《物聯網工程概論》習題及思考題答案33

1、物聯網工工程概論習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簡述述物聯網的的定義，分分析物聯網網的“物

3、”的條件。答：物聯網網是通過射射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把各種物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。特別注意，物聯網中的“物”，不是普通意義的萬事萬物，這里的“物”要滿足以下條件：1、要有相應信息的接收器； 2、要有數據傳輸通路；3、要有一定的存儲功能；4、要有處理運算單元(CPU)；5、要有操作系統(tǒng)；6、要有專門的應用程序；7、要有數據發(fā)送器；8、遵循物聯網的通信協議；9、在世界網絡中有可被識別的唯一編號。1-2簡述述物聯網應應具備的三三個特征。答：一是全全面感知，即即

4、利用射頻頻識別技術術(RFIID)、傳傳感器、二二維碼等隨隨時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絡與互互聯網的融融合，將物物體的信息息實時準確確地傳遞出出去；三是是智能處理理，利用云云計算，模模糊識別等等各種智能能計算技術術，對海量量的數據和和信息進行行分析和處處理，對物物體實施智智能化的控控制。1-3簡述述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目目，約每隔隔18個月便便會增加一一倍，性能能也將提升升一倍。1-4名詞詞解釋：RRFID、EPC、ZigBee。答：RFII

5、D即射頻頻識別，俗俗稱電子標標簽，一種種自動識別別技術，可可以快速讀讀寫、長期期跟蹤管理理，通過無無線射頻方方式進行非非接觸雙向向數據通信信對目標加加以識別。EPC(EElecttroniic Prroducct Coode)，即即產品電子子代碼，為為每一件單單品建立全全球的、開開放的標識識標準，實實現全球范范圍內對單單件產品的的跟蹤與追追溯。ZigBeee技術是是一種近距距離、低復復雜度、低低功耗、低低速率、低低成本的雙雙向無線通通信技術。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備備之間進行行數據傳輸輸以及典型型的有周期期性數據、間歇性數數據和低反反應時間數數據傳輸的的應

6、用。1-5簡要要概述物聯聯網的框架架結構。答：物聯網網可以簡要要分為核心心層、接入入層，軟件件核心層主主要是應用用服務層，硬硬件接入層層包括網絡絡傳輸層和和感知控制制層。感知知控制層一一般包括RRFID感感應器、傳傳感器網關關、接入網網關、RFFID標簽簽、傳感器器節(jié)點、智智能終端等等，網絡傳傳輸層包括括無線傳感感器網絡、移動通通信網絡、互互聯網、信信息中心、網管中心心等；軟件件應用服務務層是為了了管理、維維護物聯網網以及為完完成用戶的的某種特定定任務而編編寫的各種種程序的總總和。1-6分析析物聯網的的關鍵技術術和應用難難點。答：關鍵技技術為RFFID、無無線網絡技技術、傳感感技術、人人工智能

7、技技術。應用用難點在于于其技術標標準問題、數據安全全問題、IIP地址問問題、終端端問題。1-7舉例例說明物聯聯網的應用用領域及前前景。答：物聯網網應用領域域很廣，幾幾乎可以包包含各行各各業(yè)。目前前在環(huán)境保保護、社區(qū)區(qū)服務、商商務金融等等方面，例例如“移動支付付”、 “移動購購物”、“手機錢包包”、“手機銀行行”、“電子機票票”等，前景景廣闊可觀觀，應用潛潛力巨大，無無論是服務務經濟市場場，還是國國家戰(zhàn)略需需要，物聯聯網都能占占據重要地地位。第2章答案案2-1 什什么是EPPC？答：電子產產品編碼(Elecctronnic PProduuct CCode）2-2 請請簡要地敘敘述EPCC系統(tǒng)的組

8、組成，以及及各個部分分的英文簡簡寫。答：EPCC載體、讀讀寫器、EEPC產品品管理中間間件、網絡絡、ONSS、PML服務務器、數據據庫等。其中ONSS ( OObjecct Naamingg Serrviceer，對象名名稱解服務務器)，它用來來把EPCC轉化成IPP地址，用用來定位相相應的計算算機和完成成相應的信信息交互服服務。PML ( Phyysicaal Maarkupp Lannguagge，實體標識識語言)服務器中中，存儲用用PML描述述的實物信信息，如實實物名稱、種類、性性質、生產產日期、生生產廠家信信息、實物物存放位置置、實物的的使用說明明等。2-3 EEPC編碼碼有幾種技技術

9、要求？每種要求求具體是如如何要求的的？答：EPCC數字信息息代表了該該產品的生生產地區(qū)、生產商、生產日期期、產品屬屬性等數據據信息。目前的EPPC系統(tǒng)中中應用的編編碼類型主主要有三種種：64位、96位和2566位，EPCC由版本號號、產品域域名管理、產品分類類部分和序序列號四個個字段組成成，版本號號字段代表表了產品所所使用的EEPC的版版本號，這這一字段提提供了可以以編碼的長長度。 產品域名管管理字段標標識了該產產品生產廠廠商的具體體信息，如如廠商名字字，負責人人以及產地地。產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產產品進行分分類。序列列號用于對對具體單個個產品進行行編碼。對

10、對于具體的的編碼標準準現在已經經推出有：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？請請簡要說明明每種條形形碼的特點點。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品品屬性等特特征信息，因因而在許多多領域有廣廣泛的應用用，因其各各自特點差差異，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、數字、符號、圖形

11、；存儲數據量大，可存放1k字符，可用掃描儀直接讀取內容，無需另接數據庫；保密性高（可加密）；安全級別最高時，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)主主要由應答答器、閱讀讀器和高層層組成。其其中應答器器是集成電電路芯片形形式，而集集成芯片又又根據它的的封裝不同同表現的形形式也不太太一樣。閱閱讀器用于于產生射頻頻載波完成成與應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 電電子標簽分分為哪幾種種？簡述每每種標簽的的工作原理理。答：應答器器的基本是是由天線、編/解碼器、電源、解解調器、存存儲器，控控制器以及

12、及負載電路路組成。從從應答器傳傳送信息到到閱讀器，狀狀態(tài)數據在在CPU的控控制下，從從存儲器中中取出經過過編碼器和和負載調制制單元發(fā)送送到閱讀器器2-7 RRFID產產品的基本本衡量參數數有哪些？答：RFIID產品的的基本衡量量參數有工工作頻率、讀取距離離、讀寫速速度、方向向性、采用用通信接口口協議。2-8 簡簡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，用用來實現導導行波與自自由空間波波能量的轉轉化，在電電磁能量的的轉換過程程中，完成成信息的交交互。2-9 對對于拋物面面天線，已已知它的拋拋物面直徑徑為2

13、m，中心心工作波長長為2cmm，根據統(tǒng)統(tǒng)計出來的的經驗數據據，請計算算其增益近近似為多少少。答：對于拋拋物面天線線，可用下下式近似計計算其增益益：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；4.5是是統(tǒng)計出來來的經驗數數據。 現在D=22m，中心心工作波長長0=00.02mm，代入公公式得G=95.42 ddBi。2-10 請說出RRFID天天線主要分分為哪幾種種？每種的的特點如何何？答：RFIID天線主主要分為近近場天線、遠場天線線、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。近場天線線系統(tǒng)工作作在天線的的近場，標標簽所

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獲得，工工作方式為為電感耦合合。對于超超高頻和微微波頻段，讀讀寫器天線線要為標簽簽提供能量量或喚醒有有源標簽，工工作距離較較遠，一般般位于讀寫寫器天線的的遠場。偶偶極子天線線也稱為對對稱振子天天線，由兩兩段同樣粗粗細和等長長的直導線線排成一條條直線構成成。信號從從中間的兩兩個端點饋饋入，在偶極子子的兩臂上上將產生一一定的電流流分布，這種電流流分布就會會在天線周周圍空間激激發(fā)起電磁磁場。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，微帶貼貼片天線質質量輕、體體積小、剖剖面薄，饋饋線和匹配配網絡可以以和天線同

15、同時制作，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。2-11 試說明HHRRFDD-NF009的近場場天線的性性能參數如如何？答：HRRRFD-NNF09的的近場天線線的天線的的物理長度度為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信號號，按一定定規(guī)律轉換換成某種可可用信號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域域里的應用用。答：略。3-3傳感感器的動態(tài)態(tài)特性、基基本概念及及主要性能能指標的含含意是什么么?答：傳感器器的動態(tài)特特性，是指指其輸出對對隨時間變變化的輸入入量的響應應特性。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 和動動態(tài)特性。衡量靜態(tài)特特性的重要要指標是線線性度、靈靈敏度、遲遲滯和重復復性等。3-5傳感感器的誤差差大小與其其精度、準準確度之間間的關系是是什么?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系系怎樣？答：傳感器器由兩個基基本元件組組成：敏感感元件與轉轉換元件。具體由下下圖所示

17、：3-7有兩兩個傳感器器測量系統(tǒng)統(tǒng)，其動態(tài)特特性可以分分別用下面面兩個微分分方程描述述，試求這這兩個系統(tǒng)統(tǒng)的時間常常數和靜態(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用一一只時間常常數=0.3318s的的一階傳感感器去測量量周期分別別為1s、2s和33s的正弦弦信號，問問幅值相對對誤差是多多少？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。3-10什什么叫絕對對濕度和相

18、相對濕度？答：相對濕濕度，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結構形式？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。超聲波波振動頻率率高于可聽聽聲波。由由換能晶片片在電壓的的激勵下，發(fā)發(fā)生振動能能產生超聲聲波。超聲聲波對液體體、固體的的穿透能力力強，在不不透明的固固體中它可可穿透幾十十米的深度度。超聲波波碰到雜質質或分界面面，會發(fā)生生顯著反射射，形成

19、反反射成回波波碰到活動動物體能產產生多普勒勒效應。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。它有許多多不同的結結構，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現方式式？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（或或微計算機機）及相關關電路組成成，包括傳傳感器、信信號調理電電路、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，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應用。答：略。3-16什什么是氣體體的濕度？什么叫露露點？答：大氣的的干濕程度度通常用絕絕對濕度和和相對濕度度來表示。露點：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？使用用時應注意意什么問題題？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。這這些材料對對水分子有有較強的吸吸附能力，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變變?yōu)殡娦盘柼?，就可以以對濕度進進行監(jiān)測。3-18超超聲波的基基本特性？答：它具有有頻率高、波長短、繞射現象象小的特點點，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簡簡述半導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構及及工作原理理。答：略。3-20從從超聲波的的

22、行進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 彈性介質質中的機械械振蕩，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；響應時間間；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的的機械波稱稱為次聲波波高于2104Hz的機機械波稱為超超聲波。3-24簡簡述超聲波波測厚度、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)點和和特點是什什么？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、功能能強大、可可以批量生生產等傳統(tǒng)統(tǒng)機械無法法比擬的優(yōu)優(yōu)點。3-28傳傳感器接口口特點是什什么？傳感感器的輸出出信號有什什么特點？答：傳感器器輸出信號號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、器接口口電路應具具有一定的的信號預處處理能力。經預處理理后的信號號應成為可可供測量、控制使用用及便于向向微型計算算機輸入的的信號形式式。一般來說傳傳感器輸出出信號具有有如下特點點：輸出信號號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使傳傳感器信號號輸入到測測量電路時時產生較大大的信號衰衰減。輸出信號號動態(tài)范圍圍很寬。輸輸出信號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系不一一定是線性性比例關系系。3-29傳傳感器與微微型計算機機接口的一一般結構是是什么？輸輸入通道和和輸出通道道的特點是是什么？答：傳感器器

25、與微型計計算機接口口的一般結結構：輸入通道的的特點： = 1 * GB2 * MERGEFORMAT 輸入通通道的結構構類型取決決于傳感器器送來的信信號大小和和類型。由由于被測量量和信號轉轉換的差異異，輸入通通道會有不不同的類型型。 = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 輸入通通道的主要要技術指標標是信號轉轉換精度和和實時性，后后者為實時時檢測和控控制系統(tǒng)的的特殊要求求。對輸入入通道技術術指標的要要求是選擇擇通道中有有關器件的的依據。 = 3 * GB2 * MERGEFORMAT 輸入通通道是一個個模擬、數數字信號混混合的電路路，其功耗耗小，一般般沒有功率率驅動要求求。 = 4 *

26、 GB2 * MERGEFORMAT 被測信信號所在的的現場可能能存在各種種電磁干擾擾。這些于于擾會與被被測信號一一起從輸入入通道進入入微機，影影響測量和和控制精度度，甚至使使微機無法法正常工作作，因此在在輸入通道道中必采取取措施。輸出通道的的特點： = 1 * GB2 * MERGEFORMAT 通道的的結構取決決于系統(tǒng)要要求，其中中的信號有有數字量和和模擬量兩兩大類，要要用到的轉轉換器件是DA轉換器器。 = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 微機輸輸出信號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號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

27、動動環(huán)節(jié)。 = 3 * GB2 * MERGEFORMAT 輸出通通道連接被被控裝置的的執(zhí)行機構構，各種電電磁干擾會會經通道進進入被控裝置置，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電電路中經常常使用的電電路，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?輸出出信號的表表達形式分分別是什么么？答：反向放大：同向放大：差動放大：第4章答案案4-1傳感感器節(jié)點在

28、在實現各種種網絡協議議和應用系系統(tǒng)時，存存在哪些現現實約束？答：傳感器器節(jié)點在實實現各種網網絡協議和和應用系統(tǒng)統(tǒng)時，存在在以下一些些現實約束束。1.電源能能量有限傳感器節(jié)點點體積微小小，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)點個數數多、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)境復復雜，有些些區(qū)域甚至至人員不能能到達，所所以傳感器器節(jié)點通過過更換電池池的方式來來補充能源源是不現實實的。如何何高效使用用能量來最最大化網絡絡生命周期期是傳感器器網絡面臨臨的首要挑挑戰(zhàn)。如何何讓網絡通通信更有效效率，減少少不必要的的轉發(fā)和接接收，不需需要通信時時盡快進入入睡眠狀態(tài)態(tài)，是傳感感器網絡

29、協協議設計需需要重點考考慮的問題題。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系系為：其中，參數數n滿足關系系2n4。n的取值與與很多因素素有關，例例如傳感器器節(jié)點部署署貼近地面面時，障礙礙物多干擾擾大，n的的取值就大大；天線質質量對信號號發(fā)射質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應盡量減少少單跳通信信距離。由由于節(jié)點能能量的變化化，受高山山、建筑物物、障礙物物等地勢地地貌以及風風雨雷電等等自然環(huán)境境的影響，無無線通信性性能可能經經常變化，

30、頻頻繁出現通通信中斷。在這樣的的通信環(huán)境境和節(jié)點有有限通信能能力的情況況下，如何何設計網絡絡通信機制制以滿足傳傳感器網絡絡的通信需需求是傳感感器網絡面面臨的挑戰(zhàn)戰(zhàn)之一。3.計算和和存儲能力力有限傳感器節(jié)點點是一種微微型嵌入式式設備，要要求它價格格低功耗小小，這些限限制必然導導致其攜帶帶的處理器器能力比較較弱，存儲儲器容量比比較小。為為了完成各各種任務，傳傳感器節(jié)點點需要完成成監(jiān)測數據據的采集和和轉換、數數據的管理理和處理、應答匯聚聚節(jié)點的任任務請求和和節(jié)點控制制等多種工工作。如何何利用有限限的計算和和存儲資源源完成諸多多協同任務務成為傳感感器網絡設設計的挑戰(zhàn)戰(zhàn)。4-2舉例例說明無線線傳感器網網

31、絡的應用用領域。答：傳感器器網絡的應應用前景非非常廣闊，能能夠廣泛應應用于軍事事、環(huán)境監(jiān)監(jiān)測和預報報、健康護護理、智能能家居、建建筑物狀態(tài)態(tài)監(jiān)控、復復雜機械監(jiān)監(jiān)控、城市市交通、空空間探索、大型車間間和倉庫管管理，以及及機場、大大型工業(yè)園園區(qū)的安全全監(jiān)測等領領域。隨著著傳感器網網絡的深入入研究和廣廣泛應用，傳傳感器網絡絡將逐漸深深入到人類類生活的各各個領域。1.軍事應應用傳感器網絡絡具有可快快速部署、可自組織織、隱蔽性性強和高容容錯性的特特點，因此此非常適合合在軍事上上應用。利利用傳感器器網絡能夠夠實現對敵敵軍兵力和和裝備的監(jiān)監(jiān)控、戰(zhàn)場場的實時監(jiān)監(jiān)視、目標標的定位、戰(zhàn)場評估估、核攻擊擊和生物化化

32、學攻擊的的監(jiān)測和搜搜索等功能能。通過飛飛機或炮彈彈直接將傳傳感器節(jié)點點播撒到敵敵方陣地內內部，或者者在公共隔隔離帶部署署傳感器網網絡，就能能夠非常隱隱蔽而且近近距離準確確地收集戰(zhàn)戰(zhàn)場信息，迅迅速獲取有有利于作戰(zhàn)戰(zhàn)的信息。傳感器網網絡是由大大量的隨機機分布的節(jié)節(jié)點組成的的，即使一一部分傳感感器節(jié)點被被敵方破壞壞，剩下的的節(jié)點依然然能夠自組組織地形成成網絡。傳傳感器網絡絡可以通過過分析采集集到的數據據，得到十十分準確的的目標定位位，從而為為火控和制制導系統(tǒng)提提供精確的的制導。利利用生物和和化學傳感感器，可以以準確地探探測到生化化武器的成成分，及時時提供情報報信息，有有利于正確確防范和實實施有效的的

33、反擊。2.環(huán)境觀觀測和預報報系統(tǒng)隨著人們對對于環(huán)境的的日益關注注，環(huán)境科科學所涉及及的范圍越越來越廣泛泛。傳感器器網絡在環(huán)環(huán)境研究方方面可用于于監(jiān)視農作作物灌溉情情況、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)測測等，可用用于行星探探測、氣象象和地理研研究、洪水水監(jiān)測等，還還可以通過過跟蹤鳥類類、小型動動物和昆蟲蟲進行種群群復雜度的的研究等。類似地，傳傳感器網絡絡可實現對對森林環(huán)境境監(jiān)測和火火災報告，傳傳感器節(jié)點點被隨機密密布在森林林之中，平平常狀態(tài)下下定期報告告森林環(huán)境境數據，當當發(fā)生火災災時，這些些傳感器節(jié)節(jié)點通過協協同合作會會在很短的的時間內將將火源的具具體地點、火勢

34、的大大小等信息息傳送給相相關部門。3.醫(yī)療護護理傳感器網絡絡在醫(yī)療系系統(tǒng)和健康康護理方面面的應用包包括監(jiān)測人人體的各種種生理數據據，跟蹤和和監(jiān)控醫(yī)院院內醫(yī)生和和患者的行行動，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)點點，如心率率和血壓監(jiān)監(jiān)測設備，醫(yī)醫(yī)生利用傳傳感器網絡絡就可以隨隨時了解被被監(jiān)護病人人的病情，發(fā)發(fā)現異常能能夠迅速搶搶救。將傳傳感器節(jié)點點按藥品種種類分別放放置，計算算機系統(tǒng)即即可幫助辨辨認所開的的藥品，從從而減少病病人用錯藥藥的可能性性。還可以以利用傳感感器網絡長長時間地收收集人體的的生理數據據，這些數數據對了解解人體活動動機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絡絡能夠應用用在家居中中。在家電電和家具中中嵌入傳感感器節(jié)點，通通過無線網網絡與Innternnet連接接在一起，將將會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。利利用遠程監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)，可可完成對家家電的遠程程遙控，例例如可以在在回家之前前半小時打打開空調，這這樣回家的的時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、電視機、錄像機、電腦等家家電，按照照自己的意意愿完成相相應的煮飯飯、燒菜、查收電話話留言、選選擇錄制電電視和電臺臺節(jié)目以及及下載網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設備隨時監(jiān)

36、監(jiān)控家庭安安全情況。利用傳感感器網絡可可以建立智智能幼兒園園，監(jiān)測孩孩童的早期期教育環(huán)境境，跟蹤孩孩童的活動動軌跡，可可以讓父母母和老師全全面地研究究學生的學學習過程。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絡來監(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，可可能會存在在一些安全全隱患。雖雖然地殼偶偶爾的小振振動可能不不會帶來看看得見的損損壞，但是是也許會在在支柱上產產生潛在的的裂縫，這這個裂縫可可能會在下下一次地震震中導致建建筑物倒塌塌。用傳統(tǒng)統(tǒng)方法檢查查，往往要要將大樓關關閉數月。采用傳感

37、器器網絡，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到它它們本身的的狀況，使使得安裝了了傳感器網網絡的智能能建筑自動動告訴管理理部門它們們的狀態(tài)信信息，并且且能夠自動動按照優(yōu)先先級來進行行一系列自自我修復工工作。未來來的各種摩摩天大樓可可能就會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告告訴人們當當前是否安安全、穩(wěn)固固程度如何何等信息。6.其他方方面的應用用復雜機械的的維護經歷歷了“無維維護”、“定時維護護”以及“基于情況況的維護”三個階段段。采用“基于情況況的維護”方式能夠夠優(yōu)化機械械的使用，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。其維護開開銷分為幾幾

38、個部分：設備開銷銷、安裝開開銷和人工工收集分析析機械狀態(tài)態(tài)數據的開開銷。采用用無線傳感感器網絡能夠夠降低這些些開銷，特特別是能夠夠去掉人工工開銷。尤尤其是目前前數據處理理硬件技術術的飛速發(fā)發(fā)展和無線線收發(fā)硬件件的發(fā)展，新新的技術已已經成熟，可可以使用無無線技術避避免昂貴的的線纜連接接，采用專專家系統(tǒng)自自動實現數數據的采集集和分析。傳感器網網絡可以應應用于空間間探索。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，可可以對星球球表面進行行長時間的的監(jiān)測。這這種方式成成本很低，節(jié)節(jié)點體積小小，相互之之間可以通通信，也可可以和地面面站進行通通信。4-3傳感感器節(jié)點由由哪幾部分分組成？答：傳感器器節(jié)

39、點由傳傳感器模塊塊、處理器器模塊、無無線通信模模塊和能量量供應模塊塊四部分組組成。傳感感器模塊負負責監(jiān)測區(qū)區(qū)域內信息息的采集和和數據轉換換；處理器器模塊負責責控制整個個傳感器節(jié)節(jié)點的操作作，存儲和和處理本身身采集的數數據以及其其他節(jié)點發(fā)發(fā)來的數據據；無線通通信模塊負負責與其他他傳感器節(jié)節(jié)點進行無無線通信，交交換控制消消息和收發(fā)發(fā)采集數據據；能量供供應模塊為為傳感器節(jié)節(jié)點提供運運行所需的的能量，通通常采用微微型電池。4-4簡述述無線傳感感器網絡各各層協議和和平臺的功功能。答：協議棧棧包括物理理層、數據據鏈路層、網絡層、傳輸層和和應用層，與與互聯網協協議棧的五五層協議相相對應。另另外，協議議棧還包

40、括括能量管理理平臺、移移動管理平平臺和任務務管理平臺臺。這些管管理平臺使使得傳感器器節(jié)點能夠夠按照能源源高效的方方式協同工工作，在節(jié)節(jié)點移動的的傳感器網網絡中轉發(fā)發(fā)數據，并并支持多任任務和資源源共享。各各層協議和和平臺的功功能如下：物理層提供供簡單但健健壯的信號號調制和無無線收發(fā)技技術；數據鏈路層層負責數據據成幀、幀幀檢測、媒媒體訪問和和差錯控制制；網絡層主要要負責路由由生成與路路由選擇；傳輸層負責責數據流的的傳輸控制制，是保證證通信服務務質量的重重要部分；應用層包括括一系列基基于監(jiān)測任任務的應用用層軟件；能量管理平平臺管理傳傳感器節(jié)點點如何使用用能源，在在各個協議議層都需要要考慮節(jié)省省能量；

41、移動管理平平臺檢測并并注冊傳感感器節(jié)點的的移動，維維護到匯聚聚節(jié)點的路路由，使得得傳感器節(jié)節(jié)點能夠動動態(tài)跟蹤其其鄰居的位位置；任務管理平平臺在一個個給定的區(qū)區(qū)域內平衡衡和調度監(jiān)監(jiān)測任務。4-5無線線傳感器網絡絡具有何顯顯著特點？答：無線傳傳感器網絡絡具有以下下的特點：1.大規(guī)模模網絡為了獲取精精確信息，在在監(jiān)測區(qū)域域通常部署署大量傳感感器節(jié)點，傳傳感器節(jié)點點數量可能能達到成千千上萬，甚甚至更多。傳感器網網絡的大規(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)點點分布在很很大的地理理區(qū)域內，如如在原始大大森林采用用傳感器網網絡進行森森林防火和和環(huán)境監(jiān)測測，需要部部署大量的的傳感器節(jié)節(jié)點；另一一

42、方面，傳傳感器節(jié)點點部署很密密集，在一一個面積不不是很大的的空間內，密密集部署了了大量的傳傳感器節(jié)點點。傳感器器網絡的大大規(guī)模性具具有如下優(yōu)優(yōu)點：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)測測的精確度度，降低對對單個傳感感器節(jié)點的的精度要求求；大量冗冗余節(jié)點的的存在，使使得系統(tǒng)具具有很強的的容錯性能能；大量節(jié)節(jié)點能夠增增大覆蓋的的監(jiān)測區(qū)域域，減少洞洞穴或者盲盲區(qū)。2.自組織織網絡在傳感器網網絡應用中中，通常情情況下傳感感器節(jié)點被被放置在沒沒有基礎結結構的地方方。傳感器器節(jié)點的位位置不能預預先精確設設定，節(jié)點點之間的相相互鄰居關關系預先也

43、也不知道，如如通過飛機機播撒大量量傳感器節(jié)節(jié)點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達或危險的的區(qū)域。這這樣就要求求傳感器節(jié)節(jié)點具有自自組織的能能力，能夠夠自動進行行配置和管管理，通過過拓撲控制制機制和網網絡協議自自動形成轉轉發(fā)監(jiān)測數數據的多跳跳無線網絡絡系統(tǒng)。3多跳路路由網絡中節(jié)點點通信距離離有限，一一般在幾十十到幾百米米范圍內，節(jié)節(jié)點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)點進行行通信，則則需要通過過中間節(jié)點點進行路由由。網絡的的多跳路由由使用網關關和 HYPERLINK /product/searchfile/7239.html 路由器器來

44、實現，而而無線傳感感器網絡中中的多跳路路由是由普普通網絡節(jié)節(jié)點完成的的，沒有專專門的路由由設備。這這樣每個節(jié)節(jié)點既可以以是信息的的發(fā)起者，也也可以是信信息的轉發(fā)發(fā)者。4.動態(tài)性性網絡傳感器網絡絡的拓撲結結構可能因因為下列因因素而改變變：環(huán)境境因素或電電能耗盡造造成的傳感感器節(jié)點出出現故障或或失效；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，甚至時時斷時通；傳感器器網絡的傳傳感器、感感知對象和和觀察者這這三要素都都可能具有有移動性；新節(jié)點點的加入。這就要求求傳感器網網絡系統(tǒng)要要能夠適應應這種變化化，具有動動態(tài)的系統(tǒng)統(tǒng)可重構性性。4.可靠的的網絡傳感器網絡絡特別適合合部署在惡惡劣環(huán)境或或人

45、類不宜宜到達的區(qū)區(qū)域，傳感感器節(jié)點可可能工作在在露天環(huán)境境中，遭受受太陽的暴暴曬或風吹吹雨淋，甚甚至遭到無無關人員或或動物的破破壞。傳感感器節(jié)點往往往采用隨隨機部署，如如通過飛機機撒播或發(fā)發(fā)射炮彈到到指定區(qū)域域進行部署署。這些都都要求傳感感器節(jié)點非非常堅固，不不易損壞，適適應各種惡惡劣環(huán)境條條件。由于監(jiān)測區(qū)區(qū)域環(huán)境的的限制以及及傳感器節(jié)節(jié)點數目巨巨大，不可可能人工“照顧”每每個傳感器器節(jié)點，網網絡的維護護十分困難難甚至不可可維護。傳傳感器網絡絡的通信保保密性和安安全性也十十分重要，要要防止監(jiān)測測數據被盜盜取和獲取取偽造的監(jiān)監(jiān)測信息。因此，傳傳感器網絡絡的軟硬件件必須具有有魯棒性和和容錯性。5.

46、以數據據為中心的的網絡傳感器網絡絡是任務型型的網絡，脫脫離傳感器器網絡談論論傳感器節(jié)節(jié)點沒有任任何意義。傳感器網網絡中的節(jié)節(jié)點采用節(jié)節(jié)點編號標標識，節(jié)點點編號是否否需要全網網唯一取決于于網絡通信信協議的設設計。由于于傳感器節(jié)節(jié)點隨機部部署，構成成的傳感器器網絡與節(jié)節(jié)點編號之之間的關系系是完全動動態(tài)的，表表現為節(jié)點點編號與節(jié)節(jié)點位置沒沒有必然聯聯系。用戶戶使用傳感感器網絡查查詢事件時時，直接將將所關心的的事件通告告給網絡，而而不是通告告給某個確確定編號的的節(jié)點。網網絡在獲得得指定事件件的信息后后匯報給用用戶。這種種以數據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慣。所所以

47、通常說說傳感器網網絡是一個個以數據為為中心的網網絡。6.應用相相關的網絡絡傳感器網絡絡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。不同的傳傳感器網絡絡應用關心心不同的物物理量，因因此對傳感感器的應用用系統(tǒng)也有有多種多樣樣的要求。不同的應應用背景對對傳感器網網絡的要求求不同，其其硬件平臺臺、軟件系系統(tǒng)和網絡絡協議必然然會有很大大差別。所所以傳感器器網絡不能能像Intterneet一樣，有有統(tǒng)一的通通信協議平平臺。對于于不同的傳傳感器網絡絡應用雖然然存在一些些共性問題題，但在開開發(fā)傳感器器網絡應用用中，更關關心傳感器器網絡的差差異。只有有讓系統(tǒng)

48、更更貼近應用用，才能做做出最高效效的目標系系統(tǒng)。針對對每一個具具體應用來來研究傳感感器網絡技技術，這是是傳感器網網絡設計不不同于傳統(tǒng)統(tǒng)網絡的顯顯著特征。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。答：基于TTOA的定定位精度高高，但要求求節(jié)點間保保持精確的的時間同步步，因此對對傳感器節(jié)節(jié)點的硬件件和功耗提提出了較高高的要求。TDOAA技術對硬硬件的要求求高，成本本和能耗使使得該種技技術對低能能耗的傳感感器網絡提提出了挑戰(zhàn)戰(zhàn)。但是TTDOA技技術測距誤誤差小，有有較高的精精度。

49、AOOA定位不不僅能確定定節(jié)點的坐坐標，還能能提供節(jié)點點的方位信信息。但AAOA測距距技術易受受外界環(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)模的傳傳感器網絡絡。在實驗驗環(huán)境中RRSSI表表現出良好好的特性，但但是在現實實環(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，使得該該技術在實實際應用中中仍然存在在困難。4-7無線線傳感器網網絡為什么么要使用時時間同步機機制，時間間同步機制制的主要性性能參數包包括哪些？答：在無線線傳感器網網絡系統(tǒng)中中，單個節(jié)節(jié)點的能力力非常有限限，整個系系統(tǒng)所要實實現的功能能需要網絡絡內所有節(jié)節(jié)點互相配配合共同完完成

50、。時間間同步在無無線傳感器器網絡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)點都有有自己的本本地時鐘。由于不同同節(jié)點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，即使在在某個時刻刻所有節(jié)點點都達到時時間同步，它它們的時間間也會逐漸漸出現偏差差，而分布布式系統(tǒng)的的協同工作作需要節(jié)點點間的時間間同步，因因此時間同同步機制是是分布式系系統(tǒng)基礎框框架的一個個關鍵機制制。傳感器網絡絡應用的多多樣性導致致了對時間間同步機制制需求的多多樣性，不不可能用一一種時間同同步機制滿滿足所有的的應用要求求。傳感器器網絡的時時間同步機機制的主要要性能參數數如下：（1）最大大誤差：一一

51、組傳感器器節(jié)點之間間的最大時時間差量，或或相對外部部標準時間間的最大差差量。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絡范范圍的增大大而增加。（2）同步步期限：節(jié)節(jié)點間需要要一直保持持時間同步步的時間長長度，傳感感器網絡需需要在各種種時間長度度內保持時時間同步，從從瞬間同步步到伴隨網網絡存在的的永久同步步。（3）同步步范圍：需需要節(jié)點間間時間同步步的區(qū)域范范圍，這個個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，如如網絡的跳跳數。（4）可用用性：指在在范圍內的的覆蓋完整整性，有些些時間同步步機制能夠夠同步區(qū)域域內的每個個節(jié)點，基基于網絡的的機制通常常能夠同步步每

52、個節(jié)點點，而有些些機制對硬硬件要求高高，僅能同同步部分節(jié)節(jié)點，如GGPS系統(tǒng)統(tǒng)。（5）效率率：達到同同步精度所所經歷的時時間以及消消耗的能量量。需要交交換的同步步消息越多多，經歷的的時間越長長，消耗的的網絡能量量就越大，同同步的效率率相對就越越低。（6）代價價和體積：時間同步步可能需要要特定硬件件，在傳感感器網絡中中需要考慮慮部件的價價格和體積積，這對傳傳感器網絡絡非常重要要。4-8無線線傳感器網網絡的安全全研究要解解決哪些問問題？答：無線傳傳感器網絡絡的安全和和一般網絡絡安全的出出發(fā)點是相相同的，都都要解決如如下問題：（1）機密密性問題。所有敏感感數據在存存儲和傳輸輸的過程中中都要保證證其機

53、密性性，讓任何何人在截獲獲物理通信信信號的時時候不能直直接獲得消消息內容。（2）點到到點的消息息認證問題題。網絡節(jié)節(jié)點在接收收到另外一一個節(jié)點發(fā)發(fā)送過來的的消息時，能能夠確認這這個數據包包確實是從從該節(jié)點發(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。網絡絡節(jié)點在接接收到一個個數據包的的時候，能能夠確認這這個數據包包和發(fā)出來來的時候一一模一樣，沒沒有被中間間節(jié)點篡改改或者在傳傳輸中通信信出錯。（4）新鮮鮮性問題。數據本身身具有時效效性，網絡絡節(jié)點能夠夠判斷最新新接收到的的數據包是是發(fā)送者最最新產生的的數據包。造成新鮮鮮性問題一一般有兩種種原因：一一是由網絡絡多路徑延延時的非確確

54、定性導致致數據包的的接收錯序序而引起，二二是由惡意意節(jié)點的重重放（reeplayy）攻擊而而引起。（5）認證證組播/廣廣播問題。認證組播播/廣播解解決的是單單一節(jié)點向向一組節(jié)點點/所有節(jié)節(jié)點發(fā)送統(tǒng)統(tǒng)一通告的的認證安全全問題。認認證廣播的的發(fā)送者是是一個，而而接收者是是很多個，所所以認證方方法和點到到點通信認認證方式完完全不同。在SPIINS安全全框架中將將詳細分析析廣播認證證問題。（6）安全全管理問題題。安全管管理包括安安全引導和和安全維護護兩個部分分。安全引引導是指一一個網絡系系統(tǒng)從分散散的、獨立立的、沒有有安全通道道保護的個個體集合，按按照預定的的協議機制制，逐步形形成統(tǒng)一完完整的、具具有

55、安全信信道保護的的、連通的的安全網絡絡的過程。4-9與傳傳統(tǒng)網絡的的路由協議議相比，無無線傳感器器網絡的路路由協議具具有哪些特特點？答：與傳統(tǒng)統(tǒng)網絡的路路由協議相相比，無線線傳感器網網絡的路由由協議具有有以下特點點：（1）能量量優(yōu)先。傳傳統(tǒng)路由協協議在選擇擇最優(yōu)路徑徑時，很少少考慮節(jié)點點的能量消消耗問題。而無線傳傳感器網絡絡中節(jié)點的的能量有限限，延長整整個網絡的的生存期成成為傳感器器網絡路由由協議設計計的重要目目標，因此此需要考慮慮節(jié)點的能能量消耗以以及網絡能能量均衡使使用的問題題。（2）基于于局部拓撲撲信息。無無線傳感器器網絡為了了節(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)點有限限

56、的存儲資資源和計算算資源，使使得節(jié)點不不能存儲大大量的路由由信息，不不能進行太太復雜的路路由計算。在節(jié)點只只能獲取局局部拓撲信信息和資源源有限的情情況下，如如何實現簡簡單高效的的路由機制制是無線傳傳感器網絡絡的一個基基本問題。（3）以數數據為中心心。傳統(tǒng)的的路由協議議通常以地地址作為節(jié)節(jié)點的標識識和路由的的依據，而而無線傳感感器網絡中中大量節(jié)點點隨機部署署，所關注注的是監(jiān)測測區(qū)域的感感知數據，而而不是具體體哪個節(jié)點點獲取的信信息，不取取決于全網網唯一的標識識。傳感器器網絡通常常包含多個個傳感器節(jié)節(jié)點到少數數匯聚節(jié)點點的數據流流，按照對對感知數據據的需求、數據通信信模式和流流向等，以以數據為中中

57、心形成消消息的轉發(fā)發(fā)路徑。（4）應用用相關。傳傳感器網絡絡的應用環(huán)環(huán)境千差萬萬別，數據據通信模式式不同，沒沒有一個路路由機制適適合所有的的應用，這這是傳感器器網絡應用用相關性的的一個體現現。設計者者需要針對對每一個具具體應用的的需求，設設計與之適適應的特定定路由機制制。4-10四四種類型的的路由協議議分別是什什么？答：從具體體應用的角角度出發(fā)，根根據不同應應用對傳感感器網絡各各種特性的的敏感度不不同，將路路由協議分分為四種類類型。四種種類型的路路由協議分分別是：（1）能量量感知路由由協議。高高效利用網網絡能量是是傳感器網網絡路由協協議的一個個顯著特征征，早期提提出的一些些傳感器網網絡路由協協議

58、往往僅僅考慮了能能量因素。為了強調調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議。能量感知知路由協議議從數據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長網絡生存存期等問題題。（2）基于于查詢的路路由協議。在諸如環(huán)環(huán)境檢測、戰(zhàn)場評估估等應用中中，需要不不斷查詢傳傳感器節(jié)點點采集的數數據，匯聚聚節(jié)點（查查詢節(jié)點）發(fā)發(fā)出任務查查詢命令，傳傳感器節(jié)點點向查詢節(jié)節(jié)點報告采采集的數據據。在這類類應用中，通通信流量主主要是查詢詢節(jié)點和傳傳感器節(jié)點點之間的命命令和數據據傳輸，同同時傳感器器節(jié)點的采采樣信息在在傳輸路徑徑上通常要要進行數據據融合，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議。在在諸如目標標跟蹤類應應用中，往往往需要喚喚醒距離跟跟蹤目標最最近的傳感感器節(jié)點，以以得到關于于目標的更更精確位置置等相關信信息。在這這類應用中中，通常需需要知道目目的節(jié)點的的精確或者者大致地理理位置。把把節(jié)點的位位置信息作作為路由選選擇的依據據，不僅能能夠完成節(jié)節(jié)點路由功功能，還可可以降低系系統(tǒng)專門維維護路由協協議的能耗耗。（4）可靠靠的路由協協議。無線線傳感器網網絡的某些些應用對通通信的服務務質量有較較高要求，如如可靠性和和實時性等等。而在無無線傳感器器網絡中，鏈鏈路的穩(wěn)定定性難以保保證，通信信信道質量量比較低，拓拓撲變化比比較頻繁，要要實現服務務質

60、量保證證，需要設設計相應的的可靠的路路由協議。4-11在在設計無線線傳感器網網絡的MAAC協議時時，需要著著重考慮哪哪幾個方面面？答：在設計計無線傳感感器網絡的的MAC協協議時，需需要著重考考慮以下幾幾個方面：（1）節(jié)省省能量。傳傳感器網絡絡的節(jié)點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進行補充，為為了長時間間保證傳感感器網絡的的有效工作作，MACC協議在滿滿足應用要要求的前提提下，應盡盡量節(jié)省使使用節(jié)點的的能量。（2）可擴擴展性。由由于傳感器器節(jié)點數目目、節(jié)點分分布密度等等在傳感器器網絡生存存過程中不不斷變化，節(jié)節(jié)點位置也也可能移動動，還有新新節(jié)點加入入網絡的