无线传感器网络题.doc

《无线传感器网络》 填空题（每题4分，共计40分） 传感器网络的基本功能：协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息 无线传感器节点的基本功能：采集数据、数据处理、控制、通信 常见的同步： 无线通信物理层的主要技术包括：介质选择、频段选取、调制技术、扩频技术 定向扩散路由机制可以分为三个阶段：兴趣扩散阶段、梯度建立阶段、数据传播阶段、Hz、2.4GHz、5GHz 传感器网络的电源节能方法：休眠（技术）机制、数据融合 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 基于竞争的ift协议 故障修复方法 基于连接的修复覆盖的修复 的路由扩散路由传路由 问答题10分共0分）， 无线传感器网络(WSN)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，目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域内感知对象的监测信息，并报告给用户。 由电源、感知部件、处理器、、部件和软件这几部分构成。电源传感器提供正常工作所必能源。感知用于感知、获取外界的信息，并将其转换为数字。处理负责协调节点各部分的工作，如对感知部件获取的信息进行必要的处理、保存，控制部件和电源的工作模式等。通信负责与其他传感器或用户通信。软件传感器提供必要的软件支持，如嵌入式操作系统、嵌入式数据库系统等。 GPSR (Greedy Perimeter Stateless Routing)路由协议是贪婪算法(Greedy)和图形算法的结合，它不需要维护路由表，是一种无状态的路由协议。 GPSR协议具有贪婪转发((Greedy Forwarding)和周界转发(Perimeters Forwarding)两种分组转发方式。 （1）贪婪转发算法 贪婪转发算法是一种基于地理信息的路由算法。贪婪转发算法的前提是每个分组都已包含其目的节点位置或目标区域位置，每个节点都已知自己及自接邻节点的位置。 贪婪转发算法总是朝距离目的节点最近的邻节点转发分组，如图7-14所示。 （2）周界转发 图7-16给出了右手规则的基本原理。当一个数据分组从节点x到达节点y时，它经过下一边时以y为顶点，沿(y,x)逆时针方向上的第一条链路，如图所示的为(y,z)，后续的同样依照此规则来确定，直到数据到达目的节点为止。 GPSR路由协议同时采用了贪婪算法和周界转发来对数据分组进行传送。在完整的拓扑图中采用贪婪转发，当贪婪转发找不到下一跳节点时，则在平面图中采用周界转发决定数据分组的下一跳。 无线传感器网络的路由协议有哪些类型？路由协议的设计要求？ 协议主要分为四类:基于聚簇的路由协议、以数据为中心路由协议、基于地理位置路由协议和能量感知路由协议 现有的无线传感器网络路由协议设计以节能、延长网络生命周期为主要目的。 　　(1)QoS 路由。目前传感器网络路由协议的研究重点主要集中在能量效率上, 而在未来的研究中可能还需要解决由视频和成像传感器以及实时应用引起的QoS 问题。 　　(2)支持移动性。目前的WSNs 路由协议对网络的拓扑感知能力和移动性的支持比较差,如何在控制协议开销的前提下,支持快速拓扑感知是一个重要挑战。 　　(3)安全路由。由于WSNs 的固有特性,其路由协议极易受到安全威胁, 是网络攻击的主要目标, 设计简单、有效、适用于WSNs 的安全机制是今后努力的方向。 　　(4)有效功耗。WSNs 中数据通信最为耗能,今后尽量通过使用数据融合技术、数据传输中采用过滤机制来减少通信量,并通过让各节点平均消耗能量来保持通信量的负载均衡。 (5)容错性。由于WSNs 节点容易发生故障,应尽量利用节点易获得的网络信息计算路由, 以确保在路由出现故障时能够尽快得到恢复,可采用多路径传输来提高数据传输的可靠性 S-MAC协议手段和特点 S-MAC协议采用的主要机制 周期性侦听和睡眠 2．流量自适应侦听机制 3．串音避免 4. 消息传递 常用的定位方法？各有特点？ 基于测距的定位技术是通过测量节点之间的距离，根据几何关系计算出网络节点的位置。解析几何里有多种方法可以确定一个点的位置。比较常用的方法是多边定位和角度定位。 测距方法： 多边定位浮点运算大，计算代价高。 in-Max定位方法简单。 (1)质心算法:实现简单，通信开销小，但仅能实现组粒度定位 (2)DV-Hop算法：解决了低锚点密度引发的问题根据距离矢量路由协议在全网范围广播跳数和位置。 为什么无线传感器网络需要时间同步？RBS、TPSN时间同步算法工作原理。 传感器节点通常需要彼此协作，去完成复杂的检测和感知温度，传感器网络的一些节能方案是利用时间同步来实现的。 RBS同步协议的基本思想