無線傳感網(wǎng)復(fù)習(xí)題

1、無線傳感網(wǎng)第一章 無線傳感網(wǎng)概述1.無線傳感網(wǎng)絡(luò)：是由靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，其目的是感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)感知對象的信息，并發(fā)送給用戶。2.無線傳感網(wǎng)和Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別？（5個方面）（1）移動性Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是移動通信網(wǎng)絡(luò)，它能很好的處理移動節(jié)點(diǎn)間的組網(wǎng)問題；而無線傳感網(wǎng)中傳感器節(jié)點(diǎn)在布設(shè)后幾乎不移動或很少移動。能量問題 無線傳感網(wǎng)的能量利用率往往關(guān)系到整個網(wǎng)絡(luò)的生存周期；而Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的能量問題并非關(guān)鍵問題。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用往往是大型網(wǎng)絡(luò)，且一般不支持識別碼。通信方式 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的是廣播式的通信方式；而Ad h

2、oc一般采用點(diǎn)對點(diǎn)方式。（5）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)由于能量有限或處于惡劣環(huán)境下，經(jīng)常容易失效，而Ad hoc網(wǎng)絡(luò)基本不考慮這一問題。匯聚節(jié)點(diǎn)比傳感器節(jié)點(diǎn)具有更強(qiáng)的處理和存儲能力匯聚節(jié)點(diǎn)用于溝通無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系無線傳感網(wǎng)的通信結(jié)構(gòu)？協(xié)議棧包括：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層還有能量管理平臺、移動管理平臺、任務(wù)管理平臺物理層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕橘|(zhì)規(guī)范數(shù)據(jù)鏈路層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)成幀、幀檢測、媒體訪問和差錯控制網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)路由生成和路由選擇傳輸層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的傳輸和控制應(yīng)用層：包括一系列基于監(jiān)測的應(yīng)用層軟件能量管理平臺：負(fù)責(zé)傳感器節(jié)點(diǎn)的能源使用管理移動管理平臺：檢測并管理傳感器節(jié)點(diǎn)的

3、移動任務(wù)管理平臺：在給定的區(qū)域內(nèi)平衡和調(diào)度監(jiān)測任務(wù)應(yīng)用支撐平臺的四部分？時間同步：保證所有的節(jié)點(diǎn)在統(tǒng)一同步的時鐘節(jié)拍下工作，使得所有節(jié)點(diǎn)可以協(xié)調(diào)有序的協(xié)同工作。定位：用于確定每個節(jié)點(diǎn)的相對或絕對位置應(yīng)用服務(wù)接口：針對不同的應(yīng)用環(huán)境定義應(yīng)用層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)管理接口：負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)傳遞到應(yīng)用層無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括：傳感器模塊，用于信息采集處理模塊，用于信息的處理和存儲無線通信模塊，用于信息的傳輸能量供應(yīng)模塊等。無線局域網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn):IEEE 802.11a：工作頻率5GHz，具有更少沖突的優(yōu)點(diǎn)IEEE 802.11b：工作頻率2.4GHz，IEEE 802.15.4：應(yīng)用于低速率無線個人局域網(wǎng)，傳輸速率

4、低物理層及MAC層協(xié)議無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)？（P17）紅外方式：射頻 ：無線局域網(wǎng) ISM頻段；藍(lán)牙 采用跳頻擴(kuò)頻方式；超寬帶 短距離無線傳輸技術(shù)，主要用于高速個人局域網(wǎng)；ZigBee 短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，最有可能運(yùn)用在工控場合的技術(shù)；介質(zhì)訪問控制（MAC）層協(xié)議 （P19）1.MAC協(xié)議分類：基于競爭的MAC，混合型固定分配MAC，跨層2.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的MAC層協(xié)議主要研究內(nèi)容：（1）能量問題：偵聽/休眠交替策略：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)按照能量消耗大小排序依次為發(fā)送、接收、偵聽、休眠，能量依次遞減。合理選擇偵聽休眠的時間。介質(zhì)訪問控制層本身應(yīng)采用盡量簡化的協(xié)議，避免協(xié)議本身

5、的開銷帶來能能耗的增加。多跳網(wǎng)絡(luò)問題：由于無線傳感網(wǎng)絡(luò)采用多跳方式來組成網(wǎng)絡(luò)，相互之間沒有覆蓋關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以共享相同的信道進(jìn)行通信，由此產(chǎn)生多個節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)可能會產(chǎn)生碰撞的問題，所以對于MAC層協(xié)議來說，需要一個避免碰撞沖突的機(jī)制。“串音”現(xiàn)象，會造成不必要的能量消耗，需要節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)調(diào)來降低發(fā)生串音的概率。（3）自組織網(wǎng)絡(luò)問題：由于沒有中心節(jié)點(diǎn)，很難賦予每個節(jié)點(diǎn)完全公平的信道使用權(quán)利。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的MAC協(xié)議基于競爭的MAC：傳感器介質(zhì)訪問控制（S-MAC）協(xié)議，超時介質(zhì)訪問控制（T-MAC）協(xié)議，仲裁設(shè)備（MD）協(xié)議。固定分配MAC：頻分多址接入（FDMA），碼分多址（CDMA）

6、，時分多址（TDMA）IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn) （P23）IEEE 802.15.4拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要采取兩種形式 （P26）星型結(jié)構(gòu)：點(diǎn)對點(diǎn)結(jié)構(gòu)：理解通信模式方面信標(biāo)使能和信標(biāo)不使能的區(qū)別？CSMA/CA算法的流程圖（P28）數(shù)據(jù)傳輸模型（P31）IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)（P33）網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層協(xié)議ZigBee無線傳感網(wǎng)性能指標(biāo)（P37）路由發(fā)現(xiàn)策略無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議平面路由協(xié)議層次路由協(xié)議基于查詢的路由協(xié)議基于位置的路由協(xié)議無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（P51）能量控制（P53）ZigBee的特點(diǎn)（P56）組建新網(wǎng)絡(luò)及維護(hù)（P59）建立一個新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備加入及離開網(wǎng)絡(luò)地址分配機(jī)制時間同步（P71）概念：分類：時間同步延遲9.傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議（TPSN）（P72）定位技術(shù)（P81）三邊測量法三角測量法3）絕對定位與相對定位的概念、聯(lián)系與區(qū)別（P83）基于距離的定位（P84）TOA與TDOA的區(qū)別：與距離無關(guān)的定位算法（P86）質(zhì)心算法DV-Hop算法