傳感器練習(xí)習(xí)題

1、第一章1. WSN歷史大體分為三個(gè)階段，每個(gè)階段的特點(diǎn)是什么第一階段：傳統(tǒng)的傳感器系統(tǒng)。特征在于傳感器節(jié)點(diǎn)只產(chǎn)生探測(cè)數(shù)據(jù)流，沒有計(jì)算機(jī)能力，且相互之間不能通信。 第二階段：傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集成化。這階段的技術(shù)特點(diǎn)是采用了現(xiàn)在微型化的傳感器節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)具備感知能力，計(jì)算能力和通信能力。 第三階段：多跳自組網(wǎng)。這階段特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)傳輸自組織，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)低功耗。2. 無線網(wǎng)絡(luò)的分類是什么無線網(wǎng)絡(luò)分為有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)和無基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)，有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)包括WIFI和WIMAX,無基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)包括移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。3. 什么是WSN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳

2、的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，目的是協(xié)作地采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域內(nèi)感知對(duì)象的監(jiān)測(cè)信息，并報(bào)告給用戶。4WSN的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是什么樣的傳感器網(wǎng)絡(luò)通常包括：傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。5. 傳感器結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)由哪幾部分組成，各部分的功能是什么傳感器節(jié)點(diǎn)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。傳感器模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)信息的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。處理器模塊負(fù)責(zé)控制整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的操作，存儲(chǔ)和處理本身采集的數(shù)據(jù)以及其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)。無線通信模塊負(fù)責(zé)與其他傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)。能量供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)點(diǎn)提供運(yùn)行所需的能量，通常采用微型電池。6. WSN改進(jìn)型

3、的協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)是什么樣的定位和時(shí)間同步子層在協(xié)議棧中的位置比較特殊。它們既要依賴于數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行協(xié)作定位和時(shí)間同步協(xié)商，同時(shí)又要為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各層提供信息支持，如基于時(shí)分復(fù)用的MAC協(xié)議，基于地理位置的路由協(xié)議等都需要定位和同步信息。能量管理在每個(gè)協(xié)議層中都要增加能量控制代碼，并提供給操作系統(tǒng)進(jìn)行能量分配決策；QOS管理在各協(xié)議層設(shè)計(jì)隊(duì)列管理、優(yōu)先級(jí)控制或者帶寬預(yù)留機(jī)制，并對(duì)特定應(yīng)用的數(shù)據(jù)給予特別處理；拓?fù)淇刂评梦锢韺?、鏈路層或路由層完成拓?fù)渖桑催^來又為它們提供基礎(chǔ)信息支持，優(yōu)化MAC協(xié)議和路由協(xié)議的協(xié)議過程，提高協(xié)議效率，減少網(wǎng)絡(luò)能量消耗；網(wǎng)絡(luò)管理則要求協(xié)議各層嵌入各種信息接口，并定時(shí)

4、收集協(xié)議運(yùn)行狀態(tài)和流量信息，協(xié)調(diào)控制網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)協(xié)議組件的運(yùn)行。7. WSN與AD HOC網(wǎng)絡(luò)有什么相同點(diǎn)與不同點(diǎn)8. 傳感器結(jié)點(diǎn)受到哪三方面因素的限制電源能量限制、通信能力受限、計(jì)算和存儲(chǔ)能力受限。9. 傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)特點(diǎn)有哪些 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要特點(diǎn)包括自組織性、以數(shù)據(jù)為中心、應(yīng)用相關(guān)性、動(dòng)態(tài)性、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大和需要高的可靠性等。第二章練習(xí)11. WSN路由協(xié)議的定義是什么WSN路由協(xié)議是一套將數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)的機(jī)制。2. WSN路由協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)有哪幾點(diǎn) Ø 滿足應(yīng)用需求Ø 低網(wǎng)絡(luò)開銷Ø 資源利用的整體有效性Ø 網(wǎng)絡(luò)高吞吐率3. 什么是數(shù)據(jù)中

5、心網(wǎng)絡(luò)、地址中心網(wǎng)絡(luò)4. WSN的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是什么樣的路由協(xié)議的要求是什么1) 能量高效（協(xié)議簡單&節(jié)省能量&均衡消耗）2) 可擴(kuò)展性（網(wǎng)絡(luò)范圍&節(jié)點(diǎn)密度）3) 魯棒性（節(jié)點(diǎn)變化&拓?fù)渥兓?）快速收斂性6.WSN路由協(xié)議的關(guān)鍵技術(shù)有哪些l 考慮網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)能量優(yōu)化（硬件限制）l 具有高可擴(kuò)展性 （網(wǎng)絡(luò)規(guī)模&自組織） l 適應(yīng)強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓ü?jié)點(diǎn)移動(dòng)&無線信道）l 傳感器網(wǎng)絡(luò)路由中使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)（數(shù)據(jù)為中心）l 傳感器網(wǎng)絡(luò)中流量分布不對(duì)稱 （數(shù)據(jù)收集網(wǎng)絡(luò)&多源單Sink)7. WSN路由協(xié)議的四種分類是什么，每一類有哪些典型的路由協(xié)議

6、以數(shù)據(jù)為中心路由協(xié)議、集群結(jié)構(gòu)路由協(xié)議 、地理信息路由協(xié)議 、QOS 路由協(xié)議。以數(shù)據(jù)為中心路由協(xié)議:SPIN協(xié)議、DD協(xié)議。集群結(jié)構(gòu)路由協(xié)議：LEACH協(xié)議、TEEN協(xié)議。8. SPIN協(xié)議是基于什么協(xié)議的改進(jìn)，要改進(jìn)的協(xié)議有什么缺點(diǎn)，SPIN協(xié)議如何改進(jìn)SPIN協(xié)議是對(duì)Flooding協(xié)議的改進(jìn)。Flooding協(xié)議的缺點(diǎn)：l 內(nèi)爆：節(jié)點(diǎn)向鄰居節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，不管其是否收到過相同的l 重疊：感知節(jié)點(diǎn)感知區(qū)域有重疊，導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余通過和鄰居節(jié)點(diǎn)的協(xié)商來減少Flooding帶來的內(nèi)爆和重疊的影響9. SPIN協(xié)議中的元數(shù)據(jù)是什么 元數(shù)據(jù)：一種對(duì)源數(shù)據(jù)的映射，比源數(shù)據(jù)短10. SPIN協(xié)議的三部握

7、手協(xié)議過程是怎樣的節(jié)點(diǎn)A有新數(shù)據(jù)，通過ADV發(fā)布新數(shù)據(jù)信息，使用元數(shù)據(jù)B節(jié)點(diǎn)收到ADV后，發(fā)現(xiàn)自己沒有該數(shù)據(jù)，通過REQ向A請(qǐng)求新數(shù)據(jù)A節(jié)點(diǎn)向B節(jié)點(diǎn)傳送源數(shù)據(jù)B節(jié)點(diǎn)融合新數(shù)據(jù)，并通過ADV發(fā)布新數(shù)據(jù)消息如果節(jié)點(diǎn)有 ADV中描述的數(shù)據(jù)的副本就忽略該消息11. SPIN協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：部分解決了內(nèi)爆和重疊問題不需要進(jìn)行路由維護(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓幻舾校捎糜谝苿?dòng)WSN缺點(diǎn)：本質(zhì)上SPIN還是向全網(wǎng)擴(kuò)散新消息，開銷比較大12. SPIN協(xié)議的興趣catch中的條目有哪些內(nèi)容1) 時(shí)間戳：指示接收到相關(guān)興趣消息的最近時(shí)間2) 若干梯度域：a) 每個(gè)梯度和其鄰居節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)b) 每個(gè)梯度中含有一個(gè)指定的數(shù)據(jù)

8、傳輸率3) 持續(xù)時(shí)間：該興趣消息的有效期13. DD協(xié)議通過SINK節(jié)點(diǎn)發(fā)送什么來啟動(dòng)路由建立過程查詢消息14. DD協(xié)議中的梯度域主要包括什么內(nèi)容 每個(gè)梯度和其鄰居節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，每個(gè)梯度中含有一個(gè)指定的數(shù)據(jù)傳輸率15. DD路由機(jī)制可分為哪個(gè)階段，每個(gè)階段的具體內(nèi)容是什么16. DD路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)Ø 數(shù)據(jù)中心路由，定義不同任務(wù)類型/目標(biāo)區(qū)域消息；Ø 路徑加強(qiáng)機(jī)制可顯著提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾剩?#216; 周期性路由：能量的均衡消耗；缺點(diǎn)Ø 周期性的洪泛機(jī)制-能量和時(shí)間開銷都比較大；Ø 節(jié)點(diǎn)需要維護(hù)一個(gè)興趣消息列表，代價(jià)較大；第二章練習(xí)21. LEAC

9、H算法的主要內(nèi)容是什么1) 簇頭節(jié)點(diǎn)作為一定區(qū)域所有節(jié)點(diǎn)的代理，負(fù)責(zé)和Sink的通信；2) 非簇頭節(jié)點(diǎn)可以使用小功率和簇頭節(jié)點(diǎn)通信；3) 簇頭節(jié)點(diǎn)可以對(duì)所轄區(qū)域節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，減少網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；4) 簇頭選舉算法的設(shè)計(jì)，要求保證公平性2. LEACH算法如何進(jìn)行簇頭的選擇對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)n選擇0，1之間的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，如果選定的值小于某一個(gè)閾值，那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)成為簇頭節(jié)點(diǎn)，閾值計(jì)算如下：k為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的簇頭節(jié)點(diǎn)數(shù)的百分比，1/k代表傳感器節(jié)點(diǎn)有機(jī)會(huì)再次參與簇頭選擇所需經(jīng)歷的輪數(shù)，r為當(dāng)前輪數(shù)，G為前1/k輪中從未成為簇頭的節(jié)點(diǎn)集合。3. 采用LEACH算法的網(wǎng)絡(luò)按照周期工作，每個(gè)周期分為兩個(gè)階

10、段，這兩個(gè)階段的主要內(nèi)容是什么 簇頭建立階段：節(jié)點(diǎn)運(yùn)行算法，確定本次自己是否成為簇頭；簇頭節(jié)點(diǎn)廣播自己成為簇頭的事實(shí)；其他非簇頭節(jié)點(diǎn)按照信號(hào)強(qiáng)弱選擇應(yīng)該加入的簇頭，并通知該簇頭節(jié)點(diǎn)；簇頭節(jié)點(diǎn)按照TDMA的調(diào)度，給依附于他的節(jié)點(diǎn)分配時(shí)間片；數(shù)據(jù)傳輸階段：節(jié)點(diǎn)在分配給他的時(shí)間片上發(fā)送數(shù)據(jù)4. LEACH算法的優(yōu)缺點(diǎn)是什么 優(yōu)點(diǎn)Ø 優(yōu)化了傳輸數(shù)據(jù)所需能量；Ø 優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)量；缺點(diǎn)Ø 節(jié)點(diǎn)硬件需要支持射頻功率自適應(yīng)調(diào)整；Ø 無法保證簇頭節(jié)點(diǎn)能遍及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)；Ø 周期性數(shù)據(jù)采集無法滿足實(shí)時(shí)性5. TEEN算法的主要內(nèi)容是什么1) 在簇的建立過程中與L

11、EACH協(xié)議相同；2) 在通信階段采用非周期性采集；3) 設(shè)定采集數(shù)據(jù)的硬閾值和軟閾值，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)的實(shí)時(shí)性。6. 在TEEN算法中的硬閾值和軟閾值分別指的是什么硬閾值：是被檢測(cè)數(shù)據(jù)所不能逾越的閾值。在簇的穩(wěn)定階段，當(dāng)節(jié)點(diǎn)首次檢測(cè)到數(shù)據(jù)達(dá)到硬閾值，便打開收發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，同時(shí)將該檢測(cè)值存入節(jié)點(diǎn)內(nèi)部變量SV中。軟閾值：是規(guī)定被檢測(cè)數(shù)據(jù)的變動(dòng)范圍。在后期檢測(cè)數(shù)據(jù)再次達(dá)到硬閾值，且與SV變量差距大于等于軟閾值時(shí)，將再次打開收發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。7. TEEN優(yōu)缺點(diǎn)：Ø 優(yōu)點(diǎn)：適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)（響應(yīng)型），可以對(duì)突發(fā)事件做出快速反應(yīng)；Ø 缺點(diǎn)：不適用于需要持續(xù)采集數(shù)據(jù)（主動(dòng)型）的應(yīng)用環(huán)

12、境。8. APTEEN算法的主要內(nèi)容是什么1) 結(jié)合了響應(yīng)型（TEEN）和主動(dòng)型策略(LEACH)的混合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；2) 簇頭由基站（SINK）指定；3) 基站為每一個(gè)節(jié)點(diǎn)指定TDMA時(shí)間片；4) 基站發(fā)起數(shù)據(jù)查詢，由節(jié)點(diǎn)采集感興趣的數(shù)據(jù)；5) 節(jié)點(diǎn)可響應(yīng)查詢數(shù)據(jù)庫，對(duì)特殊事件直接上報(bào)。9. 什么是APTEEN算法的主動(dòng)型和響應(yīng)型策略 響應(yīng)型策略：節(jié)點(diǎn)在檢測(cè)到突發(fā)事件數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)采用與TEEN相同的機(jī)制。主動(dòng)性型策略：定義一個(gè)計(jì)數(shù)器，節(jié)點(diǎn)每發(fā)送一次數(shù)據(jù)就將該計(jì)數(shù)器清零，當(dāng)計(jì)數(shù)器時(shí)間到達(dá)時(shí)，不管當(dāng)前數(shù)據(jù)是否滿足軟、硬門限的要求都會(huì)發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)。10. APTEEN優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)（響應(yīng)型）

13、、周期型采集系統(tǒng)（主動(dòng)型）的應(yīng)用環(huán)境；缺點(diǎn)：協(xié)議開銷比較大11. TTDD算法的主要內(nèi)容是什么1) 傳感器節(jié)點(diǎn)不移動(dòng)，Sink節(jié)點(diǎn)移動(dòng)；2) 多Sink；3) 以源節(jié)點(diǎn)為中心建立格狀網(wǎng)；4) 運(yùn)用代理，實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)Sink的透明傳輸；5) Sink通過泛洪查找感興趣的事件，泛洪區(qū)域限定在一個(gè)網(wǎng)格區(qū)間；12. TTDD算法的格狀網(wǎng)建立過程是什么樣的 源節(jié)點(diǎn)B的坐標(biāo)(x,y)； 網(wǎng)格的邊長為 B建立的格狀網(wǎng)的交叉點(diǎn)坐標(biāo)為 以B為中心建立網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)選擇與交叉點(diǎn)最近的點(diǎn)，如圖中黑點(diǎn) 成為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)啟動(dòng)下一級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的選取過程13. 什么叫TTDD算法的上游節(jié)點(diǎn)和下游節(jié)點(diǎn) 上游節(jié)點(diǎn)Ø 轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)

14、點(diǎn)在格狀網(wǎng)建立階段由源節(jié)點(diǎn)或者其它轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)指定，這個(gè)指定本轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的源節(jié)點(diǎn)或者轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)稱為本轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn) 下游節(jié)點(diǎn)Ø 和上游節(jié)點(diǎn)的定義相反算法用戶獲取傳感數(shù)據(jù)的過程是怎樣的如何實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)SINK的支持n 直接轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)Ø 第一個(gè)響應(yīng)Sink查詢的格狀網(wǎng)中的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)n 初級(jí)代理(PA)Ø Sink節(jié)點(diǎn)指定的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)接收直接轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)n 直接代理(IA)Ø Sink節(jié)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)指定IA，PA將數(shù)據(jù)傳送給IA，由IA將數(shù)據(jù)提交給Sink。PA和IA可以是同一個(gè)節(jié)點(diǎn)。算法的優(yōu)缺點(diǎn)n 優(yōu)點(diǎn)Ø 提出了一種新的應(yīng)用場(chǎng)景 Ø

15、支持多Sink以及Sink移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境n 缺點(diǎn)Ø 需要地理位置信息的支持Ø 網(wǎng)格大小不容易確定17.地理信息路由協(xié)議中節(jié)點(diǎn)通過哪些算法獲致節(jié)點(diǎn)位置n 下列方法可確定節(jié)點(diǎn)位置Ø GPS(Global Positioning System)Ø 超聲波三角定位系統(tǒng)Ø 標(biāo)定18.地理位置信息路由協(xié)議的用途是什么Ø 作為其它路由算法的輔助 Ø 直接用于路由的計(jì)算算法的主要內(nèi)容是什么Ø 結(jié)合地理位置信息控制洪泛路由算法的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)范圍，降低網(wǎng)絡(luò)開銷；Ø 假定源節(jié)點(diǎn)S知道目的節(jié)點(diǎn)D在t0時(shí)刻的位置(xd,yd)和平均移

16、動(dòng)速度v，則可以估算出t1時(shí)刻D可能出現(xiàn)的區(qū)域：以(xd,yd)為中心，以v(t1-t0)為半徑的圓內(nèi)。Ø 源節(jié)點(diǎn)S發(fā)送的路由請(qǐng)求分組指明搜索的范圍，其它節(jié)點(diǎn)接收到路由請(qǐng)求分組后，需要比較自己的位置是否在路由請(qǐng)求分組指明的搜索范圍內(nèi)，從而決定是否轉(zhuǎn)發(fā)該分組。算法的主要內(nèi)容是什么Ø 考慮到WSN中節(jié)點(diǎn)的冗余性，提出在維持網(wǎng)絡(luò)連通性的前提下，利用節(jié)點(diǎn)的地理位置信息，適當(dāng)關(guān)閉一些節(jié)點(diǎn)以降低節(jié)點(diǎn)的能量消耗，提高網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間；Ø 利用節(jié)點(diǎn)的位置信息，組成虛擬網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)對(duì)于中繼轉(zhuǎn)發(fā)而言是等價(jià)的；Ø 這些節(jié)點(diǎn)通過分布式協(xié)商確定激活節(jié)點(diǎn)以及激活的時(shí)間。關(guān)閉的節(jié)點(diǎn)

17、周期性地蘇醒，和處于激活狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)交換角色以平衡能量消耗。Ø 對(duì)于兩個(gè)相鄰的虛擬網(wǎng)絡(luò)A和B，所有A中的節(jié)點(diǎn)都可與B中的節(jié)點(diǎn)通信，反之亦然，因此在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)對(duì)于所有路徑來說是等價(jià)的。21在GAF算法中，若規(guī)定相鄰網(wǎng)格中兩個(gè)相隔最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)間的距離不能超過R，則虛擬網(wǎng)格邊長r滿足什么關(guān)系算法的節(jié)點(diǎn)如何進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換第二章練習(xí)3算法的主要內(nèi)容是什么Ø 貪婪算法：采用逐步構(gòu)造最優(yōu)解的方法，在每個(gè)階段，都選擇一個(gè)看上去最優(yōu)的策略，最終獲得最優(yōu)解。Ø 利用節(jié)點(diǎn)的地理位置信息Ø 轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)選?。?選擇鄰居節(jié)點(diǎn)中離數(shù)據(jù)包目的節(jié)點(diǎn)更近的點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)2.什么是貪婪算法

18、Ø 貪婪算法：采用逐步構(gòu)造最優(yōu)解的方法，在每個(gè)階段，都選擇一個(gè)看上去最優(yōu)的策略，最終獲得最優(yōu)解。算法的局部優(yōu)化指的是什么，通過什么方法來解決4.邊界轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的右手法則是什么，怎樣依據(jù)右手法則進(jìn)行邊界轉(zhuǎn)發(fā)Ø 一個(gè)數(shù)據(jù)分組從節(jié)點(diǎn)y到達(dá)節(jié)點(diǎn)x；Ø 下一條邊的選擇： 下一邊是以x為定點(diǎn)，沿(x，y)逆時(shí)針方向上的第一條邊，圖中為(x，z)Ø 后續(xù)各邊同樣依次法則確定 算法的優(yōu)缺點(diǎn)是什么n 優(yōu)點(diǎn)Ø 采用局部最優(yōu)的貪婪算法，不需要維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌酚砷_銷?。?#216; 可適用于靜態(tài)和移動(dòng)的WSN網(wǎng)絡(luò)；n 缺點(diǎn)Ø 需要地理位置信息的支持；Ø

19、 需要維護(hù)鄰居節(jié)點(diǎn)位置信息；算法的主要內(nèi)容是什么n 結(jié)合了DD和GPSR算法的思想，并且在選路時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)能量的因素；n 借鑒DD思想，采用查詢的方法來建立從SINK節(jié)點(diǎn)到事件區(qū)域的路由；n 借鑒GPSR思想，利用節(jié)點(diǎn)的地理位置信息及節(jié)點(diǎn)剩余能量信息，借鑒貪婪算法的思想建立查詢消息到達(dá)目的區(qū)域的路徑；算法的前提條件是什么Ø 已知目標(biāo)區(qū)域的位置信息Ø 節(jié)點(diǎn)知道自己位置信息和剩余能量Ø 節(jié)點(diǎn)間無線鏈路是對(duì)稱的算法的兩個(gè)階段分別是什么Ø 查詢消息到達(dá)目的區(qū)域的路徑Ø 查詢消息在目標(biāo)區(qū)域的傳播算法的選路依據(jù)有哪些Ø 節(jié)點(diǎn)到查詢區(qū)域通信能量能耗

20、Ø 節(jié)點(diǎn)本身的剩余能量Ø 最小代價(jià)節(jié)點(diǎn)為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)算法查詢命令采用什么方式傳送到目標(biāo)區(qū)域，當(dāng)發(fā)生路由空洞時(shí)如何解決n 查詢命令傳送到目標(biāo)區(qū)域Ø 貪婪算法選擇鄰居Ø 節(jié)點(diǎn)到達(dá)指定區(qū)域的代價(jià)算法查詢命令到達(dá)監(jiān)測(cè)區(qū)域后通過哪兩種方式傳送洪泛方式，迭代地理轉(zhuǎn)發(fā)算法的優(yōu)缺點(diǎn)n 優(yōu)點(diǎn)Ø 利用了位置信息，避免了查詢消息的Flooding；Ø 考慮了消耗的能量和節(jié)點(diǎn)剩余能量，均衡消息；Ø 路徑選擇可達(dá)到局部最優(yōu)；Ø 迭代地理轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)洪泛機(jī)制的補(bǔ)充；n 缺點(diǎn)Ø 可能出現(xiàn)路由空洞（局部優(yōu)化）；Ø 不適合在移動(dòng)WSN使用

21、（節(jié)點(diǎn)缺乏足夠的拓?fù)湫畔?，局部?yōu)化）13.現(xiàn)階段WSN路由設(shè)計(jì)主要關(guān)注哪幾個(gè)方面，有什么解決辦法n 現(xiàn)階段WSN路由設(shè)計(jì)主要關(guān)注下面幾個(gè)方面Ø 提高能量效率，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的平衡，延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間；Ø 滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景的參數(shù)指標(biāo)(也就是QOS)；Ø 實(shí)現(xiàn)一定程度的數(shù)據(jù)安全性。n 一些解決辦法Ø 路由協(xié)議專用性設(shè)計(jì)Ø 跨層設(shè)計(jì)Ø 新技術(shù)開發(fā)（UWB等）路由協(xié)議未來的研究方向有哪些 新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的提出 節(jié)點(diǎn)密集部署及空間多樣性的考慮 網(wǎng)內(nèi)存儲(chǔ)及網(wǎng)內(nèi)處理 時(shí)間和位置的同步 自組織與重配置 主動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)第三章練習(xí)11. 什么是MAC協(xié)議在無線

22、傳感器網(wǎng)絡(luò)中，介質(zhì)訪問控制（MAC）協(xié)議決定無線信道的使用方式。MAC協(xié)議通過在傳感器節(jié)點(diǎn)之間分配和共享有限的無線信道資源，構(gòu)建起無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的底層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。2. MAC層數(shù)據(jù)傳輸時(shí)不必要的能量損耗主要體現(xiàn)在哪些方面1) 空閑監(jiān)聽2) 沖突 3) 控制開銷 4) 串?dāng)_ 3. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議分類方式有哪些4. 競(jìng)爭(zhēng)型MAC協(xié)議的基本思想是什么基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)訪問MAC協(xié)議采用按需使用信道的方式，它的基本思想是當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通過競(jìng)爭(zhēng)方式使用無線信道，如果發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生了碰撞，就按照某種策略重發(fā)數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)發(fā)送成功或放棄發(fā)送。5. CSMA/CA協(xié)議的中文英文名稱各是什

23、么帶沖突避免的載波偵聽多路訪問(Carrier Sense Mutiple Access with Collision Avoidance，CSMA/CA)協(xié)議6. 什么是CSMA/CA機(jī)制 所謂的CSMA/CA機(jī)制是指在信號(hào)傳輸之前，發(fā)射機(jī)先偵聽介質(zhì)中是否有同信道載波，若不存在，意味著信道空閑，將直接進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)；若存在載波，則在隨機(jī)退避一段時(shí)間后重新檢測(cè)信道。這種介質(zhì)訪問控制層的方案簡化了實(shí)現(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的過程。7. IEEE 在DCF工作方式下時(shí)，載波偵聽機(jī)制通過哪兩種方式來確定無線信道的狀態(tài)這兩種方式通過什么協(xié)議層來提供在DCF工作方式下，載波偵聽機(jī)制通過物理載波偵聽和虛擬載波偵

24、聽來確定無線信道的狀態(tài)。物理載波偵聽由物理層提供，虛擬載波偵聽由MAC層提供。8. IEEE 的立即主動(dòng)確認(rèn)機(jī)制和預(yù)留機(jī)制指的是什么 MAC協(xié)議通過立即主動(dòng)確認(rèn)機(jī)制和預(yù)留機(jī)制來提高性能。在主動(dòng)確認(rèn)機(jī)制中，當(dāng)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)發(fā)送給它的有效數(shù)據(jù)幀(DATA)時(shí)，必須向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答幀(ACK)，確認(rèn)數(shù)據(jù)已被正確接收到。在預(yù)留機(jī)制中，節(jié)點(diǎn)A希望向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)C 在A的無線通信范圍內(nèi)，節(jié)點(diǎn)D 在節(jié)點(diǎn)B 的無線通信范圍內(nèi)，但不在節(jié)點(diǎn)A的無線通信范圍內(nèi)。9. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的基本思想是什么有什么優(yōu)點(diǎn)典型協(xié)議是什么基本思想1) 發(fā)送時(shí)主動(dòng)搶占，CSMA方式2) 按需分配優(yōu)點(diǎn)1) 網(wǎng)絡(luò)流

25、量和規(guī)模變化自適應(yīng)2) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓赃m應(yīng)3) 算法較簡單典型協(xié)議：SMAC、TMAC、PMAC、WiseMAC、Sift10. SMAC協(xié)議的前提條件和基本思想是什么前提條件1) 數(shù)據(jù)量少，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和融合2) 節(jié)點(diǎn)協(xié)作完成共同的任務(wù)3) 網(wǎng)絡(luò)可以容忍一定程度的通信延遲基本思想1) 周期性睡眠和監(jiān)聽 ；協(xié)商一致的睡眠調(diào)度機(jī)制（虛擬簇）2) 自適應(yīng)的偵聽機(jī)制，減少信息的傳輸延遲3) 帶內(nèi)信令(NAV)來減少重傳和避免監(jiān)聽不必要的數(shù)據(jù)4) 消息分割和突發(fā)傳遞機(jī)制來減少控制信息的開銷和消息的傳遞延遲11. SMAC協(xié)議有幾個(gè)主要的關(guān)鍵技術(shù)，每項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的主要內(nèi)容分別是什么關(guān)鍵技術(shù)一：周期性睡

26、眠和監(jiān)聽 a) 一個(gè)周期內(nèi)有睡眠和監(jiān)聽兩種狀態(tài)b) 節(jié)點(diǎn)之間協(xié)同，保持監(jiān)聽同步c) 同步調(diào)度，形成虛擬簇d) 全監(jiān)聽周期，保證鄰居發(fā)現(xiàn)e) 降低功耗，增加延遲關(guān)鍵技術(shù)二：u 自適應(yīng)監(jiān)聽 在一次通信過程中，通信節(jié)點(diǎn)的鄰居（第三者）在此次通信結(jié)束后（根據(jù)RTS/CTS消息判斷通信結(jié)束時(shí)間表）喚醒并保持監(jiān)聽一段時(shí)間。如果節(jié)點(diǎn)在這段時(shí)間接收到RTS幀，則可以立即接收數(shù)據(jù)，而不需要等到下一個(gè)監(jiān)聽周期，從而減少了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸延遲。u 串?dāng)_避免 w 虛擬載波監(jiān)聽w 信道忙時(shí)睡眠，避免接收串?dāng)_數(shù)據(jù)包關(guān)鍵技術(shù)三：u 消息傳遞 w 將長的信息包分成若干個(gè)短的DATA段 w 所有DATA使用一個(gè)RTSCTS

27、控制分組占用信道 w 每個(gè)DATA都有ACK保障傳輸成功第三章練習(xí)21. TMAC協(xié)議的基本思想a) SMAC協(xié)議調(diào)度占空比固定，不能很好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)流量的變化 b) 動(dòng)態(tài)調(diào)整調(diào)度周期中的活躍時(shí)間長度 c) 在TA時(shí)間內(nèi)沒有發(fā)生激活事件則進(jìn)入睡眠 2. TMAC協(xié)議中發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTS后，未收到接收節(jié)點(diǎn)的CT，有哪些原因，如何處理發(fā)送RTS未收到CTS，應(yīng)再發(fā)送一次協(xié)議中的最短監(jiān)聽間隔TA如何確定TA >競(jìng)爭(zhēng)信道時(shí)間 +RTS數(shù)據(jù)包長度 +收到RTS之后到CTS發(fā)出之前的準(zhǔn)備時(shí)間 4. 什么是TMAC協(xié)議的早睡問題，產(chǎn)生的原因是什么，如何解決早睡問題：節(jié)點(diǎn)在鄰居準(zhǔn)備向其發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)入了睡眠

28、狀態(tài) 解決辦法：未來請(qǐng)求發(fā)送；滿緩沖區(qū)優(yōu)先；5. PMAC協(xié)議的基本思想u SMAC調(diào)度占空比固定，TMAC早睡問題u 引入模式信息，節(jié)點(diǎn)能夠通過模式信息提前獲知鄰居的下一步活動(dòng)，調(diào)度都根據(jù)模式信息來進(jìn)行 協(xié)議的模式生成過程是怎樣的1) 由一個(gè)二進(jìn)制位串組成 2) 每一位表示節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)隙應(yīng)處于何種狀態(tài)，1為監(jiān)聽，0為睡眠3) 形式：0m1，m=0,1,N-1，m代表串中0的個(gè)數(shù) 4) 每個(gè)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)的模式串為1，表示流量很大5) 節(jié)點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量更新模式i. 在第一個(gè)時(shí)隙內(nèi)無數(shù)據(jù)發(fā)送：更新模式為 01ii. 在第二個(gè)模式中監(jiān)聽時(shí)隙內(nèi)仍無數(shù)據(jù)發(fā)送：更新模式為 001；依此類推7. PMAC協(xié)議

29、如何進(jìn)行模式交換1) 在當(dāng)前周期結(jié)束時(shí)將進(jìn)行廣播來交換模式信息2) 引入超幀STF ,分為兩個(gè)子幀 PRTF和PETF3) 模式重復(fù)時(shí)間幀PRTF，節(jié)點(diǎn)重復(fù)自己的模式 4) 模式交換時(shí)間幀PETF，鄰居之間進(jìn)行模式信息交換 協(xié)議的基本思想u 基于CSMA機(jī)制，使用前導(dǎo)采樣技術(shù)u 通過本地同步的廣播獲得最小的前導(dǎo)長度 u 隨機(jī)的前導(dǎo)長度保證沖突避免 9.什么是WISEMAC協(xié)議的前導(dǎo)采樣1) 對(duì)信道進(jìn)行采樣 ，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)無線信道進(jìn)行監(jiān)聽 2) 所有節(jié)點(diǎn)都保持相同的采樣時(shí)間Tw3) 采樣時(shí)監(jiān)聽到信道忙，節(jié)點(diǎn)會(huì)繼續(xù)監(jiān)聽，直到接收到數(shù)據(jù)或者信道空閑 4) 數(shù)據(jù)包發(fā)送之前都要發(fā)送一個(gè)喚醒前導(dǎo)序列，該序

30、列的長度和采樣周期的長度相等，保證在數(shù)據(jù)部分到達(dá)時(shí)節(jié)點(diǎn)處于監(jiān)聽狀態(tài) 協(xié)議的基本思想u 適用于事件驅(qū)動(dòng)型傳感器網(wǎng)絡(luò)u 出發(fā)點(diǎn)w 空間和時(shí)間相關(guān)性w 并非每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要報(bào)告事件w 時(shí)變性（節(jié)點(diǎn)的密度是時(shí)變的）u 設(shè)計(jì)目的w N個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)到一個(gè)事件，希望在最短時(shí)間內(nèi)有R個(gè)節(jié)點(diǎn)(R<=N)無沖突發(fā)送事件消息u 常規(guī)CSMA協(xié)議w 在1，CW時(shí)間長度窗口內(nèi)，等概率選擇發(fā)送時(shí)槽w 沖突時(shí)就倍增時(shí)間窗口大小CW，等概率選取發(fā)送時(shí)間u Sift協(xié)議w 固定長度的競(jìng)爭(zhēng)窗口 w 不等概率選擇時(shí)槽，在不同時(shí)槽采用不同的選擇概率11.分配型MAC協(xié)議的基本思想1) 將一個(gè)物理信道分為多個(gè)子信道 2) 將子信道

31、靜態(tài)或動(dòng)態(tài)地分配給需要通信的節(jié)點(diǎn)，避免沖突 3) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信流量最大限度地節(jié)省能量12.什么是隱終端和暴露終端u 隱終端：在接收節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)而在發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍外的終端節(jié)點(diǎn)。隱終端會(huì)產(chǎn)生隱發(fā)送和隱接收兩種沖突狀態(tài)。u 暴露終端：在發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)而在接收節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍外的終端節(jié)點(diǎn)。隱終端會(huì)產(chǎn)生暴露發(fā)送和暴露接收兩種沖突狀態(tài)。協(xié)議的基本思想u 結(jié)合TDMA、FDMA的基本思想 u 假設(shè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能在多個(gè)載波頻點(diǎn)上進(jìn)行切換 u 將每個(gè)雙向信道定義為兩個(gè)時(shí)間段 u 發(fā)現(xiàn)鄰居后立即分配信道 u 每個(gè)鏈路都分配一個(gè)隨機(jī)選擇的頻點(diǎn)，相鄰鏈路都有不同的工作頻點(diǎn) 協(xié)議如何建立鏈路1) 引入超幀的概念，用固

32、定參數(shù)Tframe表示 2) 在上電后先進(jìn)行鄰居發(fā)現(xiàn)，每發(fā)現(xiàn)一個(gè)鄰居就有一對(duì)節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)雙向信道 3) 在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的超幀中為該鏈路分配一對(duì)時(shí)隙用于雙向通信，這種不同步的時(shí)隙分配稱為異步分配通信 4) 每對(duì)時(shí)隙都會(huì)選擇一個(gè)隨機(jī)的頻點(diǎn)，減少鄰近鏈路沖突 的可能 協(xié)議的基本思想u 將一個(gè)物理信道分成多個(gè)時(shí)隙，通過對(duì)這些時(shí)隙的復(fù)用為數(shù)據(jù)和控制信息提供信道 u 每個(gè)時(shí)間幀分為隨機(jī)接入和分配接入兩部分，隨機(jī)接入時(shí)隙也稱為信令時(shí)隙，分配接入時(shí)隙也稱為傳輸時(shí)隙 u 節(jié)點(diǎn)交換兩跳內(nèi)鄰居信息和分配信息u 采用流量自適應(yīng)的分布式選舉算法選擇在每個(gè)時(shí)隙上的發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn) 協(xié)議由哪三部分組成u 協(xié)議NP(Neigh

33、bor Protocol) u SEP分配交換協(xié)議 u AEA(自適應(yīng)選舉)算法第三章練習(xí)31. DMAC協(xié)議的基本思想1) 適合于節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)后，向一個(gè)sink節(jié)點(diǎn)匯聚的單向樹狀模式 2) 采用預(yù)先分配的方法來避免睡眠延遲 3) 引入了一種交錯(cuò)的監(jiān)聽睡眠調(diào)度機(jī)制，保證數(shù)據(jù)在多跳路徑上的連續(xù)傳輸 2. DMAC協(xié)議的交錯(cuò)喚醒機(jī)制是什么1) 假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)保持靜止，且每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)有足夠的存活時(shí)間，可以在較長時(shí)間內(nèi)保持網(wǎng)絡(luò)路徑不發(fā)生變化2) 假設(shè)數(shù)據(jù)由傳感器節(jié)點(diǎn)向唯一的sink單向傳輸3) 假設(shè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間保持時(shí)鐘同步 4) 在一個(gè)多跳傳輸路徑上，各個(gè)節(jié)點(diǎn)交錯(cuò)喚醒，如同鏈鎖一樣環(huán)環(huán)相扣，保證數(shù)據(jù)在樹狀結(jié)構(gòu)上能持續(xù)傳輸，不被睡眠所中斷5) 每個(gè)間隔分為接收、發(fā)送和睡眠三個(gè)周期。 3. DMAC協(xié)議的自適應(yīng)占空比是如何調(diào)整的1) 如果節(jié)點(diǎn)在一個(gè)發(fā)送周期內(nèi)有多個(gè)數(shù)據(jù)包要發(fā)送，就需要該節(jié)點(diǎn)和樹狀路徑上的上層節(jié)點(diǎn)一起加大發(fā)送周期占空比 2) 通過在MAC層數(shù)據(jù)幀的幀頭加入一個(gè)標(biāo)記(more data flag)，以較小的控制開銷發(fā)送占空比更新請(qǐng)求。在ACK幀中