無線傳感器網(wǎng)絡(luò)試卷A

中國礦業(yè)大學(xué)2022-2022學(xué)年第一學(xué)期《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》試卷〔A卷〔考試時間100分鐘 閉卷〕班級： 姓名： 序號： 成績：留意：請把全部試題的答案填寫在后面的答題紙上，否則成績無效。一、填空題〔118分〕無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成模塊分為通信模塊、〔1〕 計算模塊、〔2〕和電源模塊。在開闊空間無線信號的發(fā)散外形成 〔3〕形。傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)包括：〔4〕、〔5〕數(shù)據(jù)融合、〔6〕 、〔7〕。傳感器節(jié)點通信模塊的工作模式有 〔8〕、 〔9〕和空閑。傳感器節(jié)點的能耗主要集中在 〔10〕模塊。TDOA測距方法通常承受的信號為1〕〔1〕。當(dāng)前傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最廣的兩種通信協(xié)議是〔1〕〔1〕。主動還擊力量是指網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)能夠主動地限制甚至消滅入侵者備的力量有：入侵檢測力量〔15〕、〔16〕。ZigBee主要界定了網(wǎng)絡(luò)、安全和應(yīng)用框架層，通常它的網(wǎng)絡(luò)層支持三種拓?fù)錁?gòu)造：星型(Star)〔17〕、〔18〕。二、名詞翻譯，把中文名稱用英文單詞或者短語表示〔216分〕信標(biāo)：傳感器靈敏度：鄰居節(jié)點：接收信號強度指示：非視線關(guān)系：測距：到達(dá)時間：定位精度：三、簡答題〔520分〕傳感器網(wǎng)絡(luò)有哪些限制條件？無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有哪些特點？什么是數(shù)據(jù)融合技術(shù)，它在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的作用是什么？簡述傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠機制的過程和目的。四、問答計算題〔1010分〕簡述RSSI測距原理，和相應(yīng)的理論依據(jù)。五、翻譯題〔1236分〕Accurateandlow-costsensorlocalizationisacriticalrequirementforthedeploymentofwirelesssensornetworksinawidevarietyofapplications.Low-powerwirelesssensorsmaybemanyhopsawayfromanyothersensorswithapriorilocationinformation.Incooperativelocalization,sensorsworktogetherinapeer-to-peermannertomakemeasurementsandthenformamapofthenetwork.Variousapplicationrequirementswillinfluencethedesignofsensorlocalizationsystems.Wedescribemeasurement-basedstatisticalmodelsusefultodescribetime-of-arrival (TOA), angle-of-arrival (AOA), and received-signal-strength (RSS)measurementsinwirelesssensornetworks.Asthenetworkusesahop-by-hopcommunication,nodefailuremayleadtoroutefailure.Inthissection，Wewillproposemultipathroutingprotocolforthearchitecturethatenablesfaulttolerance.ThoughthismethodthesensingdatacanbesentfromCNtoCHreliably.Multipathmentionedinthispaperdoesnotmeansendingthesamedataondifferentpathssimultaneouslybuttosendthedataonanotherpathifthefirstonefails.Asit”shardtoreplacethoseexhaustnodes,ourgoalistotrade-offthelifetimeofnetworkanddatatransmissionreliability.Sotheroutingprotocolwelaunchediscalledenergy-basedmultipathrouting(EBMR)protocol.WirelessSensorNetwork(WSN)withlargeredundantnodesissuitablefortargettrackingbecauseofitshighself-organization.However,therestillexistseveralchallenges,suchaslimitationofenergy,computingcapabilityandshort-distancecommunication.So,itisoftheoreticalandpracticalsignificanceforstudyingontargettrackingsystemofWSN.WSNtopologyandself-organizationmethodsareanalyzedfirst.ConsideringoftheinadequaciesofLEACHalgorithm,avotebasedclusterheadelectionmechanismisproposed.Thismethodinsuresonlythenodeshavemoreneighborsandremainingenergycanbeelectedasclusterheads.Atthesametime,theclusterheadnumbermustbechosenaccordingtonetworkenergyconsumption.2022-2022學(xué)年其次學(xué)期《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》試卷〔A卷〕答題紙班級： 姓名： 序號： 成績：題號一二三四 總分分值得分18163036閱卷人一、填空題〔118分〕1.〔1〕傳感模塊 〔2〕存儲模塊2.〔3〕球形3.〔4〕定位技術(shù)〔5〕時間同步〔6〕能量治理〔7〕安全機制4.〔8〕發(fā)送〔9〕接收5.〔10〕通信6.〔11〕射頻信號 〔12〕超聲波信號7.〔13〕zigbee 〔14〕IEEE802.15.4〔15〕隔離入侵者力量〔16〕消滅入侵者的力量〔17〕網(wǎng)狀(Mesh)構(gòu)造〔18〕簇樹型(ClusterTree)構(gòu)造二、名詞解釋〔216分〕信標(biāo)：anchor/beacon傳感器靈敏度：sensitiveofsensors鄰居節(jié)點：neighborhood/neighbornodes接收信號強度指示：receivesignalstrengthindicator5.nonlineofsight6.測距：rangmeasurement7.到達(dá)時間：timeofarrival8.定位精度：accuracyoflocalization三、簡答題〔520分〕傳感器網(wǎng)絡(luò)有哪些限制條件？〕電源能量有限〕通信力量受限〕計算和存儲力量受限無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有哪些特點？〕〔〕基于局部拓?fù)湫畔?〕以數(shù)據(jù)為中心〕應(yīng)用相關(guān)什么是數(shù)據(jù)融合技術(shù)，它在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的作用是什么？答：數(shù)據(jù)融合是一種多源信息處理技術(shù)，它通過對來自同一目標(biāo)的多源數(shù)據(jù)進(jìn)展優(yōu)化合成，獲得比單一信息源更準(zhǔn)確、完整的估量或判決。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的作用在于：節(jié)約整個網(wǎng)絡(luò)的能量，增加所收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高數(shù)據(jù)收集效率。簡述傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠機制的過程和目的。答：休眠機制的主要思想是，當(dāng)節(jié)點四周沒有感興趣的大事發(fā)生時，計算與通信單元處于空閑狀態(tài)，把這些組件關(guān)掉或調(diào)到更低能耗的狀態(tài)，即休眠狀態(tài)。四、問答計算題〔1010分〕簡述RSSI測距原理，和相應(yīng)的理論依據(jù)。解答：RSSI測距的原理如下：接收機通過測量射頻信號的能量來確定與發(fā)送機的距離。將無線信號的放射功率和接收功率之間的關(guān)系表述為下式所示，其中PR是無線信號的接收功率，PT是無線信號的放射功率，r是收發(fā)單元之間的距離，n傳播因子，傳播因子的數(shù)值大小取決于無線信號傳播的環(huán)境。P=PR T

/rn10nlgr=10lgP/PT R10lgPR

=A10nlgrPA10nlgrR五、翻譯題〔1236分〕準(zhǔn)確地和低能耗的節(jié)點定位技術(shù)，對于傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模應(yīng)用具有舉足輕重的作用。低能量的傳感器節(jié)點通常和信標(biāo)節(jié)點之間存在多跳關(guān)系，在寫作定位過程中，傳感器的測量時對等的，并且形成一個網(wǎng)絡(luò)地圖。大量的應(yīng)用需求將會影響傳感器的定位系統(tǒng)設(shè)計。我們設(shè)計了一種基于測量的統(tǒng)計模型來描述傳感器網(wǎng)絡(luò)中的到達(dá)時間、到達(dá)角度和接收信號的強度測試。由于網(wǎng)絡(luò)承受逐跳通信，節(jié)點失效可能導(dǎo)致路由失敗。在本節(jié)中，我們將提出的多路徑路由協(xié)議的架構(gòu)，使容錯性能更好。通過這種方法，測量的數(shù)據(jù)可以牢靠的從簇成員發(fā)送到簇頭。本文中提到的多并不意味著在不同的路徑發(fā)送一樣的數(shù)據(jù)，而是當(dāng)?shù)谝粭l路徑失效以后，從其余的路徑連續(xù)發(fā)送。由于很難替換那些能量耗盡的節(jié)點，我們的目標(biāo)議。具有自組織和高冗余特性的