无线传感器网络简明教程 试卷与答案 C卷

共4页，第=PAGE2*2-13页学生答题注意：勿超黑线两端；注意字迹工整。共4页，第=PAGE2*24页院系：专业班级：姓名：学号：专业院系：专业班级：姓名：学号：专业业班级姓名学号装订线《无线传感器网络》课程期末考试试卷（C卷,考试）（另附答题纸，请将所有答案写在答题纸上）命题教师：WSN课程组审核人：单项选择（在备选答案中选出一个正确答案，并将其序号填写在答题纸的答题栏内。每题1分，共10分）1．传感器能感知检测的输入变化量越小，表示传感器的（）。A．迟滞越小 B．分辨力越高 C．线性度越好 D．重复性越好2．无线传感器网络的（）和MAC子层通常采用IEEE802.15.4标准。

A．物理层B．传输层C．应用层D．网络层3．（）是指网络选择从源结点向目的结点传输信息的行为，并且信息至少通过一个中间结点。A．消息传递B．路由选择C．扩频D．跳频4．下面哪一项不是无线传感器网络的支撑技术？（）A．时间同步B．定位测距C．节能降耗D．安全机制5．数据融合可以根据不同的准则进行分类，以下的（）不属于根据感知数据操作级别的分类结果。A.物理级融合B.数据级融合C.特征级融合D.决策级融合6．虫洞(Wormhole)攻击通常需要两个恶意结点相串通后合谋发起攻击，属于网络（）面临的安全问题。A．物理层B．链路层C．网络层D．传输层7．基于到达时间(ToA)的定位方法需要两个结点预先实现（）。A．身份认证B．时间同步C．数据融合D．测距8．（）方法是通过配备特殊天线来估测其他结点发射的信号。A．到达角B．到达时间C．到达时间差D．接收信号强度指示9．以下（）指标不能用来衡量天线的性能。A．天线增益B．天线长度C．天线效率D．电压驻波比10．ZigBee无线网络技术主要用于（）无线连接。A．低能耗、远距离B．高能耗、近距离C．低能耗、近距离D．高能耗、远距离二、多项选择（在备选答案中选出二至四个正确答案，将序号填在答题纸上的答题栏内，正确答案未选全或有选择错误的，该题无分。每题2分，共10分）1．能量转换型传感器包括（）。A．压电式B．磁电式C．静电式D．热电式2．定向扩散路由协议包括（）阶段。A．兴趣扩散B．梯度建立C．路径加强D．数据发送3．无需测距的定位方法涉及（）。A．接收信号强度指示法B．质心算法C．多边定位法D．DV-Hop算法4．网络仿真工具中的模拟模型包括（）。A．调度模型B．流量模型C．协议模型D．拓扑模型5．ZigBee技术方案中的物理设备分为（）设备。A．功能可靠型B．功能协调型C．功能简化型D．功能完备型三、判断题（将答案填写在答题纸的答题栏内，正确的打“√”，错误的打“×”，每题1分，共10分）1．分级结构的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。（）2．多边定位法的浮点运算量小，计算代价低。（）3．传感器的输出对于随着时间变化的输入量的响应称为传感器的动态响应。（）4．网络物理层的目的在于实现两个网络物理设备之间的二进制比特流的传输。（）5．传感器网络时间同步协议TPSN的同步误差，不随网络传输跳数的增长而变化。（）6．温度是一种适合采用红外传感器测量的物理量。（）数据融合的综合平均法适用于同类或异构传感器检测同一个信号源的数据。（）8．多个短距离跳的无线数据传输，比一个长跳的传输能耗会更高些。（）9．传感器网络的安全性需求主要来源于通信安全和信息安全。（）10．ZigBee技术方案的数据率只有10～250kb/s，专门针对低速传输应用。（）四、画图解释题（将答案填写在答题纸上，每题15分，共30分）1．画出传感器的一般组成结构图，并解释各部分的功能。画出通常网络仿真的软件体系结构图，并解释无线传感器网络仿真的特点。五、综合问答题（将答案填写在答题纸上，每题10分，共40分）1．根据下图所示的传感器网络结点的能量消耗试验结果，说明结点能耗的特征。2．什么是传感器网络的信息安全？3．简述以下WSN概念术语的含义：跳数、邻居结点、测距、网络连接度、到达时间。4．IEEE802.15.4协议标准定义的低速无线个域网(LR-WPAN)具有哪些特点？装订线**学院20-20学年度第装订线《无线传感器网络》课程期末考试参考答案和评分标准（C卷,考试）命题教师：WSN课程组审核人：单项选择（在备选答案中选出一个正确答案，将序号填写在答题纸的答题栏内。每题1分，共10分）题号12345678910答案BABDACBABC二、多项选择（在备选答案中选出二至四个正确答案，将序号填在答题纸上的答题栏内，正确答案未选全或有选择错误的，该题无分。每题2分，共10分）题号12345答案ABDABCBDBCDCD三、判断题（将答案填写在答题纸的答题栏内，正确的打“√”，错误的打“×”。每题1分，共10分）题号12345678910答案√×√√×√××√√四、画图解释题（将答案填写在答题纸上，每题15分，共30分）1．答：传感器的组成结构图如下：（2分）（2分）（2分）传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成（2分）。敏感元件是传感器中能感受或响应被测量的部分（2分）。转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的信号（一般指电信号）部分（2分）。基本转换电路可以对获得的微弱电信号进行放大、运算调制等（2分）。另外，基本转换电路工作时必须有辅助电源。（1分）2．答：通常网络仿真的软件体系结构图如下：（1分）（1分）（1分）（1分）（3分）（2分）无线传感器网络仿真的特点包括：①分布性。无线传感器网络属于一种分布式的网络系统，每个结点一般只处理自己周围的局部信息。（2分）②动态性。在实际应用中无线传感器网络的整个系统应该是处于较为频繁的动态变化过程，网络模型是否能够较好地反映出这种动态变化,会影响仿真结果的可靠性。（2分）③综合性。与传统无线网络相比，无线传感器网络集成了传感、通信和处理功能，这就要求网络仿真具有相应的综合性。（2分）五、综合问答题（将答案填写在答题纸上，每题10分，共40分）1．答：传感器结点消耗能量的模块包括传感器模块、处理器模块和无线通信模块。（2分）随着集成电路工艺的进步，处理器和传感器模块的功耗变得很低，绝大部分能量主要消耗在无线通信模块上。从图中可知传感器结点的绝大部分能量消耗在无线通信模块。传感器结点传输信息时要比执行计算时更消耗电能。（2分）通常无线通信模块在空闲状态会一直监听无线信道的使用情况，检查是否有数据发送给自己，而在睡眠状态则关闭通信模块（2分）。从图中可以看到，无线通信模块在发送状态的能量消耗最大，在空闲状态和接收状态的能量消耗接近，略少于发送状态的能量消耗（2分），在睡眠状态的能量消耗最少。（2分）2．答：信息安全就是要保证网络中传输信息的安全性（2分）。对于无线传感器网络而言，具体的信息安全需求内容包括如下：(1)数据的机密性——保证网络内传输的信息不被非法窃听。（2分）(2)数据鉴别——保证用户收到的信息来自己方结点而非入侵结点。（2分）(3)数据的完整性——保证数据在传输过程中没有被恶意篡改。（2分）(4)数据的实效性——保证数据在时效范围内被传输给用户。（2分）3．答：跳数：两个结点之间间隔的跳段总数，称为这两个结点间的跳数。（2分）邻居结点：传感器结点通信半径范围以内的所有其它结点，称为该结点的邻居结点。（2分）测距：指两个相互通信的结点通过测量方式来估计出彼此之间的距离或角度。（2分）网络连接度：网络连接度是所有结点的邻居数目的平均值，它反映了传感器配置的密集程度。（2分）到达时间：信号从一个结点传播到另一个结点所需要的时间，称为信号的到达时间。（2分