苏州大学传感器网络题库解析.doc

苏州大学无线传感器网络题库 (注：2016年软嵌一月期末考的B卷) A卷 1.简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成：后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。 2.数据融合的内容主要包括：多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测 3.无线传感器网络可以选择的频段有：868MHZ、915MHZ、2.4GHZ 5GHZ 4.传感器网络的电源节能方法：休眠机制、数据融合等 5.传感器网络的安全问题：(1) 机密性问题。(2) 点到点的消息认证问题。(3) 完整性鉴别问题。 6.802.11规定三种帧间间隔：短帧间间隔SIFS，长度为28 us、点协调功能帧间间隔PIFS长度是SIFS加一个时隙(slot)长度，即78 us，分布协调功能帧间间隔DIFS，长度为128 us 基于竞争的MAC协议有：载波侦听多路访问（CSMA）， ， 8.802.11网络的基本元素SSID标示了一个无线服务，这个服务的内容包括了：接入速率、工作信道、认证加密方法、网络访问权限等 传感器是将外界信号转换为电信号的装置：传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成 传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成 物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖万物的网络。RIFD无线识别、嵌入式系统技术、能量供给模块和纳米技术列为物联网关键技术。 任意相邻区域使用无频率交叉的频道是，如：1、6、11频道 。 为什么无线传感器网络需要时间同步，简述RBS、TPSN时间同步算法工作原理？ 解：在分布式的无线传感器网络应用中，每个传感器节点都有自己的本地时钟。不同节点的晶体振荡器频率存在偏差，以及湿度和电磁波的干扰等都会造成网络节点之间的运行时间偏差，RBS同步协议的基本思想是多个节点接收同一个同步信号，然后多个收到同步信号的节点之间进行同步。这种同步算法消除了同步信号发送一方的时间不确定性。这种同步协议的缺点是协议开销大。TPSN协议采用层次型网络结构，首先将所有节点按照层次结构进行分级，然后每个节点与上一级的一个节点进行时间同步，最终所有节点都与根节点时间同步。 为什么无线传感器网络需要节点定位，简述基于距离的定位算法三边测量算法、三角测量算法的工作原理？ 解：传感器节点的自身定位是传感器网络应用的基础。许多应用都要求网络节点预先知道自身的位置，并在通信和协作过程中利用位置信息完成应用要求。若没有位置信息，传感器节点所采集的数据几乎是没有应用价值的。所以，在无线传感器网络的应用中，节点的定位成为关键的问题。 通过测量节点与信标节点间的实际距离或方位进行定位 三边测量算法：已知A、B、C三个节点的坐标，以及它们到节点D的距离，确定节点D的坐标 三角测量算法：已知A、B、C三个节点的坐标，节点D相对于节点A、B、C的角度，确定节点D的坐标 .无线传感器网络体系结构包括哪些部分，各部分的功能分别是什么？ 解：无线传感器网络体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层和能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台。这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作，在节点移动的传感器网络中转发数据，并支持多任务和资源共享。 什么路由空洞？如何产生的？怎样解决？ 解：传感器节点部署的随机性，使得网络不均匀导致空洞，不适合部署的地方形成的天然空洞，网络节点故障或者能量耗尽失效而形成的空洞。这种存在空洞的网络环境中，如果单纯依赖贪婪转发策略来转发数据包，在转发的过程中数据包会到达没有任何邻居节点比自身跟接近目的节点的区域，导致数据无法继续传播，这种现象被称为路由空洞。 图解：使用贪婪转发策略会出现所谓路由空洞缺欠。 如图1所示S为源节点D为目的节点I、J是以T为圆心T的感应半径为半径的圆和以D为圆心TD为半径的圆的两个交点在这里我们称两个圆的交点为路由空洞的顶点。按照贪婪算法思想，从S选择离D最近的邻居A为下一跳，同理A选择T为下一跳。但是T的所有邻居都比自己到D的距离远也就是说产生了路由空洞如图1中阴影所示。要解决空洞现象，可以使用周边转发机制。 定向扩散路由和谣传路由有何区别？ 解：定向扩散路由协议（Directed Diffusion）简称DD路由协议，是一种典型BL1117C-33C 的以数据为中心，基于查询的路由机制。汇聚节点根据不同的应用需求定义不同的兴趣(Interest)请求消息，并通过洪泛的方式将兴趣请求消息数据包发送至全网或者局部网络的传感器节点。兴趣请求消息用来表示查询内容，反应终端用户希望获得全网不同类型的数据服务，例如，监测区域中环境的温度