个时隙(slot)长度,即78 s 分布协调功能帧间间隔DIFS ,DIFS长度=PIFS +1个时隙长度,DIFS 的长度为128 s 17、任意相邻区域使用无频率交叉的频道是,如:1、6、11频道。 18、802.11网络的基本元素SSID标示了一个无线服务,这个服务的内容包括了:接入速率、工作信道、认证加密方法、网络访问权限等 19、传感器是将外界信号转换为电信号的装置,传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成 20、传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成 二、基本概念解释(每题5分,共40分) 1.简述无线网络介质访问控制方法CSMA/CA的工作原理 CSMA/CA机制: 当某个站点(源站点)有数据帧要发送时,检测信道。若信道空闲,且在DIFS时间内一直空闲,则发送这个数据帧。发送结束后,源站点等待接收ACK确认帧。如果目的站点接收到正确的数据帧,还需要等待SIFS时间,然后向源站点发送ACK确认帧。若源站点在规定的时间内接收到ACK确认帧,则说明没有发生冲突,这一帧发送成功。

无线传感器网络与RFID技术复习题

无线传感器网络与RFID技术复习题 一、填空题 1、传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、观察者(用户)。 2、无线通信物理层的主要技术包括:介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术。 3、无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络。 4、无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术等。 5、传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成。 6、无线传感器网络的组成模块分为:通信模块、传感模块、计算模块、存储模块和电源模块。 7、传感器网络的支撑技术包括:时间同步、定位技术、数据融合、能量管理、安全机制。 8、传感器节点通信模块的工作模式有发送、接收和空闲。 9、传感器节点的能耗主要集中在通信模块。 10、当前传感器网络应用最广的两种通信协议是:zigbee、IEEE802.15.4。 11、ZigBee主要界定了网络、安全和应用框架层,通常它的网络层支持三种拓扑结构:星型(Star)结构、网状(Mesh)结构、簇树型(Cluster Tree)结构。 12、根据对传感器数据的操作级别,可将数据融合技术分为以下三类:特征级融合、数据级融合、决策级融合。 13、信道可以从侠义和广义两方面理解,侠义的信道(信号输出的媒质),分为(有线信道和无线信道);广义信道(包括除除传输媒质还包括有关的转换器)广义信道按照功能可以分为(模拟信道)和(数字信道)。 14、无线传感器网络可以选择的频段有:868MHZ、915MHZ、2.4GHZ、5.8GHZ。 15、无线通信物理层的主要技术包括:介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术。 16、IEEE 802.15.4标准主要包括:物理层和MAC层的标准。 17、传感器网络中常用的测距方法有:到达时间/到达时间差(ToA/TDoA)、接收信号强度指示(RSSI)、到达角(AoA)。

无线传感器网络试题库附答案

无线传感器网络试题库附答案 《无线传感器网络》 一、填空题(每题4分,共计60分) 1.传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户(观察者) 2.传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息3、 3.无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信 4.无线通信物理层的主要技术包括:介质选择、频段选取、调制技术、扩频技术 5.扩频技术按照工作方式的不同,可以分为以下四种:直接序列扩频、跳频、跳时、宽带 线性调频扩频 6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段 7.无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、 应用相关的网络 8.无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、 数据融合及管理、网络安全、应用层技术

9.IEEE标准主要包括:物理层。介质访问控制层 10.简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成:后台管理软件通常由数据库、数据处理 引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。 11.数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和 预测 12.无线传感器网络可以选择的频段有:_800MHz___915M__、、___5GHz 13.传感器网络的电源节能方法:_休眠(技术)机制、__数据融合 14.传感器网络的安全问题:(1)机密性问题。(2)点到点的消息认证问题。(3)完整 性鉴别问题。 15.规定三种帧间间隔:短帧间间隔SIFS,长度为28s a)、点协调功能帧间间隔PIFS长度是SIFS加一个时隙(slot)长度,即78s b)分布协调功能帧间间隔DIFS,DIFS长度=PIFS+1个时隙长度,DIFS的长度为128 s 16.任意相邻区域使用无频率交叉的频道是,如:1、6、11频道。 17.网络的基本元素SSID标示了一个无线服务,这个服务的内容

无线传感器网络练习题(1)

一、填空 1.无线传感器网络系统通常包含汇聚节点、传感器节点、管理节点。 2.传感器节点一般由通信模块、传感器模块、存储模块和电源模块 组成。 3.无线传感器节点的基本功能是:采集数据、数据处理、控制和通 信。 4.传感器节点通信模块的工作模式有发送、接收和空闲。 5.无线通信物理层的主要技术包括介质的选择、频段的选择、调制 技术和扩频技术。 6.扩频技术按照工作方式的不同,可以分为四种:直接序列扩频、 跳频、跳时和宽带线性调频扩频。 7.目前无线传感器网络采用的主要传输介质包括无线电波、光纤、 红外线等。 8.无线传感器网络可以选择的频段有:868MHz、915MHz、和5GHz。 9.传感器网络的电源节能方法:休眠机制、数据融合。 10.根据对传感器数据的操作级别,可将数据融合技术分为一下三类: 决策级融合、特征级融合、数据级融合。 11.根据融合前后数据的信息含量分类(无损失融合和有损失融合) 12.根据数据融合与应用层数据语义的关系分类(依赖于应用的数据 融合、独立于应用的数据融合、结合以上两种技术的数据融合)13.定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩散、梯度建立、路 径加强。

14.无线传感器网络的关键技术主要包括:时间同步机制、数据融合、 路由选择、定位技术、安全机制等。 15.无线传感器网络通信安全需求主要包括结点的安全保证、被动抵 御的入侵能力、主动反击入侵的能力。 16.标准用于无线局域网,标准用于低速无线个域网。 17.规定三种帧间间隔:SIFS、PIFS、DIFS。 18.标准为低速个域网制定了物理层和MAC子层协议。 19.ZigBee主要界定了网络、安全和应用框架层,通常它的网络层支 持三种拓扑结构:网状网络、树形网络、星型网络。 20.传感器网络中常用的测距方法有:接收信号强度指示、到达时间 差、到达角。 21.ZigBee网络分4层分别为:物理层、网络层、应用层、数据链路 层。 22.与传统网络的路由协议相比,无线传感器网络的路由协议具有以 下特点:能量优先、基于局部拓扑、以数据为中心、应用相关。 23.数据融合的内容主要包括:目标探测、数据关联、跟踪与识别、 情况评估与预测。 24.无线传感器网络信息安全需求主要包括数据的机密性、数据鉴别、 数据的完整性、数据的实效性。 25.传感器结点的限制条件是电源能量有限、通信能力有限、计算和 存储能力有限。

无线传感器网络课后习题含答案

1-2.什么是无线传感器网络? 无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络。目的是协作地探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。 1-4.图示说明无线传感器网络的系统架构。 1-5.传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成?这些组成模块的功能分别是什么? (1)传感模块(传感器、数模转换)、计算模块、通信模块、存储模块电源模块和嵌入式软件系统 (2)传感模块负责探测目标的物理特征和现象,计算模块负责处理数据和系统管理,存储模块负责存放程序和数据,通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。另外,电源模块负责结点供电,结点由嵌入式软件系统支撑,运行网络的五层协议。 1-8.传感器网络的体系结构包括哪些部分?各部分的功能分别是什么? (1)网络通信协议:类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系。它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。 (2)网络管理平台:主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。 (3)应用支撑平台:建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。包括一系列基于监测任务的应用层软件,通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。 1-9.传感器网络的结构有哪些类型?分别说明各种网络结构的特征及优缺点。 (1)根据结点数目的多少,传感器网络的结构可以分为平面结构和分级结构。如果网络的规模较小,一般采用平

面结构;如果网络规模很大,则必须采用分级网络结构。 (2)平面结构: 特征:平面结构的网络比较简单,所有结点的地位平等,所以又可以称为对等式结构。 优点:源结点和目的结点之间一般存在多条路径,网络负荷由这些路径共同承担。一般情况下不存在瓶颈,网络比较健壮。 缺点:①影响网络数据的传输速率,甚至造成网络崩溃。②整个系统宏观上会损耗巨大能量。③可扩充性差,需要大量控制消息。 分级结构: 特征:传感器网络被划分为多个簇,每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。这些簇头形成了高一级的网络。簇头结点负责簇间数据的转发,簇成员只负责数据的采集。 优点:①大大减少了网络中路由控制信息的数量,具有很好的可扩充性。②簇头可以随时选举产生,具有很强的抗毁性。 缺点:簇头的能量消耗较大,很难进人休眠状态。 1-13.讨论无线传感器网络在实际生活中有哪些潜在的应用。 (1)用在智能家具系统中,将传感器嵌入家具和家电中,使其与执行单元组成无线网络,与因特网连接在一起。 (2)用在智能医疗中,将传感器嵌入医疗设备中,使其能接入因特网,将患者数据传送至医生终端。 (3)用在只能交通中,运用无线传感器监测路面、车流等情况。 2-2.传感器由哪些部分组成?各部分的功能是什么? 2-5.集成传感器的特点是什么? 体积小、重量轻、功能强、性能好。 2-7.传感器的一般特性包括哪些指标? 灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、重复性、漂移、精度、分辨(力)、迟滞。 2-15.如何进行传感器的正确选型? 1.测量对象与环境:分析被测量的特点和传感器的使用条件选择何种原理的传感器。 2.灵敏度:选择较高信噪比的传感器,并选择适合的灵敏度方向。 3.频率响应特性:根据信号的特点选择相应的传感器响应频率,以及延时短的传感器。 4.线性范围:传感器种类确定后观察其量程是否满足要求,并且选择误差小的传感器。 5.稳定性:根据使用环境选择何时的传感器或采用适当的措施减小环境影响,尽量选择稳定性好的传感器。 6.精度:选择满足要求的,相对便宜的传感器。 2-17.简述磁阻传感器探测运动车辆的原理。 磁阻传感器在探测磁场的通知探测获得车轮速度、磁迹、车辆出现和运动方向等。使用磁性传感器探测方向、角度或电流值,可以间接测定这些数值。因为这些属性变量必须对相应的磁场产生变化,一旦磁传感器检测出场强变化,则采用一些信号处理办法,将传感器信号转换成需要的参数值。 3-2.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? (1)调制和解调技术是无线通信系统的关键技术之一。调制对通信系统的有效性和可靠性有很大的影响。采用什

无线传感器网络期末试卷

2011学年第一学期高一无线传感器网络期末试卷适用班级:11计6 满分:100分考试时间:60分钟 一、单项选择题(将最合适的选项填入括号中,每小题3分,共24分) 1.下列对无线传感器网络中传感器结点的叙述错误的是()。 A.数目庞大 B.分布密集 C.易受环境干扰 D.可随意移动 2.关于传感器的现代感知方法,下列说法错误的是()。 A.使用多跳路由算法向用户报告观测结果 B.多个传感器协同完成感知区域的大观测任务 C.传感器无计算能力 D.每个传感器完成临近感知对象的观测 3.无线网络技术使用的介质是()。 A.无线电波 B.双绞线 C.光缆 D.同轴电缆 4.()是传感器结点没有的组件。 A.处理子系统和无线通信子系统 B.传感器子系统 C.一个简单的操作系统和基本的变成语言 D.传统的Web浏览界面 5.以下哪个不是对无线传感器网络技术的设计挑战?() A.驱动程序 B.有限的能源 C.可靠性 D.对Linux的支持 6.以下名词中中英文对应错误的是()? A.无线传感器网络——Wireless Sensor Network,WSN B.全球定位系统——Geographical Information System,GIS C.云计算——Cloud Computing D.智能家居——Intelligent Home 7.电饭煲中的主要传感器是() A.压力传感器 B.红外传感器 C.温度传感器 D.湿敏传感器 8.智能家居功能包括() A.家居安全监控 B.家电控制 C.门禁系统 D.以上皆是 二、填空题(每个空格1分,共21分) 1.传感器网络的主要应用领域有__________________、__________________、__________________、__________________等。 2. 无线传感器网络的三大基础技术是__________________、__________________、__________________。 3.传感器网络的协议可分为五层,从下到上可分为_________________、_________________、_________________、_________________、_________________。 4.传感器结点的物理结构是: 5.传感器网络节点的功能模块组成为: 三、简答题(共30分)

无线传感器网络试题库

《无线传感器网络》 一、填空题(每题4分,共计60分) 1.传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户(观察者) 2.传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息 3、 3.无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信 4.无线通信物理层的主要技术包括:介质选择、频段选取、调制技术、扩频技术 5.扩频技术按照工作方式的不同,可以分为以下四种:直接序列扩频、跳频、跳时、宽带 线性调频扩频 6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段 7.无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、 应用相关的网络 8.无线传感器网络的关键技术主要包括:网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、 数据融合及管理、网络安全、应用层技术 9.IEEE 标准主要包括:物理层。介质访问控制层 10.简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成:后台管理软件通常由数据库、数据处理 引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。 11.数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和 预测 12.无线传感器网络可以选择的频段有:_800MHz___915M__、、___5GHz 13.传感器网络的电源节能方法:_休眠(技术)机制、__数据融合 14.传感器网络的安全问题:(1) 机密性问题。 (2) 点到点的消息认证问题。 (3) 完整 性鉴别问题。 15.规定三种帧间间隔:短帧间间隔SIFS,长度为 28 s a)、点协调功能帧间间隔PIFS长度是 SIFS 加一个时隙(slot)长度,即78 s b)分布协调功能帧间间隔DIFS ,DIFS长度=PIFS +1个时隙长度,DIFS 的长度为 128 s 16.任意相邻区域使用无频率交叉的频道是,如:1、6、11频道。 17.网络的基本元素SSID标示了一个无线服务,这个服务的内容包括了:接入速率、工作 信道、认证加密方法、网络访问权限等 18.传感器是将外界信号转换为电信号的装置,传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电 路三部分组成 19.传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成 20.物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖 万物的网络。RIFD无线识别、嵌入式系统技术、能量供给模块和纳米技术列为物联网关键技术。 二、基本概念解释(每题5分,共40分) 1.简述无线网络介质访问控制方法CSMA/CA的工作原理 CSMA/CA机制: 当某个站点(源站点)有数据帧要发送时,检测信道。若信道空闲,且在DIFS时间内一直空闲,则发送这个数据帧。发送结束后,源站点等待接收ACK确认帧。如果目的站点接收到正确的数据帧,还需要等待SIFS时间,然后向源站点发送ACK确认帧。若源站点在规定的时间内接收到ACK确认帧,则说明没有发生冲突,这一帧发送成功。否则执行退避算法。

无线传感器网络节点介绍

基于系统集成技术的节点类型和特点 在节点的功能设计和实现方面,目前常用的节点均为采用分立元器件的系统集成技术。已出现的多种节点的设计和平台套件,在体系结构上有相似性,主要区别在于采用了不同的微处理器,如AVR系列和MSP430系列等;或者采用了不同的射频芯片或通信协议,比如采用自定义协议、802.11协议、ZigBee[1]协议、蓝牙协议以及UWB通信方式等。典型的节点包括Berkeley Motes [2,3], Sensoria WINS[4], MIT μAMPs [5], Intel iMote [6], Intel XScale nodes [7], CSRIO研究室的CSRIO节点[8]、Tmote [9]、ShockFish公司的TinyNode[10]、耶鲁大学的XYZ节点[11] 、smart-its BTNodes[12]等。国内也出现诸多研究开发平台套件,包括中科院计算所的EASI系列[13-14],中科院软件所、清华大学、中科大、哈工大、大连海事大学等单位也都已经开发出了节点平台支持网络研究和应用开发。 这些由不同公司以及研究机构研制的无线节点在硬件结构上基本相同,包括处理器单元、存储器单元、射频单元,扩展接口单元、传感器以及电源模块。其中,核心部分为处理器模块以及射频通信模块。处理器决定了节点的数据处理能力和运行速度等,射频通信模块决定了节点的工作频率和无线传输距离,它们的选型能在很大程度上影响节点的功能、整体能耗和工作寿命。 目前问世的传感节点(负责通过传感器采集数据的节点)大多使用如下几种处理器:ATMEL公司AVR系列的ATMega128L处理器,TI公司生产的MSP430系列处理器,而汇聚节点(负责会聚数据的节点)则采用了功能强大的ARM处理器、8051内核处理器、ML67Q500x系列或PXA270处理器。这些处理器的性能综合比较见表1。 表1、无线传感器网络节点中采用的处理器性能比较

无线传感器网络技术试题及答案

无线传感器网络技术试题及答案 一、填空题 1.传感器网络的三个基本要素:传感器、感知对象、用户(观察者) 2.传感器网络的基本功能:协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息 3.无线传感器节点的基本功能:采集数据、数据处理、控制、通信 4.传感节点中处理部件用于协调节点各个部分的工作的部件。 5.基站节点不属于传感器节点的组成部分 6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段:兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段 7.无线传感器网络特点:大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络 8.NTP时间同步协议不是传感器网络的的时间同步机制。 9.IEEE标准主要包括:物理层。介质访问控制层 10.从用户的角度看,汇聚节点被称为网关节点。 11.数据融合的内容主要包括:多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测 13.传感器网络的电源节能方法:_休眠(技术)机制、__数据融合 14.分布式系统协同工作的基础是时间同步机制

15.无线网络可以被分为有基础设施的网络与没有基础设施的网络,在无线传感器网络,Internet网络,WLan网络,拨号网络中,无线传感器网络属于没有基础设施的网络。 16.传感器网络中,MAC层与物理层采用的是IEEE制定的IEEE 协议 17.分级结构的传感器网络可以解决平面结构的拥塞问题 18.以数据为中心特点是传感器网络的组网特点,但不是Ad-Hoc的组网特点 19.为了确保目标节点在发送ACK过程中不与其它节点发生冲突,目标节点使用了SIFS帧间间隔 20.典型的基于竞争的MAC协议为CSMA 二、选择题 1.无线传感器网络的组成模块分为:通信模块、()、计算模块、存储模块和电源模块。A A.传感模块模块C网络模块D 实验模块 2..在开阔空间无线信号的发散形状成()。A A.球状B网络C直线D射线 3.当前传感器网络应用最广的两种通信协议是()D A. B. C. D.

无线传感器网络技术的应用

无线传感器网络技术的应用 摘要:无线传感器网络(WSN)是新兴的下一代传感器网络,在国防安全和国民经济各方面均有着广阔的应用前景。本文介绍了无线传感器网络的组成和特点,讨论了无线传感器网络在军事、瓦斯监测系统、智能家具,环境监测,农业。交通等方面的现有应用,最后提出无线传感器网络技术需要解决的问题。 关键词:无线传感器网络,军事、瓦斯监测系统、智能家具,环境监测,农业。交通。 1.无线传感器网络研究背景以及发展现状 随着半导体技术、通信技术、计算机技术的快速发展,90年代末,美国首先出现无线传感器网络(WSN)。1996年,美国UCLA大学的William J Kaiser教授向DARPA提交的“低能耗无线集成微型传感器”揭开了现代WSN网络的序幕。1998年,同是UCLA大学的Gregory J Pottie教授从网络研究的角度重新阐释了WSN的科学意义。在其后的10余年里,WSN网络技术得到学术界、工业界乃至政府的广泛关注,成为在国防军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物结构监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理以及机场、大型工业园区的安全监测等众多领域中最有竞争力的应用技术之一。美国商业周刊将WSN网络列为21世纪最有影响的技术之一,麻省理工学院(MIT)技术评论则将其列为改变世界的10大技术之一。WSN是由布置在监测区域内传感器节点以无线通信方式形成一个多跳的无线自组网(Ad hoc),其目的是协作的感知,采集

和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者是WSN的三要素。将Ad hoc技术与传感器技术相结合,人们可以通过WSN感知客观世界,扩展现有网络功能和人类认识世界的能力。WSN技术现已经被广泛应用。图为WSN基本结构。 WSN经历了从智能传感器,无线智能传感器到无线传感器三个发展阶段,智能传感器将计算能力嵌入传感器中,使传感器节点具有数据采集和信息处理能力。而无线智能传感器又增加了无线通信能力,WSN将交换网络技术引入到智能传感器中使其具备交换信息和协调控制功能。 无线传感网络结构由传感器节点,汇聚节点,现场数据收集处理决策部分及分散用户接收装置组成,节点间能够通过自组织方式构成网络。传感器节点获得的数据沿着相邻节点逐跳进行传输,在传输过程中所得的数据可被多个节点处理,经多跳路由到协调节点,最后通过互联网或无线传输方式到达管理节点,用户可以对传感器网络进行决策管理、发出命令以及获得信息。无线传感器网络在农业中的运用是推进农业生产走向智能化、自动化的最可行的方法之一。近年来国际上十分关注WSN在军事,环境,农业生产等领域的发展,美国和欧洲相继启动了WSN研究计划,我国于1999年正式启动研究。国家自然科学基金委员会在2005年将网络传感器中基础理论在一篇我国20年预见技术调查报告中,信息领域157项技术课题中7项与传感器网络有直接关系,2006年初发布的《国家长期科学与技术发展

11通信工程无线传感器网络及应用试题B卷答案

1.从无线联网的角度来看,传感器网络结点的体系由分层的网络通信协 议、 、 三部分组成。 2. 传感器一般由__________、敏感元件、__________组成。 3.传感器网络的无效能量主要来源于_________、串扰、_________和控制开销。 4. 根据数据进行融合操作前后的信息含量,可以将数据融合分为 、 两类。 5. 通常计算机网络的研究与设计方法包括 、实验方法和、 。 二、单项选择题(每题2分,共20分) 1.谣传路由协议属于( )。 A. 能量感知路由协议 B. 基于查询的路由协议 C. 地理位置路由协议 D. 可靠的路由协议 2.下列哪一种类型的帧不属于IEEE802.15.4网络定义的帧( )。 A. 信标帧 B. MAC 命令帧 C. 数据帧 D. 超帧 3.下列定位算法中,距离无关的定位算法有( )。 A.APIT 算法 B. TOA 算法 C. RSSI 算法 D. AOA 定位算法 4.下列不属于传感器数据处理模块设计时需考虑的是( )。 A 、节能设计 B 、小体积 C 、高速率 D 、低成本 5.IEEE802.11MAC 协议规定的三种帧间隔的关系为( )。 A. SIFS >PIFS> DIFS B. PIFS > DIFS >SIFS C. DIFS> SIFS > PIFS D. DIFS>PIFS>SIFS 6.设计传感器网络的硬件结点,以下无需考虑的是( )。 A. 微型化 B. 阻抗匹配 C. 高速率 D. 稳定性 7.下列不属于IEEE802.15.4标准规定的物理层负责的任务为( )。 A. 信道能量检测 B. 信道频率选择 C. 数据的发送和接收 D. 数据检测与压缩 8.下列不属于网络安全考虑的问题是( )。 A.机密性问题 B.低能耗性问题 C.完整性鉴别问题 D.新鲜性问题。 9.下列不属于传感器网络数据融合的作用是( )。 A.提高信息的准确性和全面性 B. 提高系统的可靠性 C.提高数据的实时性 D. 降低信息的不确定性 10.下列不属于传感器网络时间同步机制的主要性能参数为( )。 A.最大误差 B.同步范围 C.可用性 D.鲁棒性 三、名词解释(每题4分,共20分) 1.无线自组织网 2.LR-WPAN 网络 3.传感器的灵敏度 4.战场感知 5. TODA 四、简答题(每题5分,共20分) 1.传感器网络的体系结构包括哪些部分? 2.设计基于竞争的MAC 协议的基本思想是什么? 3.传感器网络实现时间同步的作用是什么? 4. 如何对传感器网络的定位方法进行分类? 五、综述题(共20分) 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? 络与应用 B 1 3

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