《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》習(xí)題及思考題答案33

1、物聯(lián)網(wǎng)工工程概論習(xí)題與思思考題答案案TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc300566935 第1章答案案 PAGEREF _Toc300566935 h 1 HYPERLINK l _Toc300566936 第2章答案案 PAGEREF _Toc300566936 h 3 HYPERLINK l _Toc300566937 第3章答案案 PAGEREF _Toc300566937 h 5 HYPERLINK l _Toc300566938 第4章答案案 PAGEREF _Toc300566938 h 11 HYPERLINK l _Toc300566939 第5章

2、答案案 PAGEREF _Toc300566939 h 23 HYPERLINK l _Toc300566940 第6章答案案 PAGEREF _Toc300566940 h 26 HYPERLINK l _Toc300566941 第7章答案案 PAGEREF _Toc300566941 h 30 HYPERLINK l _Toc300566942 第8章答案案 PAGEREF _Toc300566942 h 33 HYPERLINK l _Toc300566943 第9章答案案 PAGEREF _Toc300566943 h 37第1章答案案1-1簡(jiǎn)述述物聯(lián)網(wǎng)的的定義，分分析物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的“物

3、”的條件。答：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)是通過射射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把各種物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。特別注意，物聯(lián)網(wǎng)中的“物”，不是普通意義的萬事萬物，這里的“物”要滿足以下條件：1、要有相應(yīng)信息的接收器； 2、要有數(shù)據(jù)傳輸通路；3、要有一定的存儲(chǔ)功能；4、要有處理運(yùn)算單元(CPU)；5、要有操作系統(tǒng)；6、要有專門的應(yīng)用程序；7、要有數(shù)據(jù)發(fā)送器；8、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；9、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號(hào)。1-2簡(jiǎn)述述物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)應(yīng)具備的三三個(gè)特征。答：一是全全面感知，即即

4、利用射頻頻識(shí)別技術(shù)術(shù)(RFIID)、傳傳感器、二二維碼等隨隨時(shí)隨地獲獲取物體的的信息；二二是可靠傳傳遞，通過過各種電信信網(wǎng)絡(luò)與互互聯(lián)網(wǎng)的融融合，將物物體的信息息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確確地傳遞出出去；三是是智能處理理，利用云云計(jì)算，模模糊識(shí)別等等各種智能能計(jì)算技術(shù)術(shù)，對(duì)海量量的數(shù)據(jù)和和信息進(jìn)行行分析和處處理，對(duì)物物體實(shí)施智智能化的控控制。1-3簡(jiǎn)述述15年周期期定律和摩摩爾定律。答：15年年周期定律律：計(jì)算模模式每隔115年發(fā)生生一次變革革。摩爾定定律：集成成電路上可可容納的晶晶體管數(shù)目目，約每隔隔18個(gè)月便便會(huì)增加一一倍，性能能也將提升升一倍。1-4名詞詞解釋：RRFID、EPC、ZigBee。答：RFII

5、D即射頻頻識(shí)別，俗俗稱電子標(biāo)標(biāo)簽，一種種自動(dòng)識(shí)別別技術(shù)，可可以快速讀讀寫、長(zhǎng)期期跟蹤管理理，通過無無線射頻方方式進(jìn)行非非接觸雙向向數(shù)據(jù)通信信對(duì)目標(biāo)加加以識(shí)別。EPC(EElecttroniic Prroducct Coode)，即即產(chǎn)品電子子代碼，為為每一件單單品建立全全球的、開開放的標(biāo)識(shí)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)實(shí)現(xiàn)全球范范圍內(nèi)對(duì)單單件產(chǎn)品的的跟蹤與追追溯。ZigBeee技術(shù)是是一種近距距離、低復(fù)復(fù)雜度、低低功耗、低低速率、低低成本的雙雙向無線通通信技術(shù)。主主要用于距距離短、功功耗低且傳傳輸速率不不高的各種種電子設(shè)備備之間進(jìn)行行數(shù)據(jù)傳輸輸以及典型型的有周期期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)數(shù)據(jù)和低反反應(yīng)時(shí)間數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡膽?yīng)

6、用。1-5簡(jiǎn)要要概述物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的框架架結(jié)構(gòu)。答：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)可以簡(jiǎn)要要分為核心心層、接入入層，軟件件核心層主主要是應(yīng)用用服務(wù)層，硬硬件接入層層包括網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸層和和感知控制制層。感知知控制層一一般包括RRFID感感應(yīng)器、傳傳感器網(wǎng)關(guān)關(guān)、接入網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、RFFID標(biāo)簽簽、傳感器器節(jié)點(diǎn)、智智能終端等等，網(wǎng)絡(luò)傳傳輸層包括括無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通通信網(wǎng)絡(luò)、互互聯(lián)網(wǎng)、信信息中心、網(wǎng)管中心心等；軟件件應(yīng)用服務(wù)務(wù)層是為了了管理、維維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)以及為完完成用戶的的某種特定定任務(wù)而編編寫的各種種程序的總總和。1-6分析析物聯(lián)網(wǎng)的的關(guān)鍵技術(shù)術(shù)和應(yīng)用難難點(diǎn)。答：關(guān)鍵技技術(shù)為RFFID、無無線網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)、傳感感技術(shù)、人人工智能

7、技技術(shù)。應(yīng)用用難點(diǎn)在于于其技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)問題、數(shù)據(jù)安全全問題、IIP地址問問題、終端端問題。1-7舉例例說明物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用用領(lǐng)域及前前景。答：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域域很廣，幾幾乎可以包包含各行各各業(yè)。目前前在環(huán)境保保護(hù)、社區(qū)區(qū)服務(wù)、商商務(wù)金融等等方面，例例如“移動(dòng)支付付”、 “移動(dòng)購(gòu)購(gòu)物”、“手機(jī)錢包包”、“手機(jī)銀行行”、“電子機(jī)票票”等，前景景廣闊可觀觀，應(yīng)用潛潛力巨大，無無論是服務(wù)務(wù)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)場(chǎng)，還是國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略需需要，物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)都能占占據(jù)重要地地位。第2章答案案2-1 什什么是EPPC？答：電子產(chǎn)產(chǎn)品編碼(Elecctronnic PProduuct CCode）2-2 請(qǐng)請(qǐng)簡(jiǎn)要地?cái)⑹鯡PCC系統(tǒng)的組

8、組成，以及及各個(gè)部分分的英文簡(jiǎn)簡(jiǎn)寫。答：EPCC載體、讀讀寫器、EEPC產(chǎn)品品管理中間間件、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、ONSS、PML服務(wù)務(wù)器、數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)等。其中ONSS ( OObjecct Naamingg Serrviceer，對(duì)象名名稱解服務(wù)務(wù)器)，它用來來把EPCC轉(zhuǎn)化成IPP地址，用用來定位相相應(yīng)的計(jì)算算機(jī)和完成成相應(yīng)的信信息交互服服務(wù)。PML ( Phyysicaal Maarkupp Lannguagge，實(shí)體標(biāo)識(shí)識(shí)語言)服務(wù)器中中，存儲(chǔ)用用PML描述述的實(shí)物信信息，如實(shí)實(shí)物名稱、種類、性性質(zhì)、生產(chǎn)產(chǎn)日期、生生產(chǎn)廠家信信息、實(shí)物物存放位置置、實(shí)物的的使用說明明等。2-3 EEPC編碼碼有幾種技技術(shù)

9、要求？每種要求求具體是如如何要求的的？答：EPCC數(shù)字信息息代表了該該產(chǎn)品的生生產(chǎn)地區(qū)、生產(chǎn)商、生產(chǎn)日期期、產(chǎn)品屬屬性等數(shù)據(jù)據(jù)信息。目前的EPPC系統(tǒng)中中應(yīng)用的編編碼類型主主要有三種種：64位、96位和2566位，EPCC由版本號(hào)號(hào)、產(chǎn)品域域名管理、產(chǎn)品分類類部分和序序列號(hào)四個(gè)個(gè)字段組成成，版本號(hào)號(hào)字段代表表了產(chǎn)品所所使用的EEPC的版版本號(hào)，這這一字段提提供了可以以編碼的長(zhǎng)長(zhǎng)度。 產(chǎn)品域名管管理字段標(biāo)標(biāo)識(shí)了該產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)廠廠商的具體體信息，如如廠商名字字，負(fù)責(zé)人人以及產(chǎn)地地。產(chǎn)品的分類類字段部分分可以使商商品的銷售售商能夠方方便地對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行分分類。序列列號(hào)用于對(duì)對(duì)具體單個(gè)個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行行編碼。對(duì)

10、對(duì)于具體的的編碼標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)推出有：EPC-96型型，EPCC-64型、型型、型，EPC-256型、型、型等編碼方案。 2-4 條條形碼分為為幾種？請(qǐng)請(qǐng)簡(jiǎn)要說明明每種條形形碼的特點(diǎn)點(diǎn)。答：條形碼碼可以有一一維的，還還有二維條條形碼，黑黑條和空白白的排列就就代表了商商品的產(chǎn)品品屬性等特特征信息，因因而在許多多領(lǐng)域有廣廣泛的應(yīng)用用，因其各各自特點(diǎn)差差異，其用用途也各不不相同，日日常我們多多見到的是是一維條碼碼。在EPC條條形碼的編編碼方式中中在水平和和垂直方向向的二維空空間存儲(chǔ)信信息的條碼碼，稱為二二維條碼（2-dimensional bar code），可直接顯示英文、中文、數(shù)字、符號(hào)、圖形

11、；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大，可存放1k字符，可用掃描儀直接讀取內(nèi)容，無需另接數(shù)據(jù)庫(kù)；保密性高（可加密）；安全級(jí)別最高時(shí)，損污50%仍可讀取完整信息。 2-5 RRFID系系統(tǒng)基本組組成部分有有哪些？答：RFIID系統(tǒng)主主要由應(yīng)答答器、閱讀讀器和高層層組成。其其中應(yīng)答器器是集成電電路芯片形形式，而集集成芯片又又根據(jù)它的的封裝不同同表現(xiàn)的形形式也不太太一樣。閱閱讀器用于于產(chǎn)生射頻頻載波完成成與應(yīng)答器器之間的信信息交互的的功能。高高層功能是是信息的管管理和決策策系統(tǒng)。 2-6 電電子標(biāo)簽分分為哪幾種種？簡(jiǎn)述每每種標(biāo)簽的的工作原理理。答：應(yīng)答器器的基本是是由天線、編/解碼器、電源、解解調(diào)器、存存儲(chǔ)器，控控制器以及

12、及負(fù)載電路路組成。從從應(yīng)答器傳傳送信息到到閱讀器，狀狀態(tài)數(shù)據(jù)在在CPU的控控制下，從從存儲(chǔ)器中中取出經(jīng)過過編碼器和和負(fù)載調(diào)制制單元發(fā)送送到閱讀器器2-7 RRFID產(chǎn)產(chǎn)品的基本本衡量參數(shù)數(shù)有哪些？答：RFIID產(chǎn)品的的基本衡量量參數(shù)有工工作頻率、讀取距離離、讀寫速速度、方向向性、采用用通信接口口協(xié)議。2-8 簡(jiǎn)簡(jiǎn)述天線的的工作原理理。答：天線是是一種以電電磁波形式式把前端射射頻信號(hào)功功率接收或或輻射出去去的裝置，是是電路與空空間的界面面器件，用用來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)導(dǎo)行波與自自由空間波波能量的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化，在電電磁能量的的轉(zhuǎn)換過程程中，完成成信息的交交互。2-9 對(duì)對(duì)于拋物面面天線，已已知它的拋拋物面直徑徑為2

13、m，中心心工作波長(zhǎng)長(zhǎng)為2cmm，根據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)出來的的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)，請(qǐng)計(jì)算算其增益近近似為多少少。答：對(duì)于拋拋物面天線線，可用下下式近似計(jì)計(jì)算其增益益：G（dBi）= 100 lg 4.5 （D / 0）2 式中，D為為拋物面直直徑；00為中心工工作波長(zhǎng)；4.5是是統(tǒng)計(jì)出來來的經(jīng)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)。 現(xiàn)在D=22m，中心心工作波長(zhǎng)長(zhǎng)0=00.02mm，代入公公式得G=95.42 ddBi。2-10 請(qǐng)說出RRFID天天線主要分分為哪幾種種？每種的的特點(diǎn)如何何？答：RFIID天線主主要分為近近場(chǎng)天線、遠(yuǎn)場(chǎng)天線線、偶極子子天線、微微帶貼片天天線和電感感耦合射頻頻天線等。近場(chǎng)天線線系統(tǒng)工作作在天線的的近場(chǎng)，標(biāo)標(biāo)簽所

14、需的的能量都是是通過電感感耦合方式式由讀寫器器的耦合線線圈輻射近近場(chǎng)獲得，工工作方式為為電感耦合合。對(duì)于超超高頻和微微波頻段，讀讀寫器天線線要為標(biāo)簽簽提供能量量或喚醒有有源標(biāo)簽，工工作距離較較遠(yuǎn)，一般般位于讀寫寫器天線的的遠(yuǎn)場(chǎng)。偶偶極子天線線也稱為對(duì)對(duì)稱振子天天線，由兩兩段同樣粗粗細(xì)和等長(zhǎng)長(zhǎng)的直導(dǎo)線線排成一條條直線構(gòu)成成。信號(hào)從從中間的兩兩個(gè)端點(diǎn)饋饋入，在偶極子子的兩臂上上將產(chǎn)生一一定的電流流分布，這種電流流分布就會(huì)會(huì)在天線周周圍空間激激發(fā)起電磁磁場(chǎng)。微帶帶貼片天線線通常是由由金屬貼片片貼在接地地平面上的的一片薄層層，微帶貼貼片天線質(zhì)質(zhì)量輕、體體積小、剖剖面薄，饋饋線和匹配配網(wǎng)絡(luò)可以以和天線同

15、同時(shí)制作，與與通信系統(tǒng)統(tǒng)的印制電路集成成在一起，貼貼片又可采采用光刻工工藝制造，成成本低、易易于大量生生產(chǎn)。2-11 試說明HHRRFDD-NF009的近場(chǎng)場(chǎng)天線的性性能參數(shù)如如何？答：HRRRFD-NNF09的的近場(chǎng)天線線的天線的的物理長(zhǎng)度度為1500mm。工工作的頻率率范圍為8865954GGHz，采采用了N/SMA接接口形式，天天線的極化化方式為線線極化。第3章答案案3-1傳感感器的定義義是什么?它們是如如何分類的的？答：傳感器器是一種能能把特定的的被測(cè)信號(hào)號(hào)，按一定定規(guī)律轉(zhuǎn)換換成某種可可用信號(hào)輸輸出的器件件或裝置，以以滿足信息息的傳輸、處理、記記錄、顯示示和控制等等要求。根據(jù)不同的的分

16、類方式式，有不同同的分類。3-2試分分析傳感器器在各領(lǐng)域域里的應(yīng)用用。答：略。3-3傳感感器的動(dòng)態(tài)態(tài)特性、基基本概念及及主要性能能指標(biāo)的含含意是什么么?答：傳感器器的動(dòng)態(tài)特特性，是指指其輸出對(duì)對(duì)隨時(shí)間變變化的輸入入量的響應(yīng)應(yīng)特性。3-4傳感感器的主要要特性有哪哪些?答：主要分分為靜態(tài)特特性 和動(dòng)動(dòng)態(tài)特性。衡量靜態(tài)特特性的重要要指標(biāo)是線線性度、靈靈敏度、遲遲滯和重復(fù)復(fù)性等。3-5傳感感器的誤差差大小與其其精度、準(zhǔn)準(zhǔn)確度之間間的關(guān)系是是什么?答：略。3-6什么么叫傳感器器？由哪幾部分組組成？它們們的作用與與相互關(guān)系系怎樣？答：傳感器器由兩個(gè)基基本元件組組成：敏感感元件與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換元件。具體由下下圖所示

17、：3-7有兩兩個(gè)傳感器器測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)，其動(dòng)態(tài)特特性可以分分別用下面面兩個(gè)微分分方程描述述，試求這這兩個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)的時(shí)間常常數(shù)和靜態(tài)靈靈敏度K。式中，y為為輸出電壓壓，V；TT為 輸入溫溫度，。式中，y為為輸出電壓壓，V；x為輸入壓力力，Pa。答：10ss，0.55*10-5V/；0.333s，22.29V/Paa。3-8用一一只時(shí)間常常數(shù)=0.3318s的的一階傳感感器去測(cè)量量周期分別別為1s、2s和33s的正弦弦信號(hào)，問問幅值相對(duì)對(duì)誤差是多多少？答：-555.2% ，-299.3% ，-166.8%。3-9查閱閱資料，查查找半導(dǎo)體體氣敏傳感感器有哪幾幾種類型？答：略。3-10什什么叫絕對(duì)對(duì)濕度和相

18、相對(duì)濕度？答：相對(duì)濕濕度，指空空氣中水汽汽壓與飽和和水汽壓的的百分比。絕對(duì)濕度指指的是大氣氣中水汽的的密度，即即單位大氣氣中所含水水汽的質(zhì)量量。3-11試試述濕敏電電容式和濕濕敏電阻式式濕度傳感感器的工作作原理。答：略。3-12超超聲波傳感感器的基本本原理是什什么？超聲聲波探頭有有哪幾種結(jié)結(jié)構(gòu)形式？答：超聲波波傳感器是是利用超聲聲波的特性性研制而成成的傳感器器。超聲波波振動(dòng)頻率率高于可聽聽聲波。由由換能晶片片在電壓的的激勵(lì)下，發(fā)發(fā)生振動(dòng)能能產(chǎn)生超聲聲波。超聲聲波對(duì)液體體、固體的的穿透能力力強(qiáng)，在不不透明的固固體中它可可穿透幾十十米的深度度。超聲波波碰到雜質(zhì)質(zhì)或分界面面，會(huì)發(fā)生生顯著反射射，形成

19、反反射成回波波碰到活動(dòng)動(dòng)物體能產(chǎn)產(chǎn)生多普勒勒效應(yīng)。超聲波探頭頭主要由壓壓電晶片組組成，既可可以發(fā)射超超聲波也可可以接收超超聲波。小小功率超聲聲探頭多用用來探測(cè)。它有許多多不同的結(jié)結(jié)構(gòu)，可分分直探頭、斜探頭、表面波探探頭、蘭姆姆波探頭、雙探頭等等。3-13什什么是智能能傳感器？智能傳感感器有哪些些實(shí)現(xiàn)方式式？答：智能傳傳感器（IIntellligeent SSensoor）是具具有信息處處理功能的的傳感器。智能傳感器器主要由傳傳感器、微微處理器（或或微計(jì)算機(jī)機(jī)）及相關(guān)關(guān)電路組成成，包括傳傳感器、信信號(hào)調(diào)理電電路、微處處理器、輸輸出接口等等。3-14溫溫度傳感器器是怎么分分類的？答：水分子子具有較

20、大大的電偶極極矩。在氫氫原子附近近有極大的的正電場(chǎng)，因因而它具有有很大的電電子親和力力，使得水水分子易于于吸附在固固體表面并并滲透到固固體內(nèi)部。利用水分分子這一特特性制成的的濕度傳感感器稱為水水分子親和和力型傳感感器。而把把與水分子子親和力無無關(guān)的濕度度傳感器，稱稱為非水分分子親和力力型傳感器器。3-15試試述濕度傳傳感器的應(yīng)應(yīng)用。答：略。3-16什什么是氣體體的濕度？什么叫露露點(diǎn)？答：大氣的的干濕程度度通常用絕絕對(duì)濕度和和相對(duì)濕度度來表示。露點(diǎn)：降低低溫度可使使未飽和水水汽變成飽飽和水汽。3-17電電容式濕度度傳感器的的工作原理理是什么？有什么特特點(diǎn)？使用用時(shí)應(yīng)注意意什么問題題？答：電容式式

21、濕度傳感感器的敏感感元件為濕濕敏電容，主主要材料一一般為高分分子聚合物物、金屬氧氧化物。這這些材料對(duì)對(duì)水分子有有較強(qiáng)的吸吸附能力，吸吸附水分的的多少隨環(huán)環(huán)境濕度而而變化。由由于水分子子有較大的的電偶極矩矩，吸水后后材料的電電容率發(fā)生生變化。電電容器的電電容值也就就發(fā)生變化化。同樣，把把電容值的的變化轉(zhuǎn)變變?yōu)殡娦盘?hào)號(hào)，就可以以對(duì)濕度進(jìn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。3-18超超聲波的基基本特性？答：它具有有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象象小的特點(diǎn)點(diǎn)，特別是是方向性好好、能夠成成為射線而而定向傳播播等。3-19簡(jiǎn)簡(jiǎn)述半導(dǎo)體體氣敏元件件制成的表表面控制型型電阻式傳傳感器的基基本結(jié)構(gòu)及及工作原理理。答：略。3-20從從超聲波的的

22、行進(jìn)方向向來看可分分為哪兩種種基本類型型？答：超聲波波是一種在在 HYPERLINK /view/778.htm 彈性介質(zhì)質(zhì)中的機(jī)械械振蕩，有有兩種形式式：橫向振振蕩（橫波波）及縱向向振蕩（縱縱波）。3-21氣氣敏傳感器器的特性？答：氣敏傳傳感器的特特性主要有有靈敏度；響應(yīng)時(shí)間間；選擇性性；穩(wěn)定性性；溫度特特性；濕度度特性；電電源電壓特特性。3-22查查找文獻(xiàn)最最近有什么么新型的氣氣敏傳感器器。答：略。3-23什什么是超聲聲波？答：低于116Hz的的機(jī)械波稱稱為次聲波波高于2104Hz的機(jī)機(jī)械波稱為超超聲波。3-24簡(jiǎn)簡(jiǎn)述超聲波波測(cè)厚度、液位和流流量的原理。答：略。3-25 MEMSS的英文名

23、名是什么？答：Miccro-EElecttro-MMechaanicaal Syystemms3-26 MEMSS的定義是是什么？答：完整的的MEMSS是由微傳傳感器、微微執(zhí)行器、信號(hào)處理理和控制電電路、通信信接口和電電源等部件件組成的一一體化的微微型器件系系統(tǒng)。3-27 MEMSS的優(yōu)點(diǎn)和和特點(diǎn)是什什么？答：MEMMS器件和和系統(tǒng)具有有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高高、性能優(yōu)優(yōu)異、功能能強(qiáng)大、可可以批量生生產(chǎn)等傳統(tǒng)統(tǒng)機(jī)械無法法比擬的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。3-28傳傳感器接口口特點(diǎn)是什什么？傳感感器的輸出出信號(hào)有什什么特點(diǎn)？答：傳感器器輸出信號(hào)號(hào)的處理主主要由傳感感器的接口口電路完成成。因此傳傳感

24、器接口口電路應(yīng)具具有一定的的信號(hào)預(yù)處處理能力。經(jīng)預(yù)處理理后的信號(hào)號(hào)應(yīng)成為可可供測(cè)量、控制使用用及便于向向微型計(jì)算算機(jī)輸入的的信號(hào)形式式。一般來說傳傳感器輸出出信號(hào)具有有如下特點(diǎn)點(diǎn)：輸出信號(hào)號(hào)比較微弱弱有的傳感感器輸出電電壓僅有00.1VV。這就要要求接口電電路必須有有一定的放放大能力。 輸出阻抗抗比較高這這樣會(huì)使傳傳感器信號(hào)號(hào)輸入到測(cè)測(cè)量電路時(shí)時(shí)產(chǎn)生較大大的信號(hào)衰衰減。輸出信號(hào)號(hào)動(dòng)態(tài)范圍圍很寬。輸輸出信號(hào)隨隨著輸入物理量的的變化而變變化，但它它們之間的的關(guān)系不一一定是線性性比例關(guān)系系。3-29傳傳感器與微微型計(jì)算機(jī)機(jī)接口的一一般結(jié)構(gòu)是是什么？輸輸入通道和和輸出通道道的特點(diǎn)是是什么？答：傳感器器

25、與微型計(jì)計(jì)算機(jī)接口口的一般結(jié)結(jié)構(gòu)：輸入通道的的特點(diǎn)： = 1 * GB2 * MERGEFORMAT 輸入通通道的結(jié)構(gòu)構(gòu)類型取決決于傳感器器送來的信信號(hào)大小和和類型。由由于被測(cè)量量和信號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的差異異，輸入通通道會(huì)有不不同的類型型。 = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 輸入通通道的主要要技術(shù)指標(biāo)標(biāo)是信號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換精度和和實(shí)時(shí)性，后后者為實(shí)時(shí)時(shí)檢測(cè)和控控制系統(tǒng)的的特殊要求求。對(duì)輸入入通道技術(shù)術(shù)指標(biāo)的要要求是選擇擇通道中有有關(guān)器件的的依據(jù)。 = 3 * GB2 * MERGEFORMAT 輸入通通道是一個(gè)個(gè)模擬、數(shù)數(shù)字信號(hào)混混合的電路路，其功耗耗小，一般般沒有功率率驅(qū)動(dòng)要求求。 = 4 *

26、 GB2 * MERGEFORMAT 被測(cè)信信號(hào)所在的的現(xiàn)場(chǎng)可能能存在各種種電磁干擾擾。這些于于擾會(huì)與被被測(cè)信號(hào)一一起從輸入入通道進(jìn)入入微機(jī)，影影響測(cè)量和和控制精度度，甚至使使微機(jī)無法法正常工作作，因此在在輸入通道道中必采取取措施。輸出通道的的特點(diǎn)： = 1 * GB2 * MERGEFORMAT 通道的的結(jié)構(gòu)取決決于系統(tǒng)要要求，其中中的信號(hào)有有數(shù)字量和和模擬量?jī)蓛纱箢?，要要用到的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器件是DA轉(zhuǎn)換器器。 = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 微機(jī)輸輸出信號(hào)的的電平和功功率都很小小，而被控控裝置所要要求的信號(hào)號(hào)電平和功功率往鉸比比較大，因此在在輸出通道道中要有功功率放大，即即輸出驅(qū)

27、動(dòng)動(dòng)環(huán)節(jié)。 = 3 * GB2 * MERGEFORMAT 輸出通通道連接被被控裝置的的執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)，各種電電磁干擾會(huì)會(huì)經(jīng)通道進(jìn)進(jìn)入被控裝置置，因此必必須在輸出通通道中采取取抗干擾措措施。3-30電電橋電路的的主要作用用是什么？可以分為為哪幾種？答：電橋電電路是傳感感器檢測(cè)電電路中經(jīng)常常使用的電電路，主要要用來把傳傳感器的電電阻、電容容、電感變變化轉(zhuǎn)換為為電壓或電電流。分為為直流電橋橋、 交流電電橋和放大電路路3-31繪繪出基本放放大電路的的電路圖。答：略。3-32放放大電路有有哪3種形形式?輸出出信號(hào)的表表達(dá)形式分分別是什么么？答：反向放大：同向放大：差動(dòng)放大：第4章答案案4-1傳感感器節(jié)點(diǎn)在

28、在實(shí)現(xiàn)各種種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議議和應(yīng)用系系統(tǒng)時(shí)，存存在哪些現(xiàn)現(xiàn)實(shí)約束？答：傳感器器節(jié)點(diǎn)在實(shí)實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和和應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)時(shí)，存在在以下一些些現(xiàn)實(shí)約束束。1.電源能能量有限傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)體積微小小，通常攜攜帶能量十十分有限的的電池。由由于傳感器器節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)數(shù)多、成本本要求低廉廉、分布區(qū)區(qū)域廣，而而且部署區(qū)區(qū)域環(huán)境復(fù)復(fù)雜，有些些區(qū)域甚至至人員不能能到達(dá)，所所以傳感器器節(jié)點(diǎn)通過過更換電池池的方式來來補(bǔ)充能源源是不現(xiàn)實(shí)實(shí)的。如何何高效使用用能量來最最大化網(wǎng)絡(luò)絡(luò)生命周期期是傳感器器網(wǎng)絡(luò)面臨臨的首要挑挑戰(zhàn)。如何何讓網(wǎng)絡(luò)通通信更有效效率，減少少不必要的的轉(zhuǎn)發(fā)和接接收，不需需要通信時(shí)時(shí)盡快進(jìn)入入睡眠狀態(tài)態(tài)，是傳感感器網(wǎng)絡(luò)

29、協(xié)協(xié)議設(shè)計(jì)需需要重點(diǎn)考考慮的問題題。2.通信能能力有限無線通信的的能量消耗耗與通信距距離的關(guān)系系為：其中，參數(shù)數(shù)n滿足關(guān)系系2n4。n的取值與與很多因素素有關(guān)，例例如傳感器器節(jié)點(diǎn)部署署貼近地面面時(shí)，障礙礙物多干擾擾大，n的的取值就大大；天線質(zhì)質(zhì)量對(duì)信號(hào)號(hào)發(fā)射質(zhì)量量的影響也也很大?？伎紤]諸多因因素，通常常取n為3，即即通信能耗耗與距離的的三次方成成正比。隨隨著通信距距離的增加加，能耗將將急劇增加加。因此，在在滿足通信信連通度的的前提下應(yīng)應(yīng)盡量減少少單跳通信信距離。由由于節(jié)點(diǎn)能能量的變化化，受高山山、建筑物物、障礙物物等地勢(shì)地地貌以及風(fēng)風(fēng)雨雷電等等自然環(huán)境境的影響，無無線通信性性能可能經(jīng)經(jīng)常變化，

30、頻頻繁出現(xiàn)通通信中斷。在這樣的的通信環(huán)境境和節(jié)點(diǎn)有有限通信能能力的情況況下，如何何設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信機(jī)制制以滿足傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的通信需需求是傳感感器網(wǎng)絡(luò)面面臨的挑戰(zhàn)戰(zhàn)之一。3.計(jì)算和和存儲(chǔ)能力力有限傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)是一種微微型嵌入式式設(shè)備，要要求它價(jià)格格低功耗小小，這些限限制必然導(dǎo)導(dǎo)致其攜帶帶的處理器器能力比較較弱，存儲(chǔ)儲(chǔ)器容量比比較小。為為了完成各各種任務(wù)，傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)需要完成成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)的采集和和轉(zhuǎn)換、數(shù)數(shù)據(jù)的管理理和處理、應(yīng)答匯聚聚節(jié)點(diǎn)的任任務(wù)請(qǐng)求和和節(jié)點(diǎn)控制制等多種工工作。如何何利用有限限的計(jì)算和和存儲(chǔ)資源源完成諸多多協(xié)同任務(wù)務(wù)成為傳感感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)戰(zhàn)。4-2舉例例說明無線線傳感器網(wǎng)網(wǎng)

31、絡(luò)的應(yīng)用用領(lǐng)域。答：傳感器器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)應(yīng)用前景非非常廣闊，能能夠廣泛應(yīng)應(yīng)用于軍事事、環(huán)境監(jiān)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)報(bào)、健康護(hù)護(hù)理、智能能家居、建建筑物狀態(tài)態(tài)監(jiān)控、復(fù)復(fù)雜機(jī)械監(jiān)監(jiān)控、城市市交通、空空間探索、大型車間間和倉(cāng)庫(kù)管管理，以及及機(jī)場(chǎng)、大大型工業(yè)園園區(qū)的安全全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)領(lǐng)域。隨著著傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的深入入研究和廣廣泛應(yīng)用，傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)將逐漸深深入到人類類生活的各各個(gè)領(lǐng)域。1.軍事應(yīng)應(yīng)用傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)具有可快快速部署、可自組織織、隱蔽性性強(qiáng)和高容容錯(cuò)性的特特點(diǎn)，因此此非常適合合在軍事上上應(yīng)用。利利用傳感器器網(wǎng)絡(luò)能夠夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)敵敵軍兵力和和裝備的監(jiān)監(jiān)控、戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)監(jiān)視、目標(biāo)標(biāo)的定位、戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估估、核攻擊擊和生物化化

32、學(xué)攻擊的的監(jiān)測(cè)和搜搜索等功能能。通過飛飛機(jī)或炮彈彈直接將傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)播撒到敵敵方陣地內(nèi)內(nèi)部，或者者在公共隔隔離帶部署署傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，就能能夠非常隱隱蔽而且近近距離準(zhǔn)確確地收集戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)信息，迅迅速獲取有有利于作戰(zhàn)戰(zhàn)的信息。傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是由大大量的隨機(jī)機(jī)分布的節(jié)節(jié)點(diǎn)組成的的，即使一一部分傳感感器節(jié)點(diǎn)被被敵方破壞壞，剩下的的節(jié)點(diǎn)依然然能夠自組組織地形成成網(wǎng)絡(luò)。傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可以通過過分析采集集到的數(shù)據(jù)據(jù)，得到十十分準(zhǔn)確的的目標(biāo)定位位，從而為為火控和制制導(dǎo)系統(tǒng)提提供精確的的制導(dǎo)。利利用生物和和化學(xué)傳感感器，可以以準(zhǔn)確地探探測(cè)到生化化武器的成成分，及時(shí)時(shí)提供情報(bào)報(bào)信息，有有利于正確確防范和實(shí)實(shí)施有效的的

33、反擊。2.環(huán)境觀觀測(cè)和預(yù)報(bào)報(bào)系統(tǒng)隨著人們對(duì)對(duì)于環(huán)境的的日益關(guān)注注，環(huán)境科科學(xué)所涉及及的范圍越越來越廣泛泛。傳感器器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)環(huán)境研究方方面可用于于監(jiān)視農(nóng)作作物灌溉情情況、土壤壤空氣情況況、牲畜和和家禽的環(huán)環(huán)境狀況和和大面積的的地表監(jiān)測(cè)測(cè)等，可用用于行星探探測(cè)、氣象象和地理研研究、洪水水監(jiān)測(cè)等，還還可以通過過跟蹤鳥類類、小型動(dòng)動(dòng)物和昆蟲蟲進(jìn)行種群群復(fù)雜度的的研究等。類似地，傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)森林環(huán)境境監(jiān)測(cè)和火火災(zāi)報(bào)告，傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)被隨機(jī)密密布在森林林之中，平平常狀態(tài)下下定期報(bào)告告森林環(huán)境境數(shù)據(jù)，當(dāng)當(dāng)發(fā)生火災(zāi)災(zāi)時(shí)，這些些傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)通過協(xié)協(xié)同合作會(huì)會(huì)在很短的的時(shí)間內(nèi)將將火源的具具體地點(diǎn)、火勢(shì)

34、的大大小等信息息傳送給相相關(guān)部門。3.醫(yī)療護(hù)護(hù)理傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)在醫(yī)療系系統(tǒng)和健康康護(hù)理方面面的應(yīng)用包包括監(jiān)測(cè)人人體的各種種生理數(shù)據(jù)據(jù)，跟蹤和和監(jiān)控醫(yī)院院內(nèi)醫(yī)生和和患者的行行動(dòng)，醫(yī)院院的藥物管管理等。如如果在住院院病人身上上安裝特殊殊用途的傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，如心率率和血壓監(jiān)監(jiān)測(cè)設(shè)備，醫(yī)醫(yī)生利用傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)就可以隨隨時(shí)了解被被監(jiān)護(hù)病人人的病情，發(fā)發(fā)現(xiàn)異常能能夠迅速搶搶救。將傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)按藥品種種類分別放放置，計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)即即可幫助辨辨認(rèn)所開的的藥品，從從而減少病病人用錯(cuò)藥藥的可能性性。還可以以利用傳感感器網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間地收收集人體的的生理數(shù)據(jù)據(jù)，這些數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)了解解人體活動(dòng)動(dòng)機(jī)理和研研制新藥品品都是非

35、常常有用的。4.智能家家居傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)能夠應(yīng)用用在家居中中。在家電電和家具中中嵌入傳感感器節(jié)點(diǎn)，通通過無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與Innternnet連接接在一起，將將會(huì)為人們們提供更加加舒適、方方便和更具具人性化的的智能家居居環(huán)境。利利用遠(yuǎn)程監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)，可可完成對(duì)家家電的遠(yuǎn)程程遙控，例例如可以在在回家之前前半小時(shí)打打開空調(diào)，這這樣回家的的時(shí)候就可可以直接享享受適合的的室溫，也也可以遙控控電飯鍋、微波爐、電冰箱、電話機(jī)、電視機(jī)、錄像機(jī)、電腦等家家電，按照照自己的意意愿完成相相應(yīng)的煮飯飯、燒菜、查收電話話留言、選選擇錄制電電視和電臺(tái)臺(tái)節(jié)目以及及下載網(wǎng)上上資料到電電腦中等工工作，也可可以通過圖圖像傳感設(shè)設(shè)備隨時(shí)監(jiān)

36、監(jiān)控家庭安安全情況。利用傳感感器網(wǎng)絡(luò)可可以建立智智能幼兒園園，監(jiān)測(cè)孩孩童的早期期教育環(huán)境境，跟蹤孩孩童的活動(dòng)動(dòng)軌跡，可可以讓父母母和老師全全面地研究究學(xué)生的學(xué)學(xué)習(xí)過程。5.建筑物物狀態(tài)監(jiān)控控建筑物狀態(tài)態(tài)監(jiān)控（SStruccturee Healtth Monittorinng，SHHM）是利利用傳感器器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)監(jiān)控建筑物物的安全狀狀態(tài)。由于于建筑物不不斷修補(bǔ)，可可能會(huì)存在在一些安全全隱患。雖雖然地殼偶偶爾的小振振動(dòng)可能不不會(huì)帶來看看得見的損損壞，但是是也許會(huì)在在支柱上產(chǎn)產(chǎn)生潛在的的裂縫，這這個(gè)裂縫可可能會(huì)在下下一次地震震中導(dǎo)致建建筑物倒塌塌。用傳統(tǒng)統(tǒng)方法檢查查，往往要要將大樓關(guān)關(guān)閉數(shù)月。采用傳感

37、器器網(wǎng)絡(luò)，可可以讓大樓樓、橋梁和和其他建筑筑物能夠自自身感覺并并意識(shí)到它它們本身的的狀況，使使得安裝了了傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的智能能建筑自動(dòng)動(dòng)告訴管理理部門它們們的狀態(tài)信信息，并且且能夠自動(dòng)動(dòng)按照優(yōu)先先級(jí)來進(jìn)行行一系列自自我修復(fù)工工作。未來來的各種摩摩天大樓可可能就會(huì)裝裝備這種類類似紅綠燈燈的裝置，從從而建筑物物可自動(dòng)告告訴人們當(dāng)當(dāng)前是否安安全、穩(wěn)固固程度如何何等信息。6.其他方方面的應(yīng)用用復(fù)雜機(jī)械的的維護(hù)經(jīng)歷歷了“無維維護(hù)”、“定時(shí)維護(hù)護(hù)”以及“基于情況況的維護(hù)”三個(gè)階段段。采用“基于情況況的維護(hù)”方式能夠夠優(yōu)化機(jī)械械的使用，保保持過程更更加有效，并并且保證制制造成本仍仍然低廉。其維護(hù)開開銷分為幾幾

38、個(gè)部分：設(shè)備開銷銷、安裝開開銷和人工工收集分析析機(jī)械狀態(tài)態(tài)數(shù)據(jù)的開開銷。采用用無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)能夠夠降低這些些開銷，特特別是能夠夠去掉人工工開銷。尤尤其是目前前數(shù)據(jù)處理理硬件技術(shù)術(shù)的飛速發(fā)發(fā)展和無線線收發(fā)硬件件的發(fā)展，新新的技術(shù)已已經(jīng)成熟，可可以使用無無線技術(shù)避避免昂貴的的線纜連接接，采用專專家系統(tǒng)自自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)數(shù)據(jù)的采集集和分析。傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)應(yīng)用于空間間探索。借借助于航天天器在外星星體撒播一一些傳感器器節(jié)點(diǎn)，可可以對(duì)星球球表面進(jìn)行行長(zhǎng)時(shí)間的的監(jiān)測(cè)。這這種方式成成本很低，節(jié)節(jié)點(diǎn)體積小小，相互之之間可以通通信，也可可以和地面面站進(jìn)行通通信。4-3傳感感器節(jié)點(diǎn)由由哪幾部分分組成？答：傳感器器節(jié)

39、點(diǎn)由傳傳感器模塊塊、處理器器模塊、無無線通信模模塊和能量量供應(yīng)模塊塊四部分組組成。傳感感器模塊負(fù)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)區(qū)區(qū)域內(nèi)信息息的采集和和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換換；處理器器模塊負(fù)責(zé)責(zé)控制整個(gè)個(gè)傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)的操作作，存儲(chǔ)和和處理本身身采集的數(shù)數(shù)據(jù)以及其其他節(jié)點(diǎn)發(fā)發(fā)來的數(shù)據(jù)據(jù)；無線通通信模塊負(fù)負(fù)責(zé)與其他他傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無無線通信，交交換控制消消息和收發(fā)發(fā)采集數(shù)據(jù)據(jù)；能量供供應(yīng)模塊為為傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)提供運(yùn)運(yùn)行所需的的能量，通通常采用微微型電池。4-4簡(jiǎn)述述無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)各各層協(xié)議和和平臺(tái)的功功能。答：協(xié)議棧棧包括物理理層、數(shù)據(jù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和和應(yīng)用層，與與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)協(xié)議棧的五五層協(xié)議相相對(duì)應(yīng)。另另外，協(xié)議議棧還包

40、括括能量管理理平臺(tái)、移移動(dòng)管理平平臺(tái)和任務(wù)務(wù)管理平臺(tái)臺(tái)。這些管管理平臺(tái)使使得傳感器器節(jié)點(diǎn)能夠夠按照能源源高效的方方式協(xié)同工工作，在節(jié)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的的傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)數(shù)據(jù)，并并支持多任任務(wù)和資源源共享。各各層協(xié)議和和平臺(tái)的功功能如下：物理層提供供簡(jiǎn)單但健健壯的信號(hào)號(hào)調(diào)制和無無線收發(fā)技技術(shù)；數(shù)據(jù)鏈路層層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)據(jù)成幀、幀幀檢測(cè)、媒媒體訪問和和差錯(cuò)控制制；網(wǎng)絡(luò)層主要要負(fù)責(zé)路由由生成與路路由選擇；傳輸層負(fù)責(zé)責(zé)數(shù)據(jù)流的的傳輸控制制，是保證證通信服務(wù)務(wù)質(zhì)量的重重要部分；應(yīng)用層包括括一系列基基于監(jiān)測(cè)任任務(wù)的應(yīng)用用層軟件；能量管理平平臺(tái)管理傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)如何使用用能源，在在各個(gè)協(xié)議議層都需要要考慮節(jié)省省能量；

41、移動(dòng)管理平平臺(tái)檢測(cè)并并注冊(cè)傳感感器節(jié)點(diǎn)的的移動(dòng)，維維護(hù)到匯聚聚節(jié)點(diǎn)的路路由，使得得傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)能夠動(dòng)動(dòng)態(tài)跟蹤其其鄰居的位位置；任務(wù)管理平平臺(tái)在一個(gè)個(gè)給定的區(qū)區(qū)域內(nèi)平衡衡和調(diào)度監(jiān)監(jiān)測(cè)任務(wù)。4-5無線線傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)具有何顯顯著特點(diǎn)？答：無線傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)具有以下下的特點(diǎn)：1.大規(guī)模模網(wǎng)絡(luò)為了獲取精精確信息，在在監(jiān)測(cè)區(qū)域域通常部署署大量傳感感器節(jié)點(diǎn)，傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)數(shù)量可能能達(dá)到成千千上萬，甚甚至更多。傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)規(guī)模性包括括兩方面的的含義：一一方面是傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)分布在很很大的地理理區(qū)域內(nèi)，如如在原始大大森林采用用傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行森森林防火和和環(huán)境監(jiān)測(cè)測(cè)，需要部部署大量的的傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)；另一一

42、方面，傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)部署很密密集，在一一個(gè)面積不不是很大的的空間內(nèi)，密密集部署了了大量的傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。傳感器器網(wǎng)絡(luò)的大大規(guī)模性具具有如下優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：通過過不同空間間視角獲得得的信息具具有更大的的信噪比；通過分布布式處理大大量的采集集信息能夠夠提高監(jiān)測(cè)測(cè)的精確度度，降低對(duì)對(duì)單個(gè)傳感感器節(jié)點(diǎn)的的精度要求求；大量冗冗余節(jié)點(diǎn)的的存在，使使得系統(tǒng)具具有很強(qiáng)的的容錯(cuò)性能能；大量節(jié)節(jié)點(diǎn)能夠增增大覆蓋的的監(jiān)測(cè)區(qū)域域，減少洞洞穴或者盲盲區(qū)。2.自組織織網(wǎng)絡(luò)在傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中中，通常情情況下傳感感器節(jié)點(diǎn)被被放置在沒沒有基礎(chǔ)結(jié)結(jié)構(gòu)的地方方。傳感器器節(jié)點(diǎn)的位位置不能預(yù)預(yù)先精確設(shè)設(shè)定，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)之間的相相互鄰居關(guān)關(guān)系預(yù)先也

43、也不知道，如如通過飛機(jī)機(jī)播撒大量量傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)到面積積廣闊的原原始森林中中，或隨意意放置到人人不可到達(dá)達(dá)或危險(xiǎn)的的區(qū)域。這這樣就要求求傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)具有自自組織的能能力，能夠夠自動(dòng)進(jìn)行行配置和管管理，通過過拓?fù)淇刂浦茩C(jī)制和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自自動(dòng)形成轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)的多跳跳無線網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系統(tǒng)。3多跳路路由網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)點(diǎn)通信距離離有限，一一般在幾十十到幾百米米范圍內(nèi)，節(jié)節(jié)點(diǎn)只能與與它的鄰居居直接通信信。如果希希望與其射射頻覆蓋范范圍之外的的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行行通信，則則需要通過過中間節(jié)點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行路由由。網(wǎng)絡(luò)的的多跳路由由使用網(wǎng)關(guān)關(guān)和 HYPERLINK /product/searchfile/7239.html 路由器器來

44、實(shí)現(xiàn)，而而無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)中中的多跳路路由是由普普通網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點(diǎn)完成的的，沒有專專門的路由由設(shè)備。這這樣每個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)既可以以是信息的的發(fā)起者，也也可以是信信息的轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)者。4.動(dòng)態(tài)性性網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)可能因因?yàn)橄铝幸蛞蛩囟淖冏儯涵h(huán)境境因素或電電能耗盡造造成的傳感感器節(jié)點(diǎn)出出現(xiàn)故障或或失效；環(huán)境條件件變化可能能造成無線線通信鏈路路帶寬變化化，甚至?xí)r時(shí)斷時(shí)通；傳感器器網(wǎng)絡(luò)的傳傳感器、感感知對(duì)象和和觀察者這這三要素都都可能具有有移動(dòng)性；新節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的加入。這就要求求傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要要能夠適應(yīng)應(yīng)這種變化化，具有動(dòng)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)統(tǒng)可重構(gòu)性性。4.可靠的的網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)特別適合合部署在惡惡劣環(huán)境或或人

45、類不宜宜到達(dá)的區(qū)區(qū)域，傳感感器節(jié)點(diǎn)可可能工作在在露天環(huán)境境中，遭受受太陽(yáng)的暴暴曬或風(fēng)吹吹雨淋，甚甚至遭到無無關(guān)人員或或動(dòng)物的破破壞。傳感感器節(jié)點(diǎn)往往往采用隨隨機(jī)部署，如如通過飛機(jī)機(jī)撒播或發(fā)發(fā)射炮彈到到指定區(qū)域域進(jìn)行部署署。這些都都要求傳感感器節(jié)點(diǎn)非非常堅(jiān)固，不不易損壞，適適應(yīng)各種惡惡劣環(huán)境條條件。由于監(jiān)測(cè)區(qū)區(qū)域環(huán)境的的限制以及及傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)數(shù)目巨巨大，不可可能人工“照顧”每每個(gè)傳感器器節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)護(hù)十分困難難甚至不可可維護(hù)。傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的通信保保密性和安安全性也十十分重要，要要防止監(jiān)測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)被盜盜取和獲取取偽造的監(jiān)監(jiān)測(cè)信息。因此，傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的軟硬件件必須具有有魯棒性和和容錯(cuò)性。5.

46、以數(shù)據(jù)據(jù)為中心的的網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)是任務(wù)型型的網(wǎng)絡(luò)，脫脫離傳感器器網(wǎng)絡(luò)談?wù)撜搨鞲衅鞴?jié)節(jié)點(diǎn)沒有任任何意義。傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)節(jié)點(diǎn)采用節(jié)節(jié)點(diǎn)編號(hào)標(biāo)標(biāo)識(shí)，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)編號(hào)是否否需要全網(wǎng)網(wǎng)唯一取決于于網(wǎng)絡(luò)通信信協(xié)議的設(shè)設(shè)計(jì)。由于于傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部部署，構(gòu)成成的傳感器器網(wǎng)絡(luò)與節(jié)節(jié)點(diǎn)編號(hào)之之間的關(guān)系系是完全動(dòng)動(dòng)態(tài)的，表表現(xiàn)為節(jié)點(diǎn)點(diǎn)編號(hào)與節(jié)節(jié)點(diǎn)位置沒沒有必然聯(lián)聯(lián)系。用戶戶使用傳感感器網(wǎng)絡(luò)查查詢事件時(shí)時(shí)，直接將將所關(guān)心的的事件通告告給網(wǎng)絡(luò)，而而不是通告告給某個(gè)確確定編號(hào)的的節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在獲得得指定事件件的信息后后匯報(bào)給用用戶。這種種以數(shù)據(jù)本本身作為查查詢或傳輸輸線索的思思想更接近近于自然語語言交流的的習(xí)慣。所所以

47、通常說說傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)個(gè)以數(shù)據(jù)為為中心的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。6.應(yīng)用相相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)用來感知知客觀物理理世界，獲獲取物理世世界的信息息量?？陀^觀世界的物物理量多種種多樣，不不可窮盡。不同的傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用關(guān)心心不同的物物理量，因因此對(duì)傳感感器的應(yīng)用用系統(tǒng)也有有多種多樣樣的要求。不同的應(yīng)應(yīng)用背景對(duì)對(duì)傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的要求求不同，其其硬件平臺(tái)臺(tái)、軟件系系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)議必然然會(huì)有很大大差別。所所以傳感器器網(wǎng)絡(luò)不能能像Intterneet一樣，有有統(tǒng)一的通通信協(xié)議平平臺(tái)。對(duì)于于不同的傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用雖然然存在一些些共性問題題，但在開開發(fā)傳感器器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用用中，更關(guān)關(guān)心傳感器器網(wǎng)絡(luò)的差差異。只有有讓系統(tǒng)

48、更更貼近應(yīng)用用，才能做做出最高效效的目標(biāo)系系統(tǒng)。針對(duì)對(duì)每一個(gè)具具體應(yīng)用來來研究傳感感器網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)，這是是傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不不同于傳統(tǒng)統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的顯顯著特征。4-6基于于距離的定定位的方法法分為：基基于TOAA的定位、基于TDDOA的定定位、基于于AOA的的定位和基基于RSSSI的定位位等，比較較這四種方方法的優(yōu)缺缺點(diǎn)。答：基于TTOA的定定位精度高高，但要求求節(jié)點(diǎn)間保保持精確的的時(shí)間同步步，因此對(duì)對(duì)傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)的硬件件和功耗提提出了較高高的要求。TDOAA技術(shù)對(duì)硬硬件的要求求高，成本本和能耗使使得該種技技術(shù)對(duì)低能能耗的傳感感器網(wǎng)絡(luò)提提出了挑戰(zhàn)戰(zhàn)。但是TTDOA技技術(shù)測(cè)距誤誤差小，有有較高的精精度。

49、AOOA定位不不僅能確定定節(jié)點(diǎn)的坐坐標(biāo)，還能能提供節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的方位信信息。但AAOA測(cè)距距技術(shù)易受受外界環(huán)境境影響，且且AOA需需要額外硬硬件，在硬硬件尺寸和和功耗上不不適用于大大規(guī)模的傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)環(huán)境中RRSSI表表現(xiàn)出良好好的特性，但但是在現(xiàn)實(shí)實(shí)環(huán)境中，溫溫度、障礙礙物、傳播播模式等條條件往往都都是變化的的，使得該該技術(shù)在實(shí)實(shí)際應(yīng)用中中仍然存在在困難。4-7無線線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)為什么么要使用時(shí)時(shí)間同步機(jī)機(jī)制，時(shí)間間同步機(jī)制制的主要性性能參數(shù)包包括哪些？答：在無線線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中中，單個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)的能力力非常有限限，整個(gè)系系統(tǒng)所要實(shí)實(shí)現(xiàn)的功能能需要網(wǎng)絡(luò)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)節(jié)點(diǎn)互相配配合共同完完成

50、。時(shí)間間同步在無無線傳感器器網(wǎng)絡(luò)中起起著非常重重要的作用用。在分布布式系統(tǒng)中中，不同的的節(jié)點(diǎn)都有有自己的本本地時(shí)鐘。由于不同同節(jié)點(diǎn)的晶晶體振蕩器器頻率存在在偏差，以以及溫度變變化和電磁磁波干擾等等，即使在在某個(gè)時(shí)刻刻所有節(jié)點(diǎn)點(diǎn)都達(dá)到時(shí)時(shí)間同步，它它們的時(shí)間間也會(huì)逐漸漸出現(xiàn)偏差差，而分布布式系統(tǒng)的的協(xié)同工作作需要節(jié)點(diǎn)點(diǎn)間的時(shí)間間同步，因因此時(shí)間同同步機(jī)制是是分布式系系統(tǒng)基礎(chǔ)框框架的一個(gè)個(gè)關(guān)鍵機(jī)制制。傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用的多多樣性導(dǎo)致致了對(duì)時(shí)間間同步機(jī)制制需求的多多樣性，不不可能用一一種時(shí)間同同步機(jī)制滿滿足所有的的應(yīng)用要求求。傳感器器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)時(shí)間同步機(jī)機(jī)制的主要要性能參數(shù)數(shù)如下：（1）最大大誤差：一一

51、組傳感器器節(jié)點(diǎn)之間間的最大時(shí)時(shí)間差量，或或相對(duì)外部部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間間的最大差差量。通常常情況下，最最大誤差隨隨著需要同同步的傳感感器網(wǎng)絡(luò)范范圍的增大大而增加。（2）同步步期限：節(jié)節(jié)點(diǎn)間需要要一直保持持時(shí)間同步步的時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)度，傳感感器網(wǎng)絡(luò)需需要在各種種時(shí)間長(zhǎng)度度內(nèi)保持時(shí)時(shí)間同步，從從瞬間同步步到伴隨網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)存在的的永久同步步。（3）同步步范圍：需需要節(jié)點(diǎn)間間時(shí)間同步步的區(qū)域范范圍，這個(gè)個(gè)范圍可以以是地理范范圍，如以以米度量的的距離；也也可以是邏邏輯距離，如如網(wǎng)絡(luò)的跳跳數(shù)。（4）可用用性：指在在范圍內(nèi)的的覆蓋完整整性，有些些時(shí)間同步步機(jī)制能夠夠同步區(qū)域域內(nèi)的每個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)，基基于網(wǎng)絡(luò)的的機(jī)制通常常能夠同步步每

52、個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，而有些些機(jī)制對(duì)硬硬件要求高高，僅能同同步部分節(jié)節(jié)點(diǎn)，如GGPS系統(tǒng)統(tǒng)。（5）效率率：達(dá)到同同步精度所所經(jīng)歷的時(shí)時(shí)間以及消消耗的能量量。需要交交換的同步步消息越多多，經(jīng)歷的的時(shí)間越長(zhǎng)長(zhǎng)，消耗的的網(wǎng)絡(luò)能量量就越大，同同步的效率率相對(duì)就越越低。（6）代價(jià)價(jià)和體積：時(shí)間同步步可能需要要特定硬件件，在傳感感器網(wǎng)絡(luò)中中需要考慮慮部件的價(jià)價(jià)格和體積積，這對(duì)傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)非常重要要。4-8無線線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的安全全研究要解解決哪些問問題？答：無線傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的安全和和一般網(wǎng)絡(luò)絡(luò)安全的出出發(fā)點(diǎn)是相相同的，都都要解決如如下問題：（1）機(jī)密密性問題。所有敏感感數(shù)據(jù)在存存儲(chǔ)和傳輸輸?shù)倪^程中中都要保證證其機(jī)

53、密性性，讓任何何人在截獲獲物理通信信信號(hào)的時(shí)時(shí)候不能直直接獲得消消息內(nèi)容。（2）點(diǎn)到到點(diǎn)的消息息認(rèn)證問題題。網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點(diǎn)在接收收到另外一一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)發(fā)送過來的的消息時(shí)，能能夠確認(rèn)這這個(gè)數(shù)據(jù)包包確實(shí)是從從該節(jié)點(diǎn)發(fā)發(fā)送出來的的，而不是是別人冒充充的。（3）完整整性鑒別問問題。網(wǎng)絡(luò)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在接接收到一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包的的時(shí)候，能能夠確認(rèn)這這個(gè)數(shù)據(jù)包包和發(fā)出來來的時(shí)候一一模一樣，沒沒有被中間間節(jié)點(diǎn)篡改改或者在傳傳輸中通信信出錯(cuò)。（4）新鮮鮮性問題。數(shù)據(jù)本身身具有時(shí)效效性，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠夠判斷最新新接收到的的數(shù)據(jù)包是是發(fā)送者最最新產(chǎn)生的的數(shù)據(jù)包。造成新鮮鮮性問題一一般有兩種種原因：一一是由網(wǎng)絡(luò)絡(luò)多路徑延延時(shí)的非確確

54、定性導(dǎo)致致數(shù)據(jù)包的的接收錯(cuò)序序而引起，二二是由惡意意節(jié)點(diǎn)的重重放（reeplayy）攻擊而而引起。（5）認(rèn)證證組播/廣廣播問題。認(rèn)證組播播/廣播解解決的是單單一節(jié)點(diǎn)向向一組節(jié)點(diǎn)點(diǎn)/所有節(jié)節(jié)點(diǎn)發(fā)送統(tǒng)統(tǒng)一通告的的認(rèn)證安全全問題。認(rèn)認(rèn)證廣播的的發(fā)送者是是一個(gè)，而而接收者是是很多個(gè)，所所以認(rèn)證方方法和點(diǎn)到到點(diǎn)通信認(rèn)認(rèn)證方式完完全不同。在SPIINS安全全框架中將將詳細(xì)分析析廣播認(rèn)證證問題。（6）安全全管理問題題。安全管管理包括安安全引導(dǎo)和和安全維護(hù)護(hù)兩個(gè)部分分。安全引引導(dǎo)是指一一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系系統(tǒng)從分散散的、獨(dú)立立的、沒有有安全通道道保護(hù)的個(gè)個(gè)體集合，按按照預(yù)定的的協(xié)議機(jī)制制，逐步形形成統(tǒng)一完完整的、具具有

55、安全信信道保護(hù)的的、連通的的安全網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的過程。4-9與傳傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的的路由協(xié)議議相比，無無線傳感器器網(wǎng)絡(luò)的路路由協(xié)議具具有哪些特特點(diǎn)？答：與傳統(tǒng)統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的路路由協(xié)議相相比，無線線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的路由由協(xié)議具有有以下特點(diǎn)點(diǎn)：（1）能量量?jī)?yōu)先。傳傳統(tǒng)路由協(xié)協(xié)議在選擇擇最優(yōu)路徑徑時(shí)，很少少考慮節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的能量消消耗問題。而無線傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的的能量有限限，延長(zhǎng)整整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的的生存期成成為傳感器器網(wǎng)絡(luò)路由由協(xié)議設(shè)計(jì)計(jì)的重要目目標(biāo)，因此此需要考慮慮節(jié)點(diǎn)的能能量消耗以以及網(wǎng)絡(luò)能能量均衡使使用的問題題。（2）基于于局部拓?fù)鋼湫畔?。無無線傳感器器網(wǎng)絡(luò)為了了節(jié)省通信信能量，通通常采用多多跳的通信信模式，而而節(jié)點(diǎn)有限限

56、的存儲(chǔ)資資源和計(jì)算算資源，使使得節(jié)點(diǎn)不不能存儲(chǔ)大大量的路由由信息，不不能進(jìn)行太太復(fù)雜的路路由計(jì)算。在節(jié)點(diǎn)只只能獲取局局部拓?fù)湫判畔⒑唾Y源源有限的情情況下，如如何實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單高效的的路由機(jī)制制是無線傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的一個(gè)基基本問題。（3）以數(shù)數(shù)據(jù)為中心心。傳統(tǒng)的的路由協(xié)議議通常以地地址作為節(jié)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)識(shí)和路由的的依據(jù)，而而無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)中中大量節(jié)點(diǎn)點(diǎn)隨機(jī)部署署，所關(guān)注注的是監(jiān)測(cè)測(cè)區(qū)域的感感知數(shù)據(jù)，而而不是具體體哪個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)獲取的信信息，不取取決于全網(wǎng)網(wǎng)唯一的標(biāo)識(shí)識(shí)。傳感器器網(wǎng)絡(luò)通常常包含多個(gè)個(gè)傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)到少數(shù)數(shù)匯聚節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流流，按照對(duì)對(duì)感知數(shù)據(jù)據(jù)的需求、數(shù)據(jù)通信信模式和流流向等，以以數(shù)據(jù)為中中

57、心形成消消息的轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)路徑。（4）應(yīng)用用相關(guān)。傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)環(huán)境千差萬萬別，數(shù)據(jù)據(jù)通信模式式不同，沒沒有一個(gè)路路由機(jī)制適適合所有的的應(yīng)用，這這是傳感器器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用用相關(guān)性的的一個(gè)體現(xiàn)現(xiàn)。設(shè)計(jì)者者需要針對(duì)對(duì)每一個(gè)具具體應(yīng)用的的需求，設(shè)設(shè)計(jì)與之適適應(yīng)的特定定路由機(jī)制制。4-10四四種類型的的路由協(xié)議議分別是什什么？答：從具體體應(yīng)用的角角度出發(fā)，根根據(jù)不同應(yīng)應(yīng)用對(duì)傳感感器網(wǎng)絡(luò)各各種特性的的敏感度不不同，將路路由協(xié)議分分為四種類類型。四種種類型的路路由協(xié)議分分別是：（1）能量量感知路由由協(xié)議。高高效利用網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能量是是傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)協(xié)議的一個(gè)個(gè)顯著特征征，早期提提出的一些些傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)協(xié)議

58、往往僅僅考慮了能能量因素。為了強(qiáng)調(diào)調(diào)高效利用用能量的重重要性，在在此將它們們劃分為能能量感知路路由協(xié)議。能量感知知路由協(xié)議議從數(shù)據(jù)傳傳輸中的能能量消耗出出發(fā)，討論論最優(yōu)能量量消耗路徑徑以及最長(zhǎng)長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存存期等問題題。（2）基于于查詢的路路由協(xié)議。在諸如環(huán)環(huán)境檢測(cè)、戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估估等應(yīng)用中中，需要不不斷查詢傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)采集的數(shù)數(shù)據(jù)，匯聚聚節(jié)點(diǎn)（查查詢節(jié)點(diǎn)）發(fā)發(fā)出任務(wù)查查詢命令，傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)向查詢節(jié)節(jié)點(diǎn)報(bào)告采采集的數(shù)據(jù)據(jù)。在這類類應(yīng)用中，通通信流量主主要是查詢?cè)児?jié)點(diǎn)和傳傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)之間的命命令和數(shù)據(jù)據(jù)傳輸，同同時(shí)傳感器器節(jié)點(diǎn)的采采樣信息在在傳輸路徑徑上通常要要進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)融合，通通過減少通通信流量來來

59、節(jié)省能量量。（3）地理理位置路由由協(xié)議。在在諸如目標(biāo)標(biāo)跟蹤類應(yīng)應(yīng)用中，往往往需要喚喚醒距離跟跟蹤目標(biāo)最最近的傳感感器節(jié)點(diǎn)，以以得到關(guān)于于目標(biāo)的更更精確位置置等相關(guān)信信息。在這這類應(yīng)用中中，通常需需要知道目目的節(jié)點(diǎn)的的精確或者者大致地理理位置。把把節(jié)點(diǎn)的位位置信息作作為路由選選擇的依據(jù)據(jù)，不僅能能夠完成節(jié)節(jié)點(diǎn)路由功功能，還可可以降低系系統(tǒng)專門維維護(hù)路由協(xié)協(xié)議的能耗耗。（4）可靠靠的路由協(xié)協(xié)議。無線線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的某些些應(yīng)用對(duì)通通信的服務(wù)務(wù)質(zhì)量有較較高要求，如如可靠性和和實(shí)時(shí)性等等。而在無無線傳感器器網(wǎng)絡(luò)中，鏈鏈路的穩(wěn)定定性難以保保證，通信信信道質(zhì)量量比較低，拓拓?fù)渥兓缺容^頻繁，要要實(shí)現(xiàn)服務(wù)務(wù)質(zhì)

60、量保證證，需要設(shè)設(shè)計(jì)相應(yīng)的的可靠的路路由協(xié)議。4-11在在設(shè)計(jì)無線線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的MAAC協(xié)議時(shí)時(shí)，需要著著重考慮哪哪幾個(gè)方面面？答：在設(shè)計(jì)計(jì)無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)的的MAC協(xié)協(xié)議時(shí)，需需要著重考考慮以下幾幾個(gè)方面：（1）節(jié)省省能量。傳傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)一一般是以干干電池、紐紐扣電池等等提供能量量，而且電電池能量通通常難以進(jìn)進(jìn)行補(bǔ)充，為為了長(zhǎng)時(shí)間間保證傳感感器網(wǎng)絡(luò)的的有效工作作，MACC協(xié)議在滿滿足應(yīng)用要要求的前提提下，應(yīng)盡盡量節(jié)省使使用節(jié)點(diǎn)的的能量。（2）可擴(kuò)擴(kuò)展性。由由于傳感器器節(jié)點(diǎn)數(shù)目目、節(jié)點(diǎn)分分布密度等等在傳感器器網(wǎng)絡(luò)生存存過程中不不斷變化，節(jié)節(jié)點(diǎn)位置也也可能移動(dòng)動(dòng)，還有新新節(jié)點(diǎn)加入入網(wǎng)絡(luò)的