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无线传感器网络复习资料

第一章概述

1、什么是无线传感器网络?

无线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。

2、传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成?这些组成模块的

功能分别是什么?

（1）传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存

储模块、电源模块和嵌入式软件系统

（2）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，存储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

结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。3、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？

（1）网络通信协议：类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议

体系。它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。

（2）网络管理平台：主要是对传感器结点自身的管理和用户对传

感器网络的管理。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。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。

（3）应用支撑平台：建立在网络通信协议和网络管理技术的基础

之上。包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和

网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。

第二章微型传感器的基本知识

1、传感器由哪些部分组成？各部分的功能是什么？

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。

2、集成传感器的特点是什么?

体积小、重量轻、功能强、性能好。

3、如何进行传感器的正确选型？

（1）测量对象与环境：分析被测量的特点和传感器的使用条件选

择何种原理的传感器。（2）灵敏度：选择较高信噪比的传感器，并选

择适合的灵敏度方向。

（3）频率响应特性:根据信号的特点选择相应的传感器响应频率，

以及延时短的传感器。（4）线性范围：传感器种类确定后观察其量程

是否满足要求，并且选择误差小的传感器。（5）稳定性：根据使用环

境选择何时的传感器或采用适当的措施减小环境影响，尽量选择稳定

性好的传感器。

（6）精度：选择满足要求的，相对便宜的传感器。

第三章传感器网络的通信与组网技术

1、无线网络通信系统为什么要进行调制和解调?调制有哪些方法?

（1）调制对通信系统的有效性和可靠性有很大的影响，采用什么

方法调制和解调往往在很大程度上决定着通信系统的质量。

调制技术通过改变高频载波的幅度、相位或频率，使其随着基带

信号幅度的变化而变化。

解调是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者(信宿)处理

和理解的过程。（2）根据调制中采用的基带信号的类型。可以将调制

分为模拟调制和数字调制。

根据原始信号所控制参量的不同，调制分为幅度调制、频率调制

和相位调制。

2、当前传感器网络的无线通信主要选择哪些频段？

在频段选择上主要集中在433～464MHz、902～928MHz和

2.4～2.5GHz的ISM波段。

3、设计基于竞争的MAC协议的基本思想是什么？

基于竞争的MAC协议采用按需使用信道的方式，它的基本思想是

当节点需要发送数据时，通过竞争方式使用无线信道，如果发送的数

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。

4、简述无线网络介质访问控制方法CSMA/CA的工作原理

当某个站点（源站点）有数据帧要发送时，检测信道。若信道空

闲，且在DIFS时间内一直空闲，则发送这个数据帧。发送