传感器与传感网络期末复习题

1.无线传感网拓扑变化的主要原因是节点休眠调度、环境干扰或节点

故障引起。

2.分布式MAC协议没有单点失效的问题，具有良好的可扩展性，但为

组织节点间交互和协商的开销较大。

3.ZigBee设备的16位网络地址是当设备加入网络后分配的。它在网

络中是唯一的，用来在网络中鉴别设备和发送或接收数据。

4.调频扩频是用伪随机序列控制被数据调制的载波中心频率，使其在

一组频率中随机地跳动。

5.传统网路由协议的主要任务是寻找源节点到R的节点间通信延迟

小的路径,能量消耗问题不是考虑的重点。

6,ZigBee标准将匣络节点按照功能划分为协调器、路由器和终端设

备三种类型。

7.典型的短距无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi.IrDA.UWB、ZigBee

等。

8.ZigBee协议的物理层是和Mac层是基于IEEE802.15.4标准的,

9.根据信道分配策略的不同可分为基于竞争的MAC协议、基于调度的

MAC协议和混合MAC协议。

10.T-MAC协议采用自适应调整占空比方法，通过动态调整调度周期

中活跃时间长度来改变占空比，可以更加有效的降低能量消耗。

11.定向扩散路由机制包括周期性兴趣扩散、梯度建立、数据传播与

路径加强等阶段。

12.SPIN协议通过使用协商机制和能量自适应机制，节省了能量，解

决了内爆问题。

13.无线传感网定位问题是指网络通过特定方法提供节点的位置信息,

其定位方式可分为节点白身定位和目标定位。

14.TPSN协议采用层次型网络结构，节点对之间的时间同步是基于发

送者一接收者的同步机制。

15.无损融合和有损融合中，如果所有数据细节信息均被保留，只去

除冗余的部分信息,这种数据融合属于无损融合。

16,应用支持子层(APS)

应用支持子层在网络层和应用层之间，通过ZDO和应用设备共同使用

的一套通用的服务机制提供两层间的接口。APS包含两个实体：APS

数据实体(APSDET)和APS管理实体(APSME)

17.重叠现象

不同节点感知范围发生重叠时，重叠区域的事件被相邻的节点探测到

后传给它们共同的邻居节点多次。这种现象称为重叠现象。

18.连接度

包括节点连接度和网络连接度两种含义：

节点连接度是指节点可探测发现的邻居节点个数。

网络连接度是所有节点的邻居节点数目的平均值，它反映了传感网节

点配置的密集程度。

19.洪泛攻击

洪泛攻击是指攻击者不断地要求与邻居节点建立新的连接，从而耗尽

邻居节点用来建立连接的资源，使得其他合法的对邻居节点的请求不

得不被忽略。

20.数据融合

也被称作信息融合，是一种多源信息处理技术，它通过对来自同一目

标的多源数据进行优化合成，获得比单一信息源更精确、完整的估计

或判断。

21.通信过程中的能量损耗？

(1)空闲监听:节点在不需要收发数据时仍保持对信道的空闲侦听,

造成了不必要的能量损耗；

(2)冲突重传:数据冲突导致的重传和等待重传。如果两个节点同时

发送,并相互产生干扰，则它们的传输都将失败,发送包被丢弃；

(3)控制开销：为了保证可靠传输，协议将使用一些控制分组，如

RTS/CTS,虽然没有数据在其中，但是必须消耗一定的能量来发送它

们；

(4)串扰(overhearng):节点因接收并处理并非传输给自己的分组造

成的串音。由于无线信道为共享介质，因此,节点也可以接收到不是到

达自己的数据包，然后再将其丢弃，此时，也会造成能量的耗费。

22.UWB调制技术优点：

(1)不需要正弦波调制和上、下变频，也不需要木地振荡器、功放

和混频器等，因此体积相对较小,系统结构也相对简单得多。

(2)由于UWB信号采用了跳时扩频，其射频带宽可以达到1GHz以上,

它的发射功率谱密度很低，信号隐蔽在环境噪声和其他信号之中，用

传统的接收机无法接收和识别，必须采用与发端一致的扩频码脉冲序

列才能进行解调，因此增加了系统安全性。

（3）UWB信号衰落比较低，有很强的抗多径衰落能力。

（4）由于UWB无线电信号发射的冲激脉冲占空比极低,系统有很高的

增益和很强的多径分辨力，所以系统容量比其他的无线技术都高。

（5）由十UWB信号的扩频处理增益比较大，即使采用低增益的全向

天线,也可使用小于Imw的发射功率实现几千米的通信。

23.S-Mac协议减少通信延迟累加效应

传感器网络往往来用多跳通信，而节点的周期性睡眠会导致通信延迟

的累加。为了减少通信延迟的累加效应，S-MAC采用了一种流量自适

应监听机制。

其基本思想是在一次通信过程中，通信节点的邻居在此次通信结束后

唤醒并保持监听一段时间。如果节点在这段时间接收到RTS帧,则可

以立即接收数据而不需要等到下一个监听周期，从而减少数据传输延

迟。

24.分簇式路由协议每轮循环的基本过程是怎样的？

（1）簇的建立阶段：

每个节点选取一个介于0和1之间的随机数,如果这个数小于某个阈

值，该节点成为簇头1分）簇头向所有点广播自己成为簇头的消息。

每个节点根据接收到广播信号的强弱来决定加入哪个簇，并回复该簇

簇头。

（2）数据传输阶段:簇内的所有节点按照TDMA（时分复用）时隙向

簇头发送数据。簇头将数据融合之后把结果发给汇聚节点。

（3）重新成簇:在持续工作一段时间之后，网络重新进入启动阶段进

行下一轮的簇头选取并重新建立簇。

25.ZigBee协议栈中，消息与事件分别是指什么？

（1）事件是驱动任务去执行某些操作的条件。当系统中产生了一个

事件,OSAL将这个事件传递给相应的任务后，任务才能执行一个相应

的操作（调用事件处理函数）。

（2）通常某些事件发生时，会伴随着一附加信息的产生。

任务的事件处理函数在处理这个事件的时候，需要得到收到的数据。

这就需要将事件和数据封装成一个消息，将消息发送到消息队列，然

后在事件处理函数中就可以使用osal_msg,receive从消息队列中得

到该消息。

1.无线传感器网络由哪三个要素构成？

传感器、感知对象、观察者

2.无线传感网协议栈包括了以下哪三个管理平台？

管理平台、移动管理平台、任务管理平台。

3.无线传感器网络节点数目往往比移动自组网高出好几个数量级；

4.LEACI1协议要求节点与汇集节点之间不可以直接通信

5.无线传感器网