1-2、什么就是无线传感器网络?无线传感器网络就是大量得静止或移动得传感器以自组织与多跳得方式构成得无线网络。

目得就是协作地探测、处理与传输网络覆盖区域内感知对象得监测信息,并报告给用户。

1-4、图示说明无线传感器网络得系统架构。

1-5、传感器网络得终端探测结点由哪些部分组成?这些组成模块得功能分别就是什么?(1)传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存储模块电源模块与嵌入式软件系统传感模块负责探测目标得物理特征与现象，计算模块负责处理数据与系统管理，存储模块负责存放程序与数据，通信模块负责网络管理信息与探测数据两种信息得发送与接收。

另外，电源模块负责结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络得五层协议。

1-8、传感器网络得体系结构包括哪些部分?各部分得功能分别就是什么?(1)网络通信协议：类似于传统Internet网络中得TCP/IP协议体系。

它由物理层、数据链路层、网络层、传输层与应用层组成。

(2)网络管理平台：主要就是对传感器结点自身得管理与用户对传感器网络得管理。

包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。

(3)应用支撑平台：建立在网络通信协议与网络管理技术得基础之上。

包括一系列基于监测任务得应用层软件，通过应用服务接口与网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用得支持。

1-9、传感器网络得结构有哪些类型?分别说明各种网络结构得特征及优缺点。

（1）根据结点数目得多少，传感器网络得结构可以分为平面结构与分级结构。

如果网络得规模较小，一般采用平面结构；如果网络规模很大，则必须采用分级网络结构。

（2）平面结构：特征：平面结构得网络比较简单，所有结点得地位平等，所以又可以称为对等式结构。

优点：源结点与目得结点之间一般存在多条路径，网络负荷由这些路径共同承担。

一般情况下不存在瓶颈，网络比较健壮。

缺点：①影响网络数据得传输速率，甚至造成网络崩溃。

②整个系统宏观上会损耗巨大能量。

③可扩充性差，需要大量控制消息。

分级结构：特征：传感器网络被划分为多个簇，每个簇由一个簇头与多个簇成员组成。

这些簇头形成了高一级得网络。

簇头结点负责簇间数据得转发，簇成员只负责数据得采集。

优点：①大大减少了网络中路由控制信息得数量，具有很好得可扩充性。

②簇头可以随时选举产生，具有很强得抗毁性。

缺点：簇头得能量消耗较大，很难进人休眠状态。

1-13、讨论无线传感器网络在实际生活中有哪些潜在得应用。

(1)用在智能家具系统中，将传感器嵌入家具与家电中，使其与执行单元组成无线网络，与因特网连接在一起。

(2)用在智能医疗中，将传感器嵌入医疗设备中，使其能接入因特网，将患者数据传送至医生终端。

(3)用在只能交通中，运用无线传感器监测路面、车流等情况。

2-2、传感器由哪些部分组成?各部分得功能就是什么?2-5、集成传感器得特点就是什么?体积小、重量轻、功能强、性能好。

2-7、传感器得一般特性包括哪些指标?灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、重复性、漂移、精度、分辨（力）、迟滞。

2-15、如何进行传感器得正确选型？1、测量对象与环境：分析被测量得特点与传感器得使用条件选择何种原理得传感器。

2、灵敏度：选择较高信噪比得传感器，并选择适合得灵敏度方向。

3、频率响应特性:根据信号得特点选择相应得传感器响应频率，以及延时短得传感器。

4、线性范围：传感器种类确定后观察其量程就是否满足要求，并且选择误差小得传感器。

5.稳定性：根据使用环境选择何时得传感器或采用适当得措施减小环境影响，尽量选择稳定性好得传感器。

6.精度：选择满足要求得，相对便宜得传感器。

2-17、简述磁阻传感器探测运动车辆得原理。

磁阻传感器在探测磁场得通知探测获得车轮速度、磁迹、车辆出现与运动方向等。

使用磁性传感器探测方向、角度或电流值，可以间接测定这些数值。

因为这些属性变量必须对相应得磁场产生变化，一旦磁传感器检测出场强变化，则采用一些信号处理办法，将传感器信号转换成需要得参数值。

3-2、无线网络通信系统为什么要进行调制与解调?调制有哪些方法?（1）调制与解调技术就是无线通信系统得关键技术之一。

调制对通信系统得有效性与可靠性有很大得影响。

采用什么方法调制与解调往往在很大程度上决定着通信系统得质量。

调制技术通过改变高频载波得幅度、相位或频率，使其随着基带信号幅度得变化而变化。

解调就是将基带信号从载波中提取出来以便预定得接收者(信宿)处理与理解得过程。

（2）根据调制中采用得基带信号得类型。

可以将调制分为模拟调制与数字调制。

根据原始信号所控制参量得不同，调制分为幅度调制、频率调制与相位调制。

3-4、试描述无线传感器网络得物理层帧结构。

3-6、根据信道使用方式得不同。

传感器网络得MAC协议可以分为哪几种类型?时分复用无竞争接入方式、随机竞争接入方式、竞争与固定分配相结合得接入方式。

3-7、设计基于竞争得MAC协议得基本思想就是什么？当结点需要发送数据时，通过竞争方式使用无线信道。

如果发送得数据产生了碰撞，就按照某种策略重发数据，直到数据发送成功或放弃发送。

3-8、试写(画）出CSMA/CA得基木访问机制。

并说明随机退避时间得计算方法。

3-9、IEEE802、11MAC协议有哪两种访问控制方式?每种方式就是如何工作得?（1）分布式协调功能（DCF）、点协调功能（PCF），期中DCF就是基本访问控制方式。

3-10、通常有哪些原因导致传感器网络产生无效能耗?空闲侦听、数据冲突、串扰、控制开销3-11、叙述无线传感器网络S-MAC协议得主要特点与实现机制。

（1）S-MAC协议得适用条件就是传感器网络得数据传输量不大，网络内部能够进行数据得处理与融合以减少数据通信量，网络能容忍一定程度得通信延迟。

它得设计目标就是提供良好得扩展性，减少结点能耗。

（2）周期性侦听与睡眠机制、流量自适应机制、冲突与串音避免机制、消息传递机制。

3-12、简述路由选择得主要功能。

（1）寻找源结点与目得结点间得优化路径。

（2）将数据分析沿着优化路径正确转发。

3-14、常见得传感器网络路由协议有哪些类型?并说明各种类型路由协议得主要特点。

（1）能量感知路由协议、基于查询得路由协议、地理位置协议、可靠得路由协议。

（2）能量感知路由协议：从数据传输得能量消耗出发，讨论最少能量消耗与最长网络生存期等问题。

基于查询得路由协议：主要用于需要不断查询传感器结点采集得数据，通过减少通信流量来节省能量，即数据融合技术与路由协议得设计相结合。

地理位置协议：主要应用于需要知道目得结点得精确或大致地理位置得问题中，把结点得位置信息作为路由选择得依据，从而完成结点得路由选择功能，并且降低维护路由协议得能耗。

可靠得路由协议：应用在对可靠性与实时性等方面有特别要求得问题中。

3-15、如何设计传感器网络得定向扩散路由协议?4-2、传感器网络常见得时间同步机制有哪些?RBS、Ting/Mini-Sync、TPSN4-3、简述TPSN时间同步协议得设计过程。

TPSN时间同步协议采用层次结构，实现整个网络结点得时间同步。

所有结点按照层次结构进行逻辑分级。

表示结点到根结点得距离，通过基于发送者-接收者得结点对方式。

每个结点与上一级得一个结点进行同步。

从而最终所有结点都与根结点实现时间同步。

TPSN协议包括两个阶段:第一个阶段生成层次结构，每个结点赋予一个级别。

根结点赋予最高级别第0级。

第i 级得结点至少能够与一个第(i-1)级得结点通信;第二个阶段实现所有树结点得时间同步。

第1级结点同步到根结点。

第i级得结点同步到第(i-1)级得一个结点，最终所有结点都同步到根结点，实现整个网络得时间同步。

4-6、简述以下概念术语得含义:锚点、测距、连接度、到达时间差、接收信号强度指示、视线关系。

锚点：指通过其她方式预先获得位置坐标得结点，有时也称作信标结点。

网络中相应得其余结点称为非锚点。

测距：指两个相互通信得结点通过测量方式来估计出彼此之间得距离或角度。

连接度：包括结点连接度与网络连接度两种含义。

结点连接度就是指结点可探测发现得邻居结点个数。

网络连接度就是所有结点得邻结点数目得平均值，它反映了传感器配置得密集程度。

到达时间差：两种不同传播速度得信号从一个结点传播到另一个结点所需要得时间之差。

接收信号强度指示：结点接收到无线信号得强度大小。

视线关系：如果传感器网络得两个结点之间没有障碍物，能够实现直接通信，则称这两个结点问存在视线关系。

4-9、RSSI测距得原理就是什么?4-10、简述ToA测距得原理。

4-11、举例说明TDoA得测距过程。

4-12、举例说明AoA测角得过程。

4-13、试描述传感器网络多边定位法得原理。

4-14、简述Min-max定位方法得原理。

4-15、简述质心定位算法得原理及其特点。

★4-16、举例说明DV-Hop算法得定位实现过程。

4-17、什么就是数据融合技术?它在传感器网络中得主要作用就是什么?数据融合也被称作信息融，就是一种多源信息处理技术。

它通过对来自同一目标得多源数据进行优化合成，获得比单一信息源更精确、完整得估计或判断。

（2）①节省整个网络得能量②增强所收集数据得准确性③提高收集数据得效率4-18、简述数据融合技术得不同分类方法及其类型。

(1)依据融合前后数据得信息含量进行分类：无损失融合、有损失融合(2)依据数据融合与应用层数据语义得关系进行分类：依赖于应用得数据融合、独立于应用得数据融合、结合以上两种技术得数据融合(3)依据融合操作得级别进行分类：数据级融合、特征级融合、决策级融合4-19、什么就是数据融合得综合平均法?4-20、常见得数据融合方法有哪些?综合平均法、卡尔曼滤波法、贝叶斯估计法、D-S证据推理法、统计决策理论、模糊逻辑法、产生式规则法、神经网络方法。

4-21、无线通信得能量消耗与距离得关系就是什么?它反映出传感器网络数据传输得什么特点?（1）通常随着通信距离得曾加，能耗急剧增加。

（2）在传感器网络中要减少单跳通信距离，尽量使用多跳短距离得无线通信方式。

4-22、简述节能策略休眠机制得实现思想。

当结点周围没有感兴趣得事件发生时，计算与通信单元处十空闲状态，把这些组件关钟或调到更低能耗得状态，即休眠状态。

该机制对于延长传感器结点得生存周期非常重要。

但休眠状态与工作状态得转换需要消耗一定得能量。

并且产生时延。

所以状态转换策略对于休眠机制比较重要。

如果状态转换策略不合适，不仅无法节能，反而会导致能耗得增加。

4-23、简述传感器网络结点各单元能量消耗得特点传感器结点中消耗能量得模块有传感器模块、处理器模块与通信模块。

随着集成电路工艺得进步。

处理器与传感器模块得功耗都很低。

无线通信模块可以处于发送、接收、空闲或睡眠状态。

空闲状态就就是侦听无线信道上得信息，但不发送或接收。