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无线传感器网络简明教程

作业题

第一章

2.什么事无线传感器网络？

答：传感器网络的标准定义是这样的：传感器网络是大量的静止或移动的传感器以

自组织和多跳的方式构成的无线网络.其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆

盖地理区域内感知对象的监测信息.并报告给用户。它的英文是WirelessSensor

Network,简称WSN。

5.传感器网络的终端探测节点由哪些部分组成？这些组成模块的功能分别是什么？

答：由传感模块、计算模块、通信模块、存储模块、电源模块和嵌入式软件系统组

成。这里传感模块负责探测目标的物理特征和现象.计算模块负责处理数据和系统管理.

存贮模块负责存放程序和数据.通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送

和接收。另外.电源模块负责节点供电.节点由嵌入式软件系统支撑.运行网络的五层协

议。

8.传感器网络的体系结构包括哪些部分？各部分的功能分别是什么？

答：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。

第二章

2.传感器由哪些部分组成？各部分的功能是什么？

答：传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。敏感元件是传感器

中能感受或响应被测量的部分。转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适

于传输或测量的信号（一般指电信号）部分。基本转换电路可以对获得的微弱电信号

进行放大、运算调制等。另外.基本转换电路工作时必须有辅助电源。

7.传感器的一般特性包括哪些指标？

答：传感器的一般特性包括：灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、重复性、漂

移、精度、分辨率（力）、迟滞。

8.什么是传感器的灵敏度？

答：传感器的灵敏度指传感器达到稳定工作状态时.输出变化量与引起变化的输入

变化量之比.即K=输出变化量/输入变化量=△Y/△X=dy/dx

..

9.什么是传感器的线性度？

答：线性度是指传感器的实际输入-输出曲线（校准曲线）与拟合直线之间的吻合

（偏离）程度。选定拟合直线的过程.就是传感器的线性化过程。实际曲线与它的两个

端尖连线（称为理论直线）之间的偏差称为传感器的非线性误差。取其中最大值与输出

满度值之比作为评价线性度（或非线性误差）的指标。

L

emax100%

Ly

FS

式中e为线性度(非线性误差).△L为校准曲线与拟合直线间的最大差值.y为满量程

Lmaxfs

输出值。

第三章

1.目前无线传感器网络的通信传输介质有哪些类型？它们各有什么特点？

答：无线通信的介质包括电磁波和声波。电磁波是最主要的无线通信介质.而声波

一般仅用于水下的无线通信。根据波长的不同.电磁波分为无线电波、微波、红外线、

毫米波和光波等.其中无线电波在无线网络中使用最广泛。无线电波是容易产生.可以传

播很远.可以穿过建筑物.因而被广泛地用于室内或室外的无线通信。无线电波是全方向

传播信号的.它能向任意方向发送无线信号.所以发射方和接收方的装置在位置上不必

要求很精确的对准。无线电波易受发动机和其它电子设备的干扰。

5.当前传感器网络的无线通信主要选择哪些频段？

答：针对无线传感器网络的特点.现有的物理层设计基本