無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID技術(shù)復(fù)習題

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID技術(shù)復(fù)習題一、填空題 1、傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個基本要素：傳感器、感知對象、觀察者（用戶）。 2、無線通信物理層的主要技術(shù)包括：介質(zhì)的選擇、頻段的選擇、調(diào)制技術(shù)和擴頻技術(shù)。 3、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點：大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)、可靠的網(wǎng)絡(luò)、以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)。 4、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：網(wǎng)絡(luò)拓撲控制、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、時間同步、定位技術(shù)、數(shù)據(jù)融合及管理、網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用層技術(shù)等。 5、傳感器節(jié)點由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊四部分組成。 6、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成模塊分為：通信模塊、傳感模塊、計算模塊、存儲模塊和電源模塊。 7、傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐

2、技術(shù)包括：時間同步、定位技術(shù)、數(shù)據(jù)融合、能量管理、安全機制。 8、傳感器節(jié)點通信模塊的工作模式有發(fā)送 、接收和空閑。 9、傳感器節(jié)點的能耗主要集中在通信模塊。 10、當前傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最廣的兩種通信協(xié)議是：zigbee、IEEE802.15.4。 11、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)層支持三種拓撲結(jié)構(gòu)：星型(Star)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀（Mesh）結(jié)構(gòu)、簇樹型（Cluster Tree）結(jié)構(gòu)。 12、根據(jù)對傳感器數(shù)據(jù)的操作級別，可將數(shù)據(jù)融合技術(shù)分為以下三類：特征級融合、數(shù)據(jù)級融合、決策級融合。 13、信道可以從俠義和廣義兩方面理解，俠義的信道（信號輸出的媒質(zhì)），分為（有線信

3、道和無線信道）；廣義信道（包括除除傳輸媒質(zhì)還包括有關(guān)的轉(zhuǎn)換器）廣義信道按照功能可以分為（模擬信道）和（數(shù)字信道）。 14、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以選擇的頻段有：868MHZ、915MHZ、2.4GHZ、5.8GHZ。 15、無線通信物理層的主要技術(shù)包括：介質(zhì)的選擇、頻段的選擇、調(diào)制技術(shù)和擴頻技術(shù)。 16、IEEE 802.15.4標準主要包括：物理層和MAC層的標準。 17、傳感器網(wǎng)絡(luò)中常用的測距方法有：到達時間/到達時間差(ToA/TDoA)、接收信號強度指示(RSSI)、到達角(AoA)。 18、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(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，還包括能量管理、移動管理和任務(wù)

4、管理等平臺。 19、無線傳感器節(jié)點處于發(fā)送狀態(tài)、接收狀態(tài)、偵聽狀態(tài)和睡眠狀態(tài)時單位時間內(nèi)消耗的能量是依次減少的。 20、IEEE 802.15.4標準將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個子層，即邏輯鏈路子層LLC 和 介質(zhì)訪問控制子層MAC。 21、Zigbee的最低兩層即物理層和MAC層使用IEEE 802.15.4協(xié)議標準，而網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層由 Zigbee聯(lián)盟制定。 22、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時間同步方法有很多，按照網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的深度可以劃分三種：簡單排序、相對同步 和 絕對同步。 23、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時間同步方法有很多，按照時間同步的參考時間可以劃分為 內(nèi)同步 和 外同步。 24、無線傳感器網(wǎng)

5、絡(luò)的時間同步方法有很多，根據(jù)需要時間同步的不同應(yīng)用需求以及同步對象的范圍不同可以劃分為 局部同步 和 全網(wǎng)同步。 25、物理層幀由 同步頭、 物理幀頭 和 PHY負載 構(gòu)成。 26、MAC層有四種不同的幀形式：信標幀 、數(shù)據(jù)幀 、 確認幀 、 命令幀 。 27、MAC幀一般格式由 MAC幀幀頭、MAC幀有效載荷 和 MAC幀尾 構(gòu)成。29、典型的時間同步協(xié)議有： DMTS協(xié)議 ， RBS協(xié)議 和 TPSN協(xié)議 。 30、數(shù)據(jù)融合的策略可以分為： 應(yīng)用層數(shù)據(jù)融合 、 路由層數(shù)據(jù)融合 和 獨立的數(shù)據(jù)融合協(xié)議層 。 31、定位技術(shù)分為： 多邊定位/三邊定位 和 接收信號角度定位 。 32、按照OSI

6、模型，Zigbee網(wǎng)絡(luò)分為4層，從下向上分別為 物理層 、 MAC層 、 網(wǎng)絡(luò)層 和 應(yīng)用層 。 33、根據(jù)標簽的供電方式可以將RFID系統(tǒng)分為 有源標簽 、 無源標簽 和 半有源標簽 ；根據(jù)工作頻率可以分為 低頻標簽 、 高頻標簽 、 超高頻標簽 和 微波標簽 。 34、RFID系統(tǒng)由 讀寫器、 標簽 和 高層應(yīng)用系統(tǒng) 組成。35、ISO標準體系分為 ISO14443 、 ISO15693 和 ISO18000 三種。 36、EPC Global體系架構(gòu)分為 EPC物理對象交換標準 、 EPC基礎(chǔ)設(shè)施標準 和 EPC數(shù)據(jù)對象交換標準 三部分。 37、WIFI全稱為Wireless Fidel

7、ity，又稱 IEEE802.11b ，它的最大優(yōu)點就是傳輸速度較高，可以達到 11Mb/s 。 38、IEEE802.11標準規(guī)范邏輯結(jié)構(gòu)包括了 無線局域網(wǎng)的物理層 和 媒體訪問控制層 。 39、1997年完成并公布的IEEE802.11標準的最初版本支持三種可選的物理層：調(diào)頻序列擴頻 、 直接序列擴頻 和 紅外物理層 。 40、網(wǎng)關(guān)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，分類也不同，一般可以分為： 協(xié)議網(wǎng)關(guān)、 應(yīng)用網(wǎng)關(guān) 和 安全網(wǎng)關(guān) 。 41、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)屬于 協(xié)議網(wǎng)關(guān) 的一種，可以轉(zhuǎn)換不同的協(xié)議。 42、RFID系統(tǒng)存在兩類碰撞，一類稱為多標簽碰撞，另一類稱為多讀寫器碰撞。 43、在RFID系統(tǒng)工作的

8、信道中存在有三種事件模型： 以能量提供為基礎(chǔ)的事件模型 以時序方式提供數(shù)據(jù)交換的事件模型 以數(shù)據(jù)交換為目的的事件模型 44、典型的讀寫器終端一般由天線、射頻模塊、邏輯控制模塊三部分構(gòu)成。 45、控制系統(tǒng)和應(yīng)用軟件之間的數(shù)據(jù)交換主要通過讀寫器的接口來完成。一般讀寫器的I/O接口形式主要有：USB、WLAN、以太網(wǎng)接口、RS-232串行接口、RS-485串行接口。 46、根據(jù)電子標簽工作時所需的能量來源，可以將電子標簽分為有源/無源標簽。 47、最常用的差錯控制方法有奇偶校驗、循環(huán)冗余校驗、漢明碼。 48、RFID系統(tǒng)按工作頻率可分為低頻、高頻、超高頻、微波四類。 49、高頻RFID系統(tǒng)典型的工作

9、頻率是13.56MHz。 50、超高頻RFID系統(tǒng)遵循的通信協(xié)議一般是ISO18000-7、ISO18000-6。 51、目前國際上與RFID相關(guān)的通信標準主要有：ISO/IEC 18000標準、EPC Global 標準。 52、標簽防碰撞算法大多采用TDMA（時分復(fù)用），分為非確定性算法和確定性算法。ALOHA算法是一種典型的非確定性算法，二進制樹型搜索算法是典型的確定性算法。53、在高頻（HF）頻段，標簽的防碰撞一般采用ALOHA算法；在超高頻（UHF）頻段，主要采用二進制樹型搜索算法。二、選擇題 1、以下哪些選項不是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動自組織網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)別？( D ) A.無線傳感器網(wǎng)

10、絡(luò)通常比移動自組織網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模大（節(jié)點多）。 B.移動自組織網(wǎng)絡(luò)更具移動性。 C.移動自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點通常比無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點有更強大的存儲能力。D.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計/部署成本比移動自組織網(wǎng)絡(luò)高。 2、以下哪些選項是無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)(WMSN）所需要的？( D ) A.由于涉及視頻/音頻數(shù)據(jù)，因此它們需要更大的存儲容量。 B.它們需要考慮嚴格的服務(wù)質(zhì)量。 C.它們需要高帶寬。 D.以上都是。 3、 一個傳感器節(jié)點包括 ( D ) 。 A.模擬/數(shù)字傳感器芯片 B.無線收發(fā)器 C. CPU/存儲器 D.以上全部選項 4、在一個傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點中的能量主要被消耗在（ C ）： A.模擬傳感

11、部分 B. CPU對信號處理的本地計算 C.無線多跳通信 D喚醒/睡眠切換 5、關(guān)于傳感器節(jié)點的存儲器，下面哪項敘述是不正確的？（ B ） A.傳感器節(jié)點只需要少量的數(shù)據(jù)存儲和程序存儲器。 B.如果數(shù)據(jù)需要存儲較長時間，那么用閃存替代SRAM更加高效。 C.程序的執(zhí)行發(fā)生在閃存中，而不是在SRAM中。 D.目前，SRAM的容量通常小于1MB。 6、以下哪項不是TRAMA協(xié)議中的狀態(tài)？（D ） A.睡眠狀態(tài) B.接收狀態(tài) C傳輸狀態(tài) D喚醒狀態(tài) 7、Z-MAC協(xié)議綜合了哪兩種傳統(tǒng)的MAC協(xié)議？（ D ） A. CDMA和TDMA B. FDMA和CSMA C. CDMA和SDMA D. CSMA

12、和TDMA 8、下列行為中哪些不是用于數(shù)據(jù)擴散的？（ C ） A.洪泛(flooding) B.閑聊(gossiping) C.定向傳播(directional propagation) D.以上都不是 9、SPIN協(xié)議沒有使用哪些數(shù)據(jù)分組? （ C ） A. ADV B. REQ C. ACK D. DATA 10、下列哪一項不屬于傳輸層的任務(wù)？（ A ） A.源節(jié)點到目的節(jié)點的可靠傳輸 B.網(wǎng)絡(luò)擁塞檢側(cè) C.網(wǎng)絡(luò)擁塞避免 D.緩沖區(qū)管理 11、為什么無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不能采用TCP?（ D ） A.TCP在傳感器中使用時開銷過高 B.在無線傳輸每一跳中積累錯誤 C. TCP能耗較大 D. A

13、和B 12、以下哪個原因會導(dǎo)致傳感器數(shù)據(jù)產(chǎn)生噪聲？（ D ） A.硬件/電路噪聲 B.運行環(huán)境 C.測量誤差 D以上皆是 13、下列關(guān)于傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的描述中，哪些項是不正確的？（ A ） A.密鑰管理包括密鑰的生成和分發(fā)，它是保證傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的重要環(huán)節(jié)。 B.傳感器網(wǎng)絡(luò)安全最重要的目標是要保證傳輸數(shù)據(jù)的機密性，其他安全目標是次要的。C.傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全機制由于其計算開銷過大而不適用于資源嚴格受限的傳感器網(wǎng)絡(luò)。 D.傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全機制在無線傳感器節(jié)點內(nèi)占用較少的存儲空間(小于100K字節(jié)) 14、下面不屬于無線通信信道的是( A )。 A.光纖 B.自由空間信道 C.加性噪聲信道 D.多徑信

14、道 15、下面哪些MAC層協(xié)議是競爭型協(xié)議(A B D)。 A.SMAC協(xié)議 B.TMAC協(xié)議 C.SMACS協(xié)議 D.PMAC協(xié)議 16、下面那些MAC層協(xié)議是分配型MAC協(xié)議( B D )。 A.SMAC協(xié)議 B.SMACS協(xié)議 C.DMAC協(xié)議 D.TRAMA協(xié)議 17、下面哪些協(xié)議是以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議( A )。 A.DD協(xié)議 B.GAF協(xié)議 C.TTDD協(xié)議 D.SPEED協(xié)議 18、下面哪些協(xié)議不是地理位置信息路由協(xié)議( B C D)。 A.GPSR協(xié)議 B.TTDD協(xié)議 C.GAF協(xié)議 D.GEAR協(xié)議 19、下列哪一項是超高頻RFID系統(tǒng)的工作頻率范圍？( C ) A. 3

15、0kHz300kHz B. 3MHz30MHz C. 860960MHz D. 2.45GHz 20、ISO18000-3、ISO14443和ISO15693這三項通信協(xié)議針對的是哪一類RFID系統(tǒng)？( B ) A、低頻系統(tǒng) B、高頻系統(tǒng) C、超高頻系統(tǒng) D、微波系統(tǒng) 21、( B )是電子標簽的一個重要組成部分，它主要負責存儲標簽內(nèi)部信息，還負責對標簽接收到的信號以及發(fā)送出去的信號做一些必要的處理。 A、天線 B、電子標簽芯片 C、射頻接口 D、讀寫模塊 22、電子標簽正常工作所需要的能量全部是由閱讀器供給的這一類電子標簽稱為（ B )。 A、有源標簽 B、無源標簽 C、半有源標簽 D、半無

16、源標簽 23、RFID卡（ C ）可分為：主動式標簽（TTF）和被動式標簽（RTF）。 A、按供電方式分 B、按工作頻率分 C、按通信方式分 D、按標簽芯片分24、下列物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標準中那一個由中國提出的。（C ） A、 IEEE802.15.4a B、IEEE802.15.4b C、IEEE802.15.4c25、數(shù)據(jù)采集和感知用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，主要（ ABCD ）。 A、傳感器 B、RFID C、二維碼 D、多媒體信息采集 26、RFID標簽的分類按標簽芯片分（ ABD ）。 A、只讀（R/O）標簽 B、CPU標簽 C、被動式標簽（RTF） D、讀寫（R/W）標簽 27

17、、RFID屬于物聯(lián)網(wǎng)的哪個層( A ) A.感知層 B.網(wǎng)絡(luò)層 C.業(yè)務(wù)層 D.應(yīng)用層 三、論述題： 1、簡述無線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制方法CSMA/CA的工作原理 CSMA/CA機制:當某個站點（源站點）有數(shù)據(jù)幀要發(fā)送時，檢測信道。若信道空閑，且在DIFS時間內(nèi)一直空閑，則發(fā)送這個數(shù)據(jù)幀。發(fā)送結(jié)束后，源站點等待接收ACK確認幀。如果目的站點接收到正確的數(shù)據(jù)幀，還需要等待SIFS時間，然后向源站點發(fā)送ACK確認幀。若源站點在規(guī)定的時間內(nèi)接收到ACK確認幀，則說明沒有發(fā)生沖突，這一幀發(fā)送成功。否則執(zhí)行退避算法。 2、簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念。WSN （wireless sensor network

18、, WSN）是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的成本很低、微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一種多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者或者用戶。3、為什么無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要時間同步，簡述RBS、TPSN時間同步算法工作原理？ 在分布式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，每個傳感器節(jié)點都有自己的本地時鐘。不同節(jié)點的晶體振蕩器頻率存在偏差，以及濕度和電磁波的干擾等都會造成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的運行時間偏差。 RBS同步協(xié)議的基本思想是多個節(jié)點接收同一個同步信號，然后多個收到同步信號的節(jié)點之間進行同步。這種同步算法消除了同步信號發(fā)送一方的時間不確定性。這種同步協(xié)議

19、的缺點是協(xié)議開銷大。TPSN協(xié)議采用層次型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，首先將所有節(jié)點按照層次結(jié)構(gòu)進行分級，然后每個節(jié)點與上一級的一個節(jié)點進行時間同步，最終所有節(jié)點都與根節(jié)點時間同步。 4、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括哪些部分，各部分的功能分別是什么？ 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層和能量管理平臺、移動管理平臺和任務(wù)管理平臺。這些管理平臺使得傳感器節(jié)點能夠按照能源高效的方式協(xié)同工作，在節(jié)點移動的傳感器網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，并支持多任務(wù)和資源共享。 5、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議有哪些類型？路由協(xié)議的設(shè)計要求？ 由協(xié)議主要分為四類:基于聚簇的路由協(xié)議、以數(shù)據(jù)為中心路由協(xié)議、基于地理位置路

20、由協(xié)議和能量感知路由協(xié)議?，F(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計以節(jié)能、延長網(wǎng)絡(luò)生命周期為主要目的。 (1)QoS 路由。目前傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究重點主要集中在能量效率上, 而在未來的研究中可能還需要解決由視頻和成像傳感器以及實時應(yīng)用引起的QoS 問題。 (2)支持移動性。目前的WSNs 路由協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)的拓撲感知能力和移動性的支持比較差,如何在控制協(xié)議開銷的前提下,支持快速拓撲感知是一個重要挑戰(zhàn)。 (3)安全路由。由于WSNs 的固有特性,其路由協(xié)議極易受到安全威脅, 是網(wǎng)絡(luò)攻擊的主要目標, 設(shè)計簡單、有效、適用于WSNs 的安全機制是今后努力的方向。 (4)有效功耗。WSNs 中數(shù)據(jù)通信最為耗

21、能,今后盡量通過使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸中采用過濾機制來減少通信量,并通過讓各節(jié)點平均消耗能量來保持通信量的負載均衡。 (5)容錯性。由于WSNs 節(jié)點容易發(fā)生故障,應(yīng)盡量利用節(jié)點易獲得的網(wǎng)絡(luò)信息計算路由, 以確保在路由出現(xiàn)故障時能夠盡快得到恢復(fù),可采用多路徑傳輸來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?6、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有哪些特點？ （1）能量優(yōu)先，（2）基于局部拓撲信息（3）以數(shù)據(jù)為中心（4）應(yīng)用相關(guān) 7、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？ 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的多源數(shù)據(jù)進行優(yōu)化合成，獲得比單一信息源更精確、完整的估計或判決。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的作

22、用在于：節(jié)省整個網(wǎng)絡(luò)的能量，增強所收集數(shù)據(jù)的準確性，提高數(shù)據(jù)收集效率。 8、 描述TDoA測距機制的工作原理。 節(jié)點同時發(fā)射兩種不同傳播速度的無線信號，接收節(jié)點根據(jù)兩種信號到達的時間差以及這兩種信號的傳播速度，計算兩個節(jié)點之間的距離。假設(shè)發(fā)射節(jié)點同時發(fā)射無線射頻信號和超聲波信號，接收節(jié)點記錄下這兩種信號的到達時間為T1、T2，無線射頻信號和超聲波信號的傳播速度分別為c1、c2, 那么兩點之間的距離為(T2-T1)*S，其中S=c1*c2/(c1-c2)。 9、簡述SPIN（Sensor Protocols for Information via Negotiation）協(xié)議工作過程。（1）在發(fā)

23、送DATA數(shù)據(jù)包之前，傳感器節(jié)點首先向鄰居節(jié)點廣播ADV數(shù)據(jù)包； （2） 如果一個鄰居節(jié)點在收到ADV后有意愿接收該DATA數(shù)據(jù)包，那么它向該節(jié)點發(fā)送一個REQ數(shù)據(jù)包，節(jié)點收到REQ包之后，向該鄰居節(jié)點發(fā)送DATA數(shù)據(jù)包。SPIN算法基本思想是：對采集到的數(shù)據(jù)采用高層次“元數(shù)據(jù)”（meta-data）進行描述。當一個節(jié)點接收到新數(shù)據(jù)時，會對該數(shù)據(jù)生成對應(yīng)“元數(shù)據(jù)”描述，并使用ADV消息傳遞給鄰居，感興趣鄰居則通過REQ消息向該節(jié)點請求，收到請求后，該節(jié)點會通過DATA消息傳遞數(shù)據(jù)給該鄰居。通過“元數(shù)據(jù)”的協(xié)商，SPIN算法可以有效地減少資源浪費。10、簡述S-MAC協(xié)議采用的機制。（1）周期性

24、偵聽/睡眠的低占空比工作機制，控制節(jié)點盡可能處于睡眠狀態(tài)來降低節(jié)點能量的消耗。鄰居節(jié)點通過協(xié)商的一致性睡眠調(diào)度機制形成虛擬簇，減少節(jié)點的空閑偵聽時間。（2）通過流量自適應(yīng)的偵聽機制，減少消息在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸延遲。（3）串音避免機制：采用帶內(nèi)信令來減少重傳和避免監(jiān)聽不必要的數(shù)據(jù)。（4）通過消息分割和突發(fā)傳遞機制，減少控制消息的開銷和消息的傳輸延遲。S-MAC協(xié)議減少了空閑偵聽所消耗的能源，但是不足之處在于：節(jié)點的工作循環(huán)周期在協(xié)議開始工作時就已確定下來，不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)量的變化來進行調(diào)整。11、論述S-MAC協(xié)議的基本思想。（1）周期性睡眠和偵聽機制：在偵聽時間段內(nèi)若有數(shù)據(jù)需要傳輸則進行數(shù)據(jù)傳

25、輸，否則偵聽時間到后進入休眠，以大大節(jié)約能耗。為便于通信，相鄰節(jié)點之間，維持調(diào)度周期同步，形成虛擬的同步簇。每個節(jié)點需要維護一個調(diào)度表，保存所有相鄰節(jié)點的調(diào)度情況。在向相鄰節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時喚醒自己。每個節(jié)點定期廣播自己的調(diào)度，使新接入節(jié)點可以與已有的相鄰節(jié)點保持同步。 （2）沖突減少和串音避免機制多個節(jié)點同時向一個接收節(jié)點發(fā)送信息時，則需爭用介質(zhì)來減少沖突。RTS/CTS機制：采用類似于802.11的虛擬物理載波監(jiān)聽和RTS/CTS握手機制，使不收發(fā)信息的節(jié)點及時進入睡眠狀態(tài)。 考慮到數(shù)據(jù)分組常比控制分組長很多，則讓干擾節(jié)點收到RTS/CTS分組后進入休眠來避免串音。（3）數(shù)據(jù)分割和重組機制 將

26、長的信息包分成若干個短數(shù)據(jù)，并將它們一次傳遞，但是只使用一個RTS/CTS控制分組作為交互。12、定向擴散路由基本思想Sink節(jié)點周期性地廣播一種稱為“興趣”（interest）的分組，告訴其他節(jié)點，我所感興趣的消息/事件是什么。興趣在擴散的過程中也反向建立了路由路徑，與“興趣”匹配節(jié)點通過建立的路徑傳送相應(yīng)數(shù)據(jù)到Sink節(jié)點。即DD基本思想是：節(jié)點產(chǎn)生的數(shù)據(jù)用一組屬性值進行描述，Sink的數(shù)據(jù)查詢請求也用稱之為“興趣”（Interest）的屬性組合進行描述，例如感興趣的區(qū)域、事件的名稱、采集時間間隔等。數(shù)據(jù)查詢請求逐級擴散，最終遍歷全網(wǎng)，找到所有匹配的原始數(shù)據(jù)。在Directed Diffu

27、sion中，有一個稱為“梯度”的變量與整個業(yè)務(wù)請求的擴散過程相聯(lián)系，反映了網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點對匹配請求條件的數(shù)據(jù)源的近似判斷，值越大意味著向該方向繼續(xù)搜索獲得匹配數(shù)據(jù)的可能性越大。在擴散完成后，Sink節(jié)點的請求建立一個臨時的“梯度”場，匹配數(shù)據(jù)沿“梯度”最大方向的路徑傳回Sink節(jié)點。13. 論述DD定向擴散路由基本工作過程。（1）數(shù)據(jù)命名 在DD協(xié)議中，首先要對想要查詢的任務(wù)進行描述，選擇屬性組命名機制來描述任務(wù)，構(gòu)成興趣消息（interest）。 （2）興趣擴散和梯度建立 Sink節(jié)點發(fā)起興趣的擴散，將interest以洪泛的形式傳遞到整個網(wǎng)絡(luò)； 每個節(jié)點保存一個興趣列表，列表中每一項包含該i

28、nterest的內(nèi)容，收到該interest的時間戳，以及發(fā)送該interest的鄰居節(jié)點信息（可能會有多個鄰居節(jié)點）； 根據(jù)興趣列表中的內(nèi)容，為表項中每個鄰居節(jié)點建立一個梯度 ；當一個興趣在整個網(wǎng)絡(luò)擴散之后，便建立起興趣源到sink節(jié)點的梯度場。 （3）數(shù)據(jù)傳播（路徑測試） 當傳感器節(jié)點采集到與興趣匹配數(shù)據(jù)時，根據(jù)梯度列表將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給梯度指向的鄰居節(jié)點； 這個階段同一個數(shù)據(jù)會從多條路徑到達sink節(jié)點 （4）路徑加強 sink節(jié)點從若干條返回路徑中選擇一條最優(yōu)路徑作為加強路徑，后續(xù)的數(shù)據(jù)將沿著加強路徑以較高的速率發(fā)送到sink節(jié)點。14、說明DV Hop定位算法計算步驟。算法計算步驟分三步：

29、第1步，使用典型的距離矢量交換協(xié)議，使網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點獲得距錨節(jié)點的跳數(shù)(distance in hops)。 第2步，在獲得其他錨節(jié)點位置和相隔跳距之后，錨節(jié)點計算網(wǎng)絡(luò)平均每跳距離，然后將其作為一個校正值(correction)廣播至網(wǎng)絡(luò)中。 策略：校正值采用可控洪泛法在網(wǎng)絡(luò)中傳播，一個節(jié)點僅接收獲得的第1個校正值，而丟棄所有后來者，確保絕大多數(shù)節(jié)點可從最近的錨節(jié)點接收校正值。 第3步，距離計算。當接收到校正值之后，節(jié)點根據(jù)跳數(shù)計算與錨節(jié)點之間的距離。 當未知節(jié)點獲得與3個或更多錨節(jié)點的距離時，則執(zhí)行三邊測量定位。15、RFID系統(tǒng)主要由哪幾部分組成？RFID工作原理是什么。 （1）電子標簽、

30、讀寫器、RFID中間件、應(yīng)用系統(tǒng) （2）標簽進入磁場后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（即Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（即Active Tag，有源標簽或主動標簽），閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。 16、簡述與條形碼相比RFID技術(shù)具有的優(yōu)點。 （1）可識別單個非常具體的物體。 （2）采用無線電射頻，可以隔箱掃描 （3）可以同時對多個物體進行讀識，可以整箱掃描。 （4）存儲信息量大 可以重復(fù)擦寫。 （5）易于構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境 17、什么是EPC,EPC編碼有何特

31、點，簡述EPC的好處 （1）EPC的全稱是Electronic Product Code，中文稱為產(chǎn)品電子代碼。EPC的載體是RFID電子標簽，并借助互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)信息的傳遞。EPC旨在為每一件單品建立全球的、開放的標識標準，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)對單件產(chǎn)品的跟蹤與追溯，從而有效提高供應(yīng)鏈管理水平、降低物流成本。EPC是一個完整的、復(fù)雜的、綜合的系統(tǒng)。 （2）編碼容量大、兼容性強、應(yīng)用廣泛、具有合理性、國際性 （3）EPC電子標簽技術(shù)，可以實現(xiàn)數(shù)字化庫房管理；并配合使用EPC編碼，使得庫存貨品真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理。 18、簡述ZigBee與IEEE802.15.4標準的聯(lián)系與區(qū)別。 答: IEEE802.

32、15.4協(xié)議是國際無線電委員會定義的底層通信協(xié)議，而ZIGBEE是在底層協(xié)議的基礎(chǔ)上，增加了一些應(yīng)用層，網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用信息，起到了擴充細化IEEE802.15.4協(xié)議的作用！ ZigBee建立在802.15.4標準之上，它確定了可以在不同制造商之間共享的應(yīng)用綱要。IEEE802.15.4是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineer， 電子電機學會）確定的低速率，無線個域網(wǎng)（personal area network）標準。這個標準定義了“實體層”（physical layer）和“介質(zhì)訪問層”（medium access layer）

33、。 實體層（PHY)規(guī)范確定了在2.4G赫茲以250kbps的基準傳輸率工作的低功耗展頻無線電。（另有一些以更低數(shù)據(jù)傳播率工作的915兆赫茲和868兆赫茲的實體層規(guī)范， 但它們不太流行）。 介質(zhì)訪問層（MAC）規(guī)范定義了在同一區(qū)域工作的多個802.15.4無線電信號如何共享空中通道。 介質(zhì)存取層支持幾種架構(gòu)，包括星狀拓撲結(jié)構(gòu)（一個節(jié)點作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)點，類似于802.11的接入點），樹狀拓撲結(jié)構(gòu)（一些節(jié)點依次經(jīng)過另一些節(jié)點才到達網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)點），和網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)（無須主協(xié)調(diào)點，各個節(jié)點之間分享路由職責）。 但是僅僅定義實體層和介質(zhì)訪問層并不足以保證不同的設(shè)備之間可以對話。于是便有了ZigBee聯(lián)盟。Zi

34、gBee從802.15.4標準開始著手，目前正在定義允許不同廠商制造的設(shè)備相互對話的應(yīng)用綱要。 例如，ZigBee“燈綱要”會確定相關(guān)的所有協(xié)議，因此你從A公司買的ZigBee燈開關(guān)會和B公司的燈正常工作。 19、競爭型、分配型和混合型MAC協(xié)議各有什么特點？基于競爭的MAC協(xié)議多數(shù)分布式MAC協(xié)議采用載波偵聽或沖突避免機制并采用附加的信令控制消息來處理隱藏和暴露節(jié)點問題?；诟偁庪S機訪問的MAC協(xié)議是節(jié)點需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，通過競爭方式使用無線信道。IEEE802.11 MAC協(xié)議采用帶沖突避免的載波偵聽多路訪問（Carrier SensorMultiple Access with Collis

35、ion Avoidance，CSMA/CA）是典型的基于競爭MAC協(xié)議。在IEEES02.11 MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，研究人員提出了許多用于傳感器傳感器網(wǎng)絡(luò)的基于競爭的MAC協(xié)議，例如：S-MAC協(xié)議、T-MAC協(xié)議、ARC-MAC協(xié)議、Sift-MAC協(xié)議、Wise-MAC協(xié)議等。 分配型MAC協(xié)議 在競爭型MAC協(xié)議中，隨著網(wǎng)絡(luò)通信流量的增加，控制包和數(shù)據(jù)包發(fā)生沖突的可能性都會增加，降低了網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率，同時數(shù)據(jù)信息的重傳也會降低能量效率。分配型MAC協(xié)議通常采用TDMA(時分多址)、CDMA(碼分多址)、FDMA(頻分多址)等技術(shù)將一個物理信道分為多個子信道，并將子信道靜態(tài)或動態(tài)地分配給

36、需要通信的節(jié)點，避免沖突?；诜峙涫降臒o線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議具有如下優(yōu)點無沖突。比較有代表協(xié)議有SMACS、TRAMA、DMAC協(xié)議。 競爭型MAC協(xié)議 能很好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的變化，能靈活地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化，無需精確的時鐘同步機制，比較容易實現(xiàn)；但是由于沖突重傳、空閑監(jiān)聽、串擾等引起能量損耗，存在能量效率不高的缺點。分配型MAC協(xié)議將信道資源按時隙、碼型或頻段分為多個子信道，各子信道之間無沖突，互不干擾。數(shù)據(jù)包在傳輸過程中不存在沖突重傳，所以能量效率較高。但是分配型MAC協(xié)議節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中形成簇，不能靈活地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)變化。因此，研究人員提出了混合型MAC協(xié)議。比較有代表性

37、的混合型MAC協(xié)議：ZMAC協(xié)議。 20、簡述Zigbee近距離無線通信技術(shù)。 Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。其特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。Zigbee使用頻段為2.4G，868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下，Zigbee的有效傳輸范圍為10-75m。 21、論述或圖示說明二進制樹型搜索算法選擇電子標簽的迭代過程（見課本相關(guān)內(nèi)容）。二進制樹型搜索算法基本思想： 由讀寫器控制，不斷地將導(dǎo)致碰撞的電子標簽進行

38、劃分，縮小下一步搜索的標簽數(shù)量，直到只有一個電子標簽進行回應(yīng)。 算法過程：將處于沖突的標簽分成左右兩個子集0和1，先查詢子集0，若沒有沖突，則正確識別標簽；若仍有沖突則再分裂，把子集0分成00和01兩個子集，依次類推，直到識別出子集0中所有標簽，再按此步驟查詢子集1。搜索算法的實現(xiàn)步驟（迭代過程）：（1）讀寫器廣播發(fā)送最大序列號查詢條件Q，標簽在同一時刻回傳它們的序列號至讀寫器。（2）讀寫器對收到的標簽進行響應(yīng)，如果出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象（即有的序列號該位為0，而有的序列號該位為1），則可判斷有碰撞。（3）確定有碰撞后，把有不一致位的數(shù)最高位置0再輸出查詢條件Q，依次排除序列號大于Q的標簽。（4）識

39、別出序列號最小的標簽后，對其進行數(shù)據(jù)操作，然后命令其進入“無聲”狀態(tài)，讓其對讀寫器發(fā)送的查詢命令不進行響應(yīng)。（5）重復(fù)步驟1，選出序列號倒數(shù)第二的標簽。（6）多次循環(huán)完后完成所有標簽的識別。1. 下面哪種協(xié)議不屬于路由協(xié)議（ C ）。 A. 地理位置路由協(xié)議 B. 能量感知路由協(xié)議 C. 基于跳數(shù)的路由協(xié)議 D. 可靠的路由協(xié)議2. ZigBee的通信速率在2.4GHz時為（ D ）。 A. 40Kbps B. 20Kbps C. 256 Kbps D. 250kbps 3、傳感器節(jié)點（ D ）范圍以內(nèi)的所有其它節(jié)點，稱為該節(jié)點的鄰居節(jié)點A. 視線 B. 跳數(shù) C. 網(wǎng)絡(luò) D. 通信半徑4 T

40、inyOS是一個開源的（ D ）操作系統(tǒng)，它是由加州大學的伯利克分校開發(fā)，主要應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面。 A. 桌面 B. 后臺 C. 批處理 D. 嵌入式 5、WLAN技術(shù)使用了哪種介質(zhì)（ A ）。 A. 無線電波 B. 雙絞線 C. 光波 D.紅外線6、傳感器節(jié)點消耗能量主要消耗在（ A ）上。 A. 無線通信模塊 B. 處理器模塊 C. 傳感器模塊 D. 管理模塊 7、傳感器最早起于二十世紀（ B ）年代。 A. 60年代 B. 70年代 C. 80年代 D. 90年代 8. 定向擴散（Directed Diffusion，DD）路由協(xié)議是一種（ B ）機制。 A. 能量感知路 B. 基

41、于查詢的路由 C. 地理位置路由 D. 可靠的路由 9. 傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量，而且對方向性要求較高時，應(yīng)選擇在其它方向上靈敏度（ ）的傳感器；如果被測量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越（ ）越好。 A A. ??；小 B. 小；大 C. 高；高 D. 高；底 10. 傳感器的頻率響應(yīng)越（ ），則可測的信號頻率范圍就越（ ）。C A. ??；高 B. 大；寬 C. 高；寬 D. 大；高 11. 傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。理論上在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越（ ），則它的量程就越（ ），并且能保證一定的測量精度。D A. ??；寬 B.

42、??；高 C. 高；大 D. 寬；大 二、多項選擇題。 12、 根據(jù)節(jié)點數(shù)目的多少，傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可以分為（AD）。 A. 平面結(jié)構(gòu) B. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) C. 星形結(jié)構(gòu) D. 分級結(jié)構(gòu) 13、傳感器節(jié)點消耗能量的模塊包括（ACD）。 A. 傳感器模塊 B. 存儲模塊 C. 處理器模塊 D. 無線通信模塊 14、下面哪些屬于數(shù)據(jù)融合的方法（ABD）。 A. 模糊邏輯法 B. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法 C. 優(yōu)選法 D. 綜合平均法 15、目前人們采用的節(jié)能策略主要有（AC）。 A. 休眠機制 B. 定時發(fā)送機制 C. 數(shù)據(jù)融合機制 D. 通信模塊控制機制 16、 在無線射頻電路設(shè)計中，主要考慮以下（BCD）問題

43、。 A. 射頻干擾 B. 阻抗匹配 C. 天線設(shè)計 D. 電磁兼容 17、ZigBee技術(shù)是一種面向自動化和無線控制的（ABD）的無線網(wǎng)絡(luò)方案。 A. 低速率 B. 低價格 C. 低效率 D. 低功耗 18. 傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個基本要素（ABD）。 A. 傳感器 B. 感知對象 C. 傳輸介質(zhì) D. 觀察者 19. 定向擴散路由機制可以分為哪幾個個階段（ABC）。 A. 周期性的興趣擴散 B. 梯度建立 C. 路徑加強 D. 信息反饋 20. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以選擇的頻段有（ABC）。 A. 868MHZ B. 915MHZ C. 2.4GHZ D. 3G HZ 21. 從無線聯(lián)網(wǎng)的角度來看，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的體系由（ACD）部分組