無線傳感器網(wǎng)絡(luò)課后習(xí)題答案及小學(xué)教師培養(yǎng)工作總結(jié)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)試題試卷1-2.什么是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。目的是協(xié)作地探測、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)感知對象的監(jiān)測信息,并報告給用戶。1-4.圖示說明無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)?！稛o線傳感器網(wǎng)絡(luò)》填空題（每題4分，共計60分）傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個基本要素：傳感器、感知對象、用戶(觀察者)傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能：協(xié)作式的感知、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、發(fā)布感知信息3、無線傳感器節(jié)點的基本功能：采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、控制、通信無線通信物理層的主要技術(shù)包括：介質(zhì)選擇、頻段選取、調(diào)制技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)按照工作方式的不同，可以分為以下四種：直接序列擴(kuò)頻、跳頻、跳時、寬帶線性調(diào)頻擴(kuò)頻定向擴(kuò)散路由機(jī)制可以分為三個階段：興趣擴(kuò)展階段、梯度建立階段、路徑加強(qiáng)階段無線傳感器網(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)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?fù)淇刂?、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)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)主要包括：物理層。介質(zhì)訪問控制層簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)后臺管理軟件結(jié)構(gòu)與組成：后臺管理軟件通常由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理引擎、圖形用戶界面和后臺組件四個部分組成。數(shù)據(jù)融合的內(nèi)容主要包括：多傳感器的目標(biāo)探測、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、跟蹤與識別、情況評估和預(yù)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以選擇的頻段有：_800MHz___915M__、2.4GHz、___5GHz傳感器網(wǎng)絡(luò)的電源節(jié)能方法：_休眠（技術(shù)）機(jī)制、__數(shù)據(jù)融合傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題：(1)機(jī)密性問題。(2)點到點的消息認(rèn)證問題。(3)完整性鑒別問題。802.11規(guī)定三種幀間間隔：短幀間間隔SIFS，長度為28s、點協(xié)調(diào)功能幀間間隔PIFS長度是SIFS加一個時隙(slot)長度，即78s分布協(xié)調(diào)功能幀間間隔DIFS，DIFS長度=PIFS+1個時隙長度，DIFS的長度為128s任意相鄰區(qū)域使用無頻率交叉的頻道是，如：1、6、11頻道。802.11網(wǎng)絡(luò)的基本元素SSID標(biāo)示了一個無線服務(wù)，這個服務(wù)的內(nèi)容包括了：接入速率、工作信道、認(rèn)證加密方法、網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限等傳感器是將外界信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置，傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路三部分組成傳感器節(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)模塊四部分組成物聯(lián)網(wǎng)是在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個覆蓋萬物的網(wǎng)絡(luò)。RIFD無線識別、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、能量供給模塊和納米技術(shù)列為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。建設(shè)無線校園網(wǎng)必須的設(shè)備有：基本概念解釋（每題5分，共40分）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(jī)制:當(dāng)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(rèn)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(rèn)幀。若源站點在規(guī)定的時間內(nèi)接收到ACK確認(rèn)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。802.11無線LAN提供的服務(wù)有哪些？802.11規(guī)定每個遵從該標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)必須提供9種服務(wù)，這些服務(wù)分為兩類，5種分布式服務(wù)和4種站服務(wù)。分布式服務(wù)涉及到對單元（cell）的成員關(guān)系的管理，并且會與其它單元中的站點進(jìn)行交互。由AP提供的5種服務(wù)將移動節(jié)點與AP關(guān)聯(lián)起來，或者將它們與AP解除關(guān)聯(lián)。⑴建立關(guān)聯(lián)：當(dāng)移動站點進(jìn)入一個新的單元后，立即通告它的身份與能力。能力包括支持的數(shù)據(jù)速率、需要PCF服務(wù)和功率管理需求等。AP可以接受或拒絕移動站點的加入。如果移動站點被接受，它必須證明它自己的身份。⑵解除關(guān)聯(lián)。無論是AP還是站點都可以主動解除關(guān)聯(lián)，從而中止它們之間的關(guān)系⑶重建關(guān)聯(lián)。站點可以使用該服務(wù)來改變它的首選AP。⑷分發(fā)。該服務(wù)決定如何將發(fā)送到AP的幀發(fā)送出去。如果目的站在同一個AP下，幀可以被直接發(fā)送出去，否則必須通過有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。⑸集成。如果一個幀需要通過一個非802.11網(wǎng)絡(luò)（具有不同的編址方案或幀格式）傳輸，該服務(wù)可將802.11格式轉(zhuǎn)換成目的網(wǎng)絡(luò)要求的格式站服務(wù)4種站服務(wù)用于管理單元內(nèi)的活動。⑴身份認(rèn)證。當(dāng)移動站點與AP建立了關(guān)聯(lián)后，AP會向移動站點發(fā)送一個質(zhì)詢幀，看它是否知道以前分配給它的密鑰；移動站點用自己所知道的密鑰加密質(zhì)詢幀，然后發(fā)回給AP，就可以證明它是知道密鑰的；如果AP檢驗正確，則該移動站點就會被正式加入到單元中。⑵解除認(rèn)證。一個以前經(jīng)過認(rèn)證的站想要離開網(wǎng)絡(luò)時，需要解除認(rèn)證。⑶保密。處理加密和解密，加密算法為RC4。⑷數(shù)據(jù)傳遞。提供了一種數(shù)據(jù)傳送和接收方法簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工作過程無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(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)感知對象的監(jiān)測信息，并報告給用戶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(jìn)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(jìn)行分級，然后每個節(jié)點與上一級的一個節(jié)點進(jìn)行時間同步，最終所有節(jié)點都與根節(jié)點時間同步。為什么無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要節(jié)點定位，簡述基于距離的定位算法三邊測量算法、三角測量算法的工作原理？傳感器節(jié)點的自身定位是傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)。許多應(yīng)用都要求網(wǎng)絡(luò)節(jié)點預(yù)先知道自身的位置，并在通信和協(xié)作過程中利用位置信息完成應(yīng)用要求。若沒有位置信息，傳感器節(jié)點所采集的數(shù)據(jù)幾乎是沒有應(yīng)用價值的。所以，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，節(jié)點的定位成為關(guān)鍵的問題?；诰嚯x的定位算法：通過測量節(jié)點與信標(biāo)節(jié)點間的實際距離或方位進(jìn)行定位三邊測量算法：已知A、B、C三個節(jié)點的坐標(biāo)，以及它們到節(jié)點D的距離，確定節(jié)點D的坐標(biāo)三角測量算法：已知A、B、C三個節(jié)點的坐標(biāo)，節(jié)點D相對于節(jié)點A、B、C的角度，確定節(jié)點D的坐標(biāo)；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。簡述基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)?說明節(jié)點設(shè)備類型的不同與功能？基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的核心部件采用Chipcon公司生產(chǎn)的2.4GHz射頻系統(tǒng)單芯片CC2430。該單芯片上整合了ZigBeeRF前端、內(nèi)存和微控制器等。其結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。

ZigBee的邏輯設(shè)備按其功能可分為協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備。協(xié)調(diào)器的作用在于啟動網(wǎng)絡(luò)初始化、組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和存儲各節(jié)點信息。路由器設(shè)備的作用是管理每對節(jié)點的路由信息。終端設(shè)備相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)中的葉節(jié)點，可以是任意類型的物理設(shè)備。簡述無線傳感器應(yīng)用的開發(fā)過程，系統(tǒng)仿真常用哪些軟件平臺？開發(fā)過程

依據(jù)軟件工程的思想，結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的特征，總結(jié)在開發(fā)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中的經(jīng)驗，整個開發(fā)過程分為分析、設(shè)計、實現(xiàn)和測試四個階段分析階段:整個開發(fā)過程始于分析階段，這個階段顯示系統(tǒng)應(yīng)該做什么。指出系統(tǒng)要實現(xiàn)的目標(biāo)，在分析階段，要分析具體的應(yīng)用背景及用戶或用戶代表對系統(tǒng)的期望，并給出明確的定義，在此基礎(chǔ)上分析員要能夠準(zhǔn)確地定義系統(tǒng)的需求。設(shè)計階段:依據(jù)系統(tǒng)需求，設(shè)計選用適合目標(biāo)系統(tǒng)的硬件平臺、軟件系統(tǒng)等。使用模塊化原則，使用結(jié)構(gòu)圖將系統(tǒng)應(yīng)用程序先劃分為較小的部分，以便能夠容易理解和處理。在模塊劃分的過程中，要盡量達(dá)到模塊間的松散藕合，以提高可重用性，使維護(hù)修改更容易，實現(xiàn)新的用戶需求。實現(xiàn)階段:完成系統(tǒng)軟硬件平臺的定制和創(chuàng)建實際的程序。根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)計和需求，定制傳感器節(jié)點的功能，并對WSN操作系統(tǒng)(軟件平臺)進(jìn)行裁減，剔除開發(fā)目標(biāo)系統(tǒng)所不需要的部分，以節(jié)省有限的空間，提高系統(tǒng)運行效率。測試階段:將編譯成功的應(yīng)用程序?qū)斯?jié)點進(jìn)行測試。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使用的仿真工具主要有NS2、TinyOS、OPNET、OMNET++等等。其中TinyOS是專門針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點而研究開發(fā)的。

NS2:NS是一種可擴(kuò)展、以配置和可編程的時間驅(qū)動的仿真工具,它是由REAL仿真器發(fā)展而來.在NS的設(shè)計中,使用C++和OTCL兩種程序設(shè)計語言,

C++是一種相對運行速度較快但是轉(zhuǎn)換比較慢的語言，所以C++語言被用來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,

編寫NS底層的仿真引擎;

OTCL是運行速度較慢,但可以快速轉(zhuǎn)換的腳本語言,正好和C++互補(bǔ),所以O(shè)TCL語言被用來配置仿真中各種參數(shù),建立仿真的整體結(jié)構(gòu),

OTCL的腳本通過調(diào)用引擎中各類屬性、方法,定義網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?配置源節(jié)點、目的節(jié)點建立鏈接,產(chǎn)生所有事件的時間表,運行并跟蹤仿真結(jié)果,還可以對結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計處理或制圖.NS可以提供有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)中鏈路層及其上層精確到數(shù)據(jù)包的一系列行為仿真。NS中的許多協(xié)議都和真實代碼十分接近,其真實性和可靠性是非常高的OPNET主要特點包括以下幾個方面:(1)采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù),對象的屬性可以任意配置,每一對象屬于相應(yīng)行為和功能的類,可以通過定義新的類來滿足不同的系統(tǒng)要求；

(2)OPNET提供了各種通信網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)的處理構(gòu)件和模塊；(3)

OPNET采用圖形化界面建模,為使用者提供三層(網(wǎng)絡(luò)層、節(jié)點層、進(jìn)程層)建模機(jī)制來描述現(xiàn)實的系統(tǒng)；(4)

OPNET在過程層次中使用有限狀態(tài)機(jī)來對其它協(xié)議和過程進(jìn)行建模,用戶模型及OPNET內(nèi)置模型將會自動生成C語言實現(xiàn)可執(zhí)行的高效、高離散事件的模擬流程；(5)

OPNET內(nèi)建了很多性能分析器,它會自動采集模擬過程的結(jié)果數(shù)據(jù)；(6)OPNET幾乎預(yù)定義了所有常用的業(yè)務(wù)模型,如均勻分布、泊松分布等TinyOS是專門針對傳感器研發(fā)出的操作系統(tǒng)。使用的語言為nesC語言。

TinyOS操作系統(tǒng)中常用的仿真平臺主要是TOSSIM和Avrora（1）TOSSIM(TinyOS

simulation)是一個支持基于TinyOS的應(yīng)用在PC機(jī)上運行的模擬器.TOSSIM運行和傳感器硬件相同的代碼,仿真編譯器能直接從TinyOS應(yīng)用的組件表中編譯生成仿真程序。（2）Avrora是一種專門為Atmel和Mica2節(jié)點上以AVR單片機(jī)語言編寫的程序提供仿真分析的工具。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、基于地理位置路由協(xié)議和能量感知路由協(xié)議現(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?fù)涓兄芰鸵苿有缘闹С直容^差,如何在控制協(xié)議開銷的前提下,支持快速拓?fù)涓兄且粋€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(biāo),設(shè)計簡單、有效、適用于WSNs的安全機(jī)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(jī)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(fù)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)目煽啃詿o線傳感器網(wǎng)絡(luò)常用操作系統(tǒng)有哪些？各有哪些特點？WSN的操作系統(tǒng)(WSNOS)是WSN系統(tǒng)的基本軟件環(huán)境，是許許多多的WSN應(yīng)用軟件開發(fā)的基礎(chǔ)。WSNOS不是特定的系統(tǒng)/用戶界面，也不是特定的一系列系統(tǒng)服務(wù)，而是定義了一套通用的界面框架，允許應(yīng)用程序選擇服務(wù)和實現(xiàn)；它提供框架的\o"模塊化"模塊化，以便適應(yīng)硬件的多樣性，同時允許應(yīng)用程序重用通用的軟件服務(wù)和抽象。同其他操作系統(tǒng)一樣，WSNOS是為了方便開發(fā)應(yīng)用，提供物理設(shè)備的抽象和高協(xié)調(diào)性的通用函數(shù)實現(xiàn)。它的獨特性在于，資源極端受限（\o"處理器"處理器速度、\o"存儲器"存儲器大小、\o"內(nèi)存"內(nèi)存大小、通訊帶寬、資源數(shù)量以及電源受限），設(shè)備特殊性和缺乏一致的抽象層次。因此，WSNOS的設(shè)計策略必須是一個資源庫，從中抽取一部分組成應(yīng)用。它致力于提供有限資源的并發(fā)，而不是提供接口或形式。\o"伯克利"伯克利開發(fā)的TinyOS正是這樣一套WSNOS系統(tǒng)TinyOS2.0：美國加州大學(xué)伯克利分校開發(fā)，事件驅(qū)動，基于組件，使用nesC編寫，nesC:使用C作為其基礎(chǔ)語言，支持所有的C語言詞法和語法，增加了組件（component）和接口（interface）的關(guān)鍵字定義，定義了接口及如何使用接口表達(dá)組件之間關(guān)系的方法，目前只支持組件的靜態(tài)連接，不能實現(xiàn)動態(tài)連接和配置MantisOS0.9.5(MultimodalNetworksofIn-situSensors)：美國克羅拉多大學(xué)開發(fā)，輕量級的基于搶占的多線程無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，編程語言為c語言，整個內(nèi)核占用的RAM小于500個字節(jié)，適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中處理復(fù)雜任務(wù)（例如加密解密，數(shù)據(jù)融合，定位，時間同步等）的需求SOS1.7：美國加州大學(xué)洛杉磯分校開發(fā)，提供了很好的動態(tài)增加和刪除模塊的功能，內(nèi)核和應(yīng)用程序模塊中都使用動態(tài)存儲，實現(xiàn)了優(yōu)先級調(diào)度，使用標(biāo)準(zhǔn)C語言和編譯器WSN和Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)、傳統(tǒng)無線寬帶網(wǎng)絡(luò)相比的差異，以及WSN的特點。WSN是Adhoc網(wǎng)絡(luò)的一種典型應(yīng)用，但WSN與傳統(tǒng)的Adhoc網(wǎng)絡(luò)存在以下區(qū)別：1、WSN節(jié)點數(shù)量更為龐大，分布更為密集；2、WSN節(jié)點更容易失效，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁；3、WSN主要使用廣播通信機(jī)制，而Adhoc網(wǎng)絡(luò)是基于點對點的通信；4、WSN節(jié)點的動力能源、運算能力、存儲器大小均受局限；5、WSN不必?fù)碛腥蚪y(tǒng)一標(biāo)識符；6、WSN以數(shù)據(jù)為中心。正是由于WSN與Adhoc網(wǎng)絡(luò)存在以上的顯著區(qū)別，導(dǎo)致Adhoc網(wǎng)絡(luò)的許多研究成果不能適用于WSN，也導(dǎo)致兩者的應(yīng)用存在著顯著差別。由于Adhoc網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)點對等、多跳無中心接入、不依賴網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、抗毀性強(qiáng)等特點，使得它的應(yīng)用領(lǐng)域與普通的通信網(wǎng)絡(luò)有著非常大的區(qū)別。傳感器節(jié)點的組成和特點。結(jié)構(gòu)：節(jié)點可以組成三種拓樸結(jié)構(gòu)：星型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Mesh)和簇狀結(jié)構(gòu)(Clustertree)。節(jié)點以自組織形式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)、每個節(jié)點都可以自主采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過單跳方式或多跳中繼方式送到匯聚節(jié)點(Sink節(jié)點)。匯聚節(jié)點將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程的控制中心，或通過RS232接口把數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲。特點：(1)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點密度高，數(shù)量大；(2)節(jié)點的計算和存儲能力有限；(3)節(jié)點體積微小，通常攜帶能量十分有限的電池，節(jié)點能量有限；(4)通信能力有限，傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信帶寬較窄，節(jié)點間的通信單跳距離通常只有幾十到幾百米，因此在有限的通信能力下如何設(shè)計網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制以滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信是必須考慮的問題；(5)各傳感器節(jié)點位置隨機(jī)分布，具有自組織特性。S-MAC協(xié)議的實現(xiàn)手段和特點基于競爭的隨機(jī)訪問MAC協(xié)議是載波偵聽多路訪問(CSMA)接入方式。在無線局域網(wǎng)IEEE802.11MAC協(xié)議的分布式協(xié)調(diào)工作模式中，就采用了帶沖突避免的載波偵聽多路訪問(CSMAwithCollisionAvoidance，CSMA/CA)協(xié)議，它是基于競爭的無線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的典型代表。CSMA/CA機(jī)制:在信號傳輸之前，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)退避一段時間后重新檢測信道。這種介質(zhì)訪問控制層的方案簡化了實現(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的過程。MAC層中共享介質(zhì)避免沖突的主要方法在802.11無線局域網(wǎng)協(xié)議中，沖突的檢測存在一定的問題，這個問題稱為"Near/Far"現(xiàn)象，這是由于要檢測沖突，設(shè)備必須能夠一邊接受數(shù)據(jù)信號一邊傳送數(shù)據(jù)信號，而這在無線系統(tǒng)中是無法辦到的。鑒于這個差異，在802.11中對CSMA/CD進(jìn)行了一些調(diào)整，采用了新的協(xié)議CSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance)或者DCF(DistributedCoordinationFunction)。CSMA/CA利用ACK信號來避免沖突的發(fā)生，也就是說，只有當(dāng)客戶端收到網(wǎng)絡(luò)上返回的ACK信號后才確認(rèn)送出的數(shù)據(jù)已經(jīng)正確到達(dá)目的地址。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的主要傳輸介質(zhì)有哪些？各有何特點？目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的主要傳輸介質(zhì)包括無線電、紅外線和光波等。（1）無線通信的介質(zhì)包括電磁波和聲波。電磁波是最主要的無線通信介質(zhì)，而聲波一般僅用于水下的無線通信。根據(jù)波長的不同，電磁波分為無線電波、微波、紅外線、毫米波和光波等，其中無線電波在無線網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛。（2）無線電波是容易產(chǎn)生，可以傳播很遠(yuǎn)，可以穿過建筑物，因而被廣泛地用于室內(nèi)或室外的無線通信。無線電波是全方向傳播信號的，它能向任意方向發(fā)送無線信號，所以發(fā)射方和接收方的裝置在位置上不必要求很精確的對準(zhǔn)。什么是mesh網(wǎng)絡(luò)？mesh網(wǎng)絡(luò)有何特點？無線mesh網(wǎng)絡(luò)，由meshrouters和meshclients組成，其中meshrouters構(gòu)成骨干網(wǎng)絡(luò)，并和有線的internet網(wǎng)相連接，負(fù)責(zé)為meshclients提供多跳的無線internet連接。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)（也稱為“多跳（multi-hop）”網(wǎng)絡(luò)，它是一種與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)完全不同的新型無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。特點：1.快速部署和易于安裝。2.非視距傳輸(NLOS)。3.健壯性。4．結(jié)構(gòu)靈活。5．高帶寬。什么是調(diào)制技術(shù)？為什么WSN物理層要進(jìn)行調(diào)制機(jī)制設(shè)計？調(diào)制技術(shù)是把基帶信號變換成傳輸信號的技術(shù)。它將模擬信號抽樣量化后，以二進(jìn)制數(shù)字信號“1”或“0”對光載波進(jìn)行通斷調(diào)制，并進(jìn)行脈沖編碼（PCM）。數(shù)字調(diào)制的優(yōu)點是抗干擾能力強(qiáng)，中繼時噪聲及色散的影響不積累，因此可實現(xiàn)長距離傳輸。它的缺點是需要較寬的頻帶，設(shè)備也復(fù)雜。調(diào)制技術(shù)的最終目的就是使得調(diào)制以后的信號對干擾有較強(qiáng)的抵抗作用，同時對相鄰的信道信號干擾較小，解調(diào)方便且易于集成。調(diào)制方式BPSK、O-QPSK是什么含義？（1） BPSK全稱：BinaryPhaseShiftKeying。把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)值的轉(zhuǎn)換方式之一。是利用偏離相位的復(fù)數(shù)波浪組合來表現(xiàn)信息鍵控移相方式的一種。BPSK使用了基準(zhǔn)的正弦波和相位反轉(zhuǎn)的波浪，使一方為0，另一方為1，從而可以同時傳送接受2值(1比特)的信息。由于最單純的鍵控移相方式雖抗噪音較強(qiáng)但傳送效率差，所以常常使用利用4個相位的QPSK和利用8個相位的8PSK。（2）偏移四相相移鍵控信號簡稱“O-QPSK”。全稱為offsetQPSK，也就是相對移相方式OQPSK。它具有一系列獨特的優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無線通信中，成為現(xiàn)代通信中一種十分重要的調(diào)制解調(diào)方式。在數(shù)字信號的調(diào)制方式中QPSK四相移鍵控是最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號調(diào)制方式,它具有較高的頻譜利用率、較強(qiáng)的抗干擾性、在電路上實現(xiàn)也較為簡單。什么是貪婪（貪心）算法？貪心算法（又稱貪婪算法）是指，在對問題求解時，總是做出在當(dāng)前看來是最好的選擇。也就是說，不從整體最優(yōu)上加以考慮，他所做出的僅是在某種意義上的局部最優(yōu)解。貪心算法不是對所有問題都能得到整體最優(yōu)解，但對范圍相當(dāng)廣泛的許多問題他能產(chǎn)生整體最優(yōu)解或者是整體最優(yōu)解的近似解。貪婪算法（Greedyalgorithm）是一種對某些求最優(yōu)解問題的更簡單、更迅速的設(shè)計技術(shù)。用貪婪法設(shè)計算法的特點是一步一步地進(jìn)行，常以當(dāng)前情況為基礎(chǔ)根據(jù)某個優(yōu)化測度作最優(yōu)選擇，而不考慮各種可能的整體情況，它省去了為找最優(yōu)解要窮盡所有可能而必須耗費的大量時間，它采用自頂向下，以迭代的方法做出相繼的貪心選擇，每做一次貪心選擇就將所求問題簡化為一個規(guī)模更小的子問題，通過每一步貪心選擇，可得到問題的一個最優(yōu)解，雖然每一步上都要保證能獲得局部最優(yōu)解，但由此產(chǎn)生的全局解有時不一定是最優(yōu)的，所以貪婪法不要回溯。貪婪算法是一種改進(jìn)了的分級處理方法。其核心是根據(jù)題意選取一種量度標(biāo)準(zhǔn)。然后將這多個輸入排成這種量度標(biāo)準(zhǔn)所要求的順序，按這種順序一次輸入一個量。如果這個輸入和當(dāng)前已構(gòu)成在這種量度意義下的部分最佳解加在一起不能產(chǎn)生一個可行解，則不把此輸入加到這部分解中。這種能夠得到某種量度意義下最優(yōu)解的分級處理方法稱為貪婪算法。對于一個給定的問題，往往可能有好幾種量度標(biāo)準(zhǔn)。初看起來，這些量度標(biāo)準(zhǔn)似乎都是可取的，但實際上，用其中的大多數(shù)量度標(biāo)準(zhǔn)作貪婪處理所得到該量度意義下的最優(yōu)解并不是問題的最優(yōu)解，而是次優(yōu)解。因此，選擇能產(chǎn)生問題最優(yōu)解的最優(yōu)量度標(biāo)準(zhǔn)是使用貪婪算法的核心。GPSR協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模式有哪些？區(qū)別是什么？傳送模式：貪婪轉(zhuǎn)發(fā)模式和周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式。貪婪轉(zhuǎn)發(fā)模式：若節(jié)點是距離目的節(jié)點最近的一個中轉(zhuǎn)節(jié)點，則源節(jié)點將分組轉(zhuǎn)發(fā)至節(jié)點"，如果某個鄰節(jié)點與網(wǎng)關(guān)接點的距離小于自身到網(wǎng)關(guān)的距離，則保持當(dāng)前模式，同時轉(zhuǎn)發(fā)給選定的鄰節(jié)點，如果滿足不了上述要求，則將數(shù)據(jù)分組中的模式判斷標(biāo)志位設(shè)置為就改變數(shù)據(jù)模式為周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式：該模式使用簡單的平坦圖遍歷算法)其執(zhí)行的過程如圖,所示)實際上，當(dāng)一個數(shù)據(jù)分組在節(jié)點(處進(jìn)入周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式時，"#$%$&會在平坦圖&/"上逐步靠近目的節(jié)點%的面上按照右手法則將該數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)到該面的第一條邊上，節(jié)點(同時也確定了用于轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)分組的第一個面，這樣的面被節(jié)點(到節(jié)點%的連線(%所分割!當(dāng)一個數(shù)據(jù)分組進(jìn)入到周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式時，"#$%$&會記錄下模式切換點$)的位置信息，并將它保留在數(shù)據(jù)分組中!保存$)位置信息的目的是為了在后面的轉(zhuǎn)發(fā)過程中判斷數(shù)據(jù)分組是否可恢復(fù)為貪婪轉(zhuǎn)發(fā)模式!一旦某一節(jié)點收到了周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式的數(shù)據(jù)分組，"#$%$&首先會對保存在數(shù)據(jù)分組中的位置信息$)和該節(jié)點的位置信息進(jìn)行比較，如果該轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點到目的節(jié)點%的歐氏距離比$)到目的節(jié)點%的歐氏距離小，則"#$%$&標(biāo)志該數(shù)據(jù)分組為貪婪轉(zhuǎn)發(fā)模式，重新進(jìn)入模式-的轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行過程)在周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式中，如果所要遍歷的面的下一條邊在數(shù)據(jù)分組中已經(jīng)有了記錄，表明此時數(shù)據(jù)分組進(jìn)入到了路由環(huán)路中，丟棄該數(shù)據(jù)分組什么路由空洞？如何產(chǎn)生的？怎樣解決？使用貪婪轉(zhuǎn)發(fā)策略會出現(xiàn)所謂路由空洞缺欠。如圖1所示S為源節(jié)點D為目的節(jié)點I、J是以T為圓心T的感應(yīng)半徑為半徑的圓和以D為圓心TD為半徑的圓的兩個交點在這里我們稱兩個圓的交點為路由空洞的頂點。按照貪婪算法思想從S選擇離D最近的鄰居A為下一跳同理A選擇T為下一跳。但是T的所有鄰居都比自己到D的距離遠(yuǎn)也就是說產(chǎn)生了路由空洞如圖1中陰影所示。要解決空洞現(xiàn)象，可以使用周邊轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。說明MECN、TBF、邊界定位三種路由協(xié)議的設(shè)計思想，具體實現(xiàn)過程，特點及適用場合。（1） MECNMECN協(xié)議為每個節(jié)點設(shè)置了轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域。轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域可以表示為一組節(jié)點集，發(fā)送節(jié)點通過轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域內(nèi)的節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，與直接將數(shù)據(jù)傳誦到目的節(jié)點相比，這種方式需要的能量比較少。MECN的主要思想是構(gòu)建子網(wǎng)，要求子網(wǎng)內(nèi)部所含節(jié)點數(shù)目比較少并且任意兩個節(jié)點之間傳輸數(shù)據(jù)都消耗更少的能量。這樣，不必考慮網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的節(jié)點。就可以發(fā)現(xiàn)全局最小能量的路徑。這對每個考慮到自身轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域的節(jié)點來說，利用本地搜索就可以實現(xiàn)到達(dá)目的節(jié)點的最小能量消耗MECN的運行分2個階段完成第一階段：獲取二維平面的位置信息，并構(gòu)建包含所有發(fā)送節(jié)點外圍的外圍圖。外圍圖的構(gòu)建由節(jié)點內(nèi)部的本地計算來完成。第二階段：在外圍圖中搜索最優(yōu)路徑，搜索過程采用以能量消耗作為代價度量的分布式BelmanFond最短路徑算法來實現(xiàn)MECN具有自動重配置的特點，因此可以動態(tài)的適應(yīng)節(jié)點的失效和網(wǎng)絡(luò)的分布。但該協(xié)議是在假定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每2個節(jié)點都可以直接通信，即網(wǎng)絡(luò)是在充分連接的前提下提出的，這在實際環(huán)境中不容易作到。盡管MECN協(xié)議最初是為無線自組網(wǎng)設(shè)計的，但該協(xié)議同樣使用于節(jié)點固定或者較少移動的無線長期網(wǎng)絡(luò)（2） TBFTBF（TemporaryBlockFlow）是指兩個無線資源實體所使用的一個物理連接，以達(dá)到在PDCH上支持單向傳遞LLCPDU的目的。TBF是一個基于源站和基于位置的路由協(xié)議。TBF不同于GPRS協(xié)議和通常的源站路由協(xié)議。通信中的TBF----TemporaryBlockFlow臨時塊流；工業(yè)中的TBF----ThermalBondingFilm熱熔膠膜該協(xié)議主要有以下幾個特點：可利用GPRS協(xié)議的方法或其他方法避開空洞；通過指定不同的軌道參數(shù),容易實現(xiàn)多路徑傳播、廣播、對特定區(qū)域的廣播和多播；允許網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?可避免傳統(tǒng)源站路由協(xié)議的缺點。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的不利因素主要是：隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大,路徑加長,沿途節(jié)點進(jìn)行計算的開銷也相應(yīng)增加；且需要GPS定位系統(tǒng)或其他定位方法協(xié)助計算節(jié)點位置信息。（3）邊界定位路由協(xié)議邊界定位路由協(xié)議.一般基于地理位置信息的路由協(xié)議,均要求每個節(jié)點具備.感知位置信息的能力,這在傳感器網(wǎng)絡(luò)中往往無法實現(xiàn)。定向擴(kuò)散路由和謠傳路由有何區(qū)別？定向擴(kuò)散路由協(xié)議（DirectedDiffusion）簡稱DD路由協(xié)議，是一種典型BL1117C-33C的以數(shù)據(jù)為中心，基于查詢的路由機(jī)制。匯聚節(jié)點根據(jù)不同的應(yīng)用需求定義不同的興趣(Interest)請求消息，并通過洪泛的方式將興趣請求消息數(shù)據(jù)包發(fā)送至全網(wǎng)或者局部網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點。興趣請求消息用來表示查詢內(nèi)容，反應(yīng)終端用戶希望獲得全網(wǎng)不同類型的數(shù)據(jù)服務(wù)，例如，監(jiān)測區(qū)域中環(huán)境的溫度、濕度、光照度以及流媒體應(yīng)用等。在進(jìn)行興趣消息洪泛發(fā)送過程的同時，每個節(jié)點根據(jù)緩存中的興趣列表，沿著興趣消息發(fā)送方向的反向建立數(shù)據(jù)傳輸梯度(Gradient)，當(dāng)興趣消息到達(dá)源節(jié)點后，源節(jié)點則將數(shù)據(jù)沿著之前建立好的傳輸梯度進(jìn)行正向傳輸，直到匯聚節(jié)點。定向擴(kuò)散路由協(xié)議為了能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭討B(tài)變化，采用周期性地對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由維護(hù)與更新，其主要分為3個階段：興趣消息擴(kuò)散、數(shù)據(jù)傳輸梯度建立、路徑加強(qiáng)謠傳路由（Rumor）協(xié)議.如果sink點的一次查詢只需一次上報,DirectedDiffusion協(xié)議開銷就太大了,Rumor協(xié)議正是為解決此問題而設(shè)計的.該協(xié)議借鑒了歐氏平面圖上任意兩條曲線交叉幾率很大的思想.當(dāng)節(jié)點監(jiān)測到事件后將其保存,并創(chuàng)建稱為Agent的生命周期較長的包括事件和源節(jié)點信息的數(shù)據(jù)包,將其按一條或多條隨機(jī)路徑在網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā).收到Agent的節(jié)點根據(jù)事件和源節(jié)點信息建立反向路徑,并將Agent再次隨機(jī)發(fā)送到相鄰節(jié)點,并可在再次發(fā)送前在Agent中增加其已知的事件信息.sink點的查詢請求也沿著一條隨機(jī)路徑轉(zhuǎn)發(fā),當(dāng)兩路徑交叉時則路由建立;如不交叉,sink點可flooding查詢請求.在多sink點、查詢請求數(shù)目很大、網(wǎng)絡(luò)事件很少的情況下,Rumor協(xié)議較為有效.但如果事件非常多,維護(hù)事件表和收發(fā)Agent帶來的開銷會很大.1-5.傳感器網(wǎng)絡(luò)的終端探測結(jié)點由哪些部分組成?這些組成模塊的功能分別是什么?傳感模塊（傳感器、數(shù)模轉(zhuǎn)換）、計算模塊、通信模塊、存儲模塊電源模塊和嵌入式軟件系統(tǒng)傳感模塊負(fù)責(zé)探測目標(biāo)的物理特征和現(xiàn)象，計算模塊負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理，存儲模塊負(fù)責(zé)存放程序和數(shù)據(jù)，通信模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理信息和探測數(shù)據(jù)兩種信息的發(fā)送和接收。另外，電源模塊負(fù)責(zé)結(jié)點供電，結(jié)點由嵌入式軟件系統(tǒng)支撐，運行網(wǎng)絡(luò)的五層協(xié)議。1-8.傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)包括哪些部分?各部分的功能分別是什么?(1)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議：類似于傳統(tǒng)Internet網(wǎng)絡(luò)中的TCP/IP協(xié)議體系。它由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層組成。(2)網(wǎng)絡(luò)管理平臺：主要是對傳感器結(jié)點自身的管理和用戶對傳感器網(wǎng)絡(luò)的管理。包括拓?fù)淇刂?、服?wù)質(zhì)量管理、能量管理、安全管理、移動管理、網(wǎng)絡(luò)管理等。(3)應(yīng)用支撐平臺：建立在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的基礎(chǔ)之上。包括一系列基于監(jiān)測任務(wù)的應(yīng)用層軟件，通過應(yīng)用服務(wù)接口和網(wǎng)絡(luò)管理接口來為終端用戶提供各種具體應(yīng)用的支持。1-9.傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)有哪些類型?分別說明各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特征及優(yōu)缺點。（1）根據(jù)結(jié)點數(shù)目的多少，傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可以分為平面結(jié)構(gòu)和分級結(jié)構(gòu)。如果網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較小，一般采用平面結(jié)構(gòu)；如果網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大，則必須采用分級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（2）平面結(jié)構(gòu)：特征：平面結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)比較簡單，所有結(jié)點的地位平等，所以又可以稱為對等式結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：源結(jié)點和目的結(jié)點之間一般存在多條路徑，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷由這些路徑共同承擔(dān)。一般情況下不存在瓶頸，網(wǎng)絡(luò)比較健壯。缺點：①影響網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸速率，甚至造成網(wǎng)絡(luò)崩潰。②整個系統(tǒng)宏觀上會損耗巨大能量。③可擴(kuò)充性差，需要大量控制消息。分級結(jié)構(gòu)：特征：傳感器網(wǎng)絡(luò)被劃分為多個簇，每個簇由一個簇頭和多個簇成員組成。這些簇頭形成了高一級的網(wǎng)絡(luò)。簇頭結(jié)點負(fù)責(zé)簇間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，簇成員只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集。優(yōu)點：①大大減少了網(wǎng)絡(luò)中路由控制信息的數(shù)量，具有很好的可擴(kuò)充性。②簇頭可以隨時選舉產(chǎn)生，具有很強(qiáng)的抗毀性。缺點：簇頭的能量消耗較大，很難進(jìn)人休眠狀態(tài)。1-13.討論無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實際生活中有哪些潛在的應(yīng)用。用在智能家具系統(tǒng)中，將傳感器嵌入家具和家電中，使其與執(zhí)行單元組成無線網(wǎng)絡(luò)，與因特網(wǎng)連接在一起。用在智能醫(yī)療中，將傳感器嵌入醫(yī)療設(shè)備中，使其能接入因特網(wǎng)，將患者數(shù)據(jù)傳送至醫(yī)生終端。用在只能交通中，運用無線傳感器監(jiān)測路面、車流等情況。2-2.傳感器由哪些部分組成?各部分的功能是什么?2-5.集成傳感器的特點是什么?體積小、重量輕、功能強(qiáng)、性能好。2-7.傳感器的一般特性包括哪些指標(biāo)?靈敏度、響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、重復(fù)性、漂移、精度、分辨（力）、遲滯。2-15.如何進(jìn)行傳感器的正確選型？1.測量對象與環(huán)境：分析被測量的特點和傳感器的使用條件選擇何種原理的傳感器。2.靈敏度：選擇較高信噪比的傳感器，并選擇適合的靈敏度方向。3.頻率響應(yīng)特性:根據(jù)信號的特點選擇相應(yīng)的傳感器響應(yīng)頻率，以及延時短的傳感器。4.線性范圍：傳感器種類確定后觀察其量程是否滿足要求，并且選擇誤差小的傳感器。穩(wěn)定性：根據(jù)使用環(huán)境選擇何時的傳感器或采用適當(dāng)?shù)拇胧p小環(huán)境影響，盡量選擇穩(wěn)定性好的傳感器。精度：選擇滿足要求的，相對便宜的傳感器。2-17.簡述磁阻傳感器探測運動車輛的原理。磁阻傳感器在探測磁場的通知探測獲得車輪速度、磁跡、車輛出現(xiàn)和運動方向等。使用磁性傳感器探測方向、角度或電流值，可以間接測定這些數(shù)值。因為這些屬性變量必須對相應(yīng)的磁場產(chǎn)生變化，一旦磁傳感器檢測出場強(qiáng)變化，則采用一些信號處理辦法，將傳感器信號轉(zhuǎn)換成需要的參數(shù)值。3-2.無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)為什么要進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)?調(diào)制有哪些方法?（1）調(diào)制和解調(diào)技術(shù)是無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。調(diào)制對通信系統(tǒng)的有效性和可靠性有很大的影響。采用什么方法調(diào)制和解調(diào)往往在很大程度上決定著通信系統(tǒng)的質(zhì)量。調(diào)制技術(shù)通過改變高頻載波的幅度、相位或頻率，使其隨著基帶信號幅度的變化而變化。解調(diào)是將基帶信號從載波中提取出來以便預(yù)定的接收者(信宿)處理和理解的過程。根據(jù)調(diào)制中采用的基帶信號的類型。可以將調(diào)制分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。根據(jù)原始信號所控制參量的不同，調(diào)制分為幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制。3-4.試描述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理層幀結(jié)構(gòu)。3-6.根據(jù)信道使用方式的不同。傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議可以分為哪幾種類型?時分復(fù)用無競爭接入方式、隨機(jī)競爭接入方式、競爭與固定分配相結(jié)合的接入方式。3-7.設(shè)計基于競爭的MAC協(xié)議的基本思想是什么？當(dāng)結(jié)點需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，通過競爭方式使用無線信道。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。3-8.試寫(畫）出CSMA/CA的基木訪問機(jī)制。并說明隨機(jī)退避時間的計算方法。3-9.IEEE802.11MAC協(xié)議有哪兩種訪問控制方式?每種方式是如何工作的?分布式協(xié)調(diào)功能（DCF）、點協(xié)調(diào)功能（PCF），期中DCF是基本訪問控制方式。3-10.通常有哪些原因?qū)е聜鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生無效能耗?空閑偵聽、數(shù)據(jù)沖突、串?dāng)_、控制開銷3-11.敘述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)S-MAC協(xié)議的主要特點和實現(xiàn)機(jī)制。（1）S-MAC協(xié)議的適用條件是傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量不大，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和融合以減少數(shù)據(jù)通信量，網(wǎng)絡(luò)能容忍一定程度的通信延遲。它的設(shè)計目標(biāo)是提供良好的擴(kuò)展性，減少結(jié)點能耗。（2）周期性偵聽和睡眠機(jī)制、流量自適應(yīng)機(jī)制、沖突和串音避免機(jī)制、消息傳遞機(jī)制。3-12.簡述路由選擇的主要功能。尋找源結(jié)點和目的結(jié)點間的優(yōu)化路徑。將數(shù)據(jù)分析沿著優(yōu)化路徑正確轉(zhuǎn)發(fā)。3-14.常見的傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議有哪些類型?并說明各種類型路由協(xié)議的主要特點。能量感知路由協(xié)議、基于查詢的路由協(xié)議、地理位置協(xié)議、可靠的路由協(xié)議。能量感知路由協(xié)議：從數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰肯某霭l(fā)，討論最少能量消耗和最長網(wǎng)絡(luò)生存期等問題?；诓樵兊穆酚蓞f(xié)議：主要用于需要不斷查詢傳感器結(jié)點采集的數(shù)據(jù)，通過減少通信流量來節(jié)省能量，即數(shù)據(jù)融合技術(shù)與路由協(xié)議的設(shè)計相結(jié)合。地理位置協(xié)議：主要應(yīng)用于需要知道目的結(jié)點的精確或大致地理位置的問題中，把結(jié)點的位置信息作為路由選擇的依據(jù)，從而完成結(jié)點的路由選擇功能，并且降低維護(hù)路由協(xié)議的能耗。可靠的路由協(xié)議：應(yīng)用在對可靠性和實時性等方面有特別要求的問題中。3-15.如何設(shè)計傳感器網(wǎng)絡(luò)的定向擴(kuò)散路由協(xié)議?4-2.傳感器網(wǎng)絡(luò)常見的時間同步機(jī)制有哪些?RBS、Ting/Mini-Sync、TPSN4-3.簡述TPSN時間同步協(xié)議的設(shè)計過程。TPSN時間同步協(xié)議采用層次結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的時間同步。所有結(jié)點按照層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯分級。表示結(jié)點到根結(jié)點的距離，通過基于發(fā)送者-接收者的結(jié)點對方式。每個結(jié)點與上一級的一個結(jié)點進(jìn)行同步。從而最終所有結(jié)點都與根結(jié)點實現(xiàn)時間同步。TPSN協(xié)議包括兩個階段:第一個階段生成層次結(jié)構(gòu)，每個結(jié)點賦予一個級別。根結(jié)點賦予最高級別第0級。第i級的結(jié)點至少能夠與一個第(i-1)級的結(jié)點通信;第二個階段實現(xiàn)所有樹結(jié)點的時間同步。第1級結(jié)點同步到根結(jié)點。第i級的結(jié)點同步到第(i-1)級的一個結(jié)點，最終所有結(jié)點都同步到根結(jié)點，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的時間同步。4-6.簡述以下概念術(shù)語的含義:錨點、測距、連接度、到達(dá)時間差、接收信號強(qiáng)度指示、視線關(guān)系。錨點：指通過其他方式預(yù)先獲得位置坐標(biāo)的結(jié)點，有時也稱作信標(biāo)結(jié)點。網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)的其余結(jié)點稱為非錨點。測距：指兩個相互通信的結(jié)點通過測量方式來估計出彼此之間的距離或角度。連接度：包括結(jié)點連接度和網(wǎng)絡(luò)連接度兩種含義。結(jié)點連接度是指結(jié)點可探測發(fā)現(xiàn)的鄰居結(jié)點個數(shù)。網(wǎng)絡(luò)連接度是所有結(jié)點的鄰結(jié)點數(shù)目的平均值，它反映了傳感器配置的密集程度。到達(dá)時間差：兩種不同傳播速度的信號從一個結(jié)點傳播到另一個結(jié)點所需要的時間之差。接收信號強(qiáng)度指示：結(jié)點接收到無線信號的強(qiáng)度大小。視線關(guān)系：如果傳感器網(wǎng)絡(luò)的兩個結(jié)點之間沒有障礙物，能夠?qū)崿F(xiàn)直接通信，則稱這兩個結(jié)點問存在視線關(guān)系。4-9.RSSI測距的原理是什么?4-10.簡述ToA測距的原理。4-11.舉例說明TDoA的測距過程。4-12.舉例說明AoA測角的過程。4-13.試描述傳感器網(wǎng)絡(luò)多邊定位法的原理。4-14.簡述Min-max定位方法的原理。4-15.簡述質(zhì)心定位算法的原理及其特點?！?-16.舉例說明DV-Hop算法的定位實現(xiàn)過程。4-17.什么是數(shù)據(jù)融合技術(shù)?它在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的主要作用是什么?數(shù)據(jù)融合也被稱作信息融，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)行優(yōu)化合成，獲得比單一信息源更精確、完整的估計或判斷。①節(jié)省整個網(wǎng)絡(luò)的能量②增強(qiáng)所收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性③提高收集數(shù)據(jù)的效率4-18.簡述數(shù)據(jù)融合技術(shù)的不同分類方法及其類型。依據(jù)融合前后數(shù)據(jù)的信息含量進(jìn)行分類：無損失融合、有損失融合(2)依據(jù)數(shù)據(jù)融合與應(yīng)用層數(shù)據(jù)語義的關(guān)系進(jìn)行分類：依賴于應(yīng)用的數(shù)據(jù)融合、獨立于應(yīng)用的數(shù)據(jù)融合、結(jié)合以上兩種技術(shù)的數(shù)據(jù)融合(3)依據(jù)融合操作的級別進(jìn)行分類：數(shù)據(jù)級融合、特征級融合、決策級融合4-19.什么是數(shù)據(jù)融合的綜合平均法?4-20.常見的數(shù)據(jù)融合方法有哪些?綜合平均法、卡爾曼濾波法、貝葉斯估計法、D-S證據(jù)推理法、統(tǒng)計決策理論、模糊邏輯法、產(chǎn)生式規(guī)則法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。4-21.無線通信的能量消耗與距離的關(guān)系是什么?它反映出傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖裁刺攸c?通常隨著通信距離的曾加，能耗急劇增加。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中要減少單跳通信距離，盡量使用多跳短距離的無線通信方式。4-22.簡述節(jié)能策略休眠機(jī)制的實現(xiàn)思想。當(dāng)結(jié)點周圍沒有感興趣的事件發(fā)生時，計算與通信單元處十空閑狀態(tài)，把這些組件關(guān)鐘或調(diào)到更低能耗的狀態(tài)，即休眠狀態(tài)。該機(jī)制對于延長傳感器結(jié)點的生存周期非常重要。但休眠狀態(tài)與工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換需要消耗一定的能量。并且產(chǎn)生時延。所以狀態(tài)轉(zhuǎn)換策略對于休眠機(jī)制比較重要。如果狀態(tài)轉(zhuǎn)換策略不合適，不僅無法節(jié)能，反而會導(dǎo)致能耗的增加。4-23.簡述傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)點各單元能量消耗的特點傳感器結(jié)點中消耗能量的模塊有傳感器模塊、處理器模塊和通信模塊。隨著集成電路工藝的進(jìn)步。處理器和傳感器模塊的功耗都很低。無線通信模塊可以處于發(fā)送、接收、空閑或睡眠狀態(tài)?？臻e狀態(tài)就是偵聽無線信道上的信息，但不發(fā)送或接收。睡眠狀態(tài)就是無線通信模塊處于不工作狀態(tài)。4-24.動態(tài)電源管理的工作原理是什么?當(dāng)結(jié)點周圍沒有感興趣的事件發(fā)生時，部分模塊處于空閑狀態(tài)。應(yīng)該把這些組件關(guān)掉或調(diào)到更低能耗的狀態(tài)(即休眠狀態(tài))。從而節(jié)省能量。4-25.傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性需求包括哪些內(nèi)容?結(jié)點的安全保證、被動抵御入侵的能力、主動反擊入侵的能力。4-26.什么是傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息安全?4-27.簡述在傳感器網(wǎng)絡(luò)中實施Wormhole攻擊的原理過程4-28.SPINS安全協(xié)議簇能提供哪些功能?SPINS安個協(xié)議簇是最早的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全框架之一。包含了SNEP和μTESLA兩個安全協(xié)議。SNEP協(xié)議提供點到點通信認(rèn)證、數(shù)據(jù)機(jī)密性、完整性和新鮮性等安全服務(wù)；μTESLA協(xié)議則提供對廣播消息的數(shù)據(jù)認(rèn)證服務(wù)。6-3.低速無線個域網(wǎng)具有哪些特點?低速無線個域網(wǎng)是一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的無線通信網(wǎng)絡(luò)，它使得在低電能和低吞吐量的應(yīng)用環(huán)境中使用無線連接成為可能。與無線局域網(wǎng)相比。低速無線個域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)只需很少的基礎(chǔ)設(shè)施。甚至不需要基礎(chǔ)設(shè)施。IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)為低速無線個域網(wǎng)制定了物理層和MAC子層協(xié)議。6-7.簡述ZigBee的技術(shù)特點(1)數(shù)據(jù)傳輸速率低。數(shù)據(jù)率只有l(wèi)okb/s~250kb/s，專注十低速傳輸應(yīng)用。(2)有效范圍小。有效似蓋范圍10~75m之間，具體依據(jù)實際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定。(3)工作頻段靈活。使用的頻段分別為2.4GHz,868MHz(歐洲)及915MHz(美國)，均為無需申請的ISM頻段。(4)省電。由于工作周期很短。收發(fā)信息功耗較低，以及采用了休眠模式，ZigBee可確保兩節(jié)5號電池支持長達(dá)6個月至2年左右的使用時間，當(dāng)然不同應(yīng)用的功耗有所不同。(5)可靠。采用碰撞避免機(jī)制。并為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突。MAC層采用完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息。(6)成本低。由于數(shù)據(jù)傳輸速率低，并且協(xié)議簡單。降低了成本，另外使用ZigBee協(xié)議可免專利費。(7)時延短。針對時延敏感的應(yīng)用做了優(yōu)化。通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短。設(shè)備搜索時延的典型值為30ms.休眠激活時廷的典型值是15ms?；顒釉O(shè)備信道接入時延為15ms。(8)網(wǎng)絡(luò)容量大。一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)可容納多達(dá)254個從設(shè)備和一個主設(shè)備，一個區(qū)域內(nèi)可同時布置多達(dá)100個ZigBee網(wǎng)絡(luò)。(9)安全。ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和認(rèn)證功能。加密算法采用AES-128，應(yīng)用層安全屬性可根據(jù)需求來配置。

小學(xué)教師培養(yǎng)工作總結(jié)一年來，我校在上級部門的指導(dǎo)下，積極開展教師教育教學(xué)能力的提高培訓(xùn)工作，有效提高了教師的各種教育教學(xué)實際能力，為我校取得良好的辦學(xué)成效起了重要的作用?；仡櫸覀兊墓ぷ鳎饕邢旅鎺c做法和體會：一、制定計劃，常抓不懈這一學(xué)年雖然新來教師不多只有湯毛毛一位老師，但是我們還是很重視對她的成長。為了使她能盡快進(jìn)入教師角色，更好地促進(jìn)她的專業(yè)成長，我校采取了以下措施：1、以老帶新，促其成長。每一位新教師到我校后，學(xué)校都會指派一位有經(jīng)驗的老教師來帶，目的是通過一對一的言傳身教，使青年教師迅速地掌握實際教學(xué)能力，適應(yīng)我校教學(xué)工作的開展。2、抓骨干，促提高。骨干教師是學(xué)校教學(xué)工作的中堅力量，是學(xué)校教學(xué)工作開展的領(lǐng)頭人。骨干教師的質(zhì)量和數(shù)量，直接關(guān)系到我校教師隊伍的整體水平，決定了學(xué)校教育的質(zhì)量。抓好骨干教師的培養(yǎng)工作，就是抓好了全校通過對骨干教師的聽課、評課、匯報，他們在思想上受到了一次深刻的觸動。他們說：老本不能吃，繼續(xù)往前走，不然就成了枯干的教師了。3、抓青年，促上進(jìn)。青年教師是學(xué)校教學(xué)工作發(fā)展的希望，隨著一大批老教師的退休，一批又一批青年教師的充實，迅速提高青年教師的教學(xué)技能能已成了學(xué)校教學(xué)工作的重點。師德教育。由于學(xué)校教育發(fā)展的需要，一年來，我校大量新進(jìn)了一批新教師。如何讓這一批優(yōu)秀的學(xué)生迅速地成長為合格的、優(yōu)秀的教師成了學(xué)校教育教學(xué)工作中面臨的重大問題。為此，我校對新教師、年輕教師堅持不間斷、多方面、多渠道加強(qiáng)師德規(guī)范教育，以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導(dǎo)，以《教師職業(yè)道德規(guī)范》、《公民道德建設(shè)發(fā)展綱要》、《教育法》、《教師法》為依據(jù)，堅持理論與實踐相結(jié)合，開展“三比一樹”“踐行科學(xué)發(fā)展觀”等活動，教育全體青年教師樹立世界觀、人生觀、價值觀的正確觀念，樹立正確的教育教學(xué)觀念、態(tài)度和遠(yuǎn)大理想，從而提高了我校教師職業(yè)道德的整體水平。師徒結(jié)對。青年教師在教學(xué)上應(yīng)該說是像一張白紙。如何在這張白紙上繪出燦爛的圖來，這就需要給他們在走上講臺時有一個好的引導(dǎo)，好的榜樣，好的導(dǎo)師。師徒結(jié)對無疑能起到這樣的作用，達(dá)到這樣的目的。通過確定對象---全面聽課----跟蹤指導(dǎo)的形式開展。4、抓基本，促技能。為進(jìn)一步深化對新課程理念的學(xué)習(xí)與思考，全面推進(jìn)新課程改革的進(jìn)程，切實提高廣大教師的課堂教學(xué)水平，促進(jìn)廣大教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的不斷提高，我校本學(xué)期分別派遣多名青年教師去校外出聽課、研討，來校上展示課、并作說課講座，課后全體老師還同他們進(jìn)行了面對面的研討交流。二、整體趨優(yōu)，初露頭角學(xué)校采取一系列有效的措施，提高了青年教師的綜合素質(zhì)，促進(jìn)了我校素質(zhì)教育全面的發(fā)展，教學(xué)質(zhì)量也能有一定的提高，學(xué)生的各方面素質(zhì)有了一定提升。陳思思老師被評為縣級教學(xué)新苗，其他老師在學(xué)區(qū)和縣的基本功、論文等評比中均有獲獎。三、明確方向，仍須努力我們將繼續(xù)加大培養(yǎng)青年教師全面素質(zhì)的力度，促進(jìn)我校青年教師整體素質(zhì)的優(yōu)化，為創(chuàng)造學(xué)校更美好的未來貢獻(xiàn)我們的力量。

河南理工大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院實習(xí)報告20—20學(xué)年第學(xué)期實習(xí)名稱生產(chǎn)實習(xí)實習(xí)地點實習(xí)日期學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)班級指導(dǎo)教師20**年**月**日一、實習(xí)基本情況20**年**月通過網(wǎng)絡(luò)招聘，我應(yīng)聘到河南中方紡業(yè)有限公司進(jìn)行實習(xí)，該公司位于周口市，主要承擔(dān)棉紡制造與銷售工作，進(jìn)入公司后我被分配到信息管理部門，主要從事的工作是對公司的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理與維護(hù)，同時對公司網(wǎng)站的管理與維護(hù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，三個月的實習(xí)讓學(xué)會了從不同的角度去看待問題和解決問題，對網(wǎng)絡(luò)工程師的工作有了全面的認(rèn)識，為以后的就業(yè)積累了經(jīng)驗。二、實習(xí)內(nèi)容1.單位情況河南中方實業(yè)（集團(tuán)）有限公司是以棉花種植、收購、加工、經(jīng)營、倉儲、紡織及棉花與紡織品進(jìn)出口為產(chǎn)業(yè)鏈條，集研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營、投資、管理于一體的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)化集團(tuán)企業(yè)。旗下?lián)碛卸嗉覐氖旅藁?、紡織等生產(chǎn)、經(jīng)營的全資、控股子公司。經(jīng)過多年的發(fā)展，公司已形成了以“棉花經(jīng)營、棉花物流、棉紡織、紡織品出口”為主干業(yè)務(wù)，以“國內(nèi)、國際”為兩大市場的經(jīng)營格局。棉花經(jīng)營涵蓋進(jìn)口棉、新疆棉、地產(chǎn)棉三大系列多個品種；棉花物流業(yè)務(wù)以地產(chǎn)棉交易為主，填補(bǔ)了河南無地產(chǎn)棉交易市場的空白，并融入了全國棉花物流體系；棉紗產(chǎn)品從精梳40s到精梳120s、氣流紡紗16s到21s等兩大系列；外貿(mào)出口涵蓋棉紗、面料、服裝等三大系列、400多個品種。公司營銷網(wǎng)絡(luò)覆蓋國內(nèi)眾多棉花生產(chǎn)、經(jīng)營、紡織企業(yè)，大型專業(yè)公司及國際棉花、紡織工貿(mào)公司，并與之建立了長期穩(wěn)固的互助合作