2013秋川大《无线传感器网络及应用》第一、二次作业答案..

《无线传感器网络及应用》第一次作业答案一、单项选择题。

本大题共11个小题，每小题2.5 分，共27.5分。

在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.下面哪种协议不属于路由协议（ C ）。

A.地理位置路由协议B.能量感知路由协议C.基于跳数的路由协议D.可靠的路由协议2.ZigBee的通信速率在2.4GHz时为（ D ）。

A.40KbpsB.20KbpsC.256 KbpsD.250kbps3.传感器节点（ D ）范围以内的所有其它节点，称为该节点的邻居节点。

A.视线B.跳数C.网络D.通信半径4.TinyOS是一个开源的（ D ）操作系统，它是由加州大学的伯利克分校开发，主要应用于无线传感器网络方面。

A.桌面B.后台C.批处理D.嵌入式N技术使用了哪种介质（ A ）。

A.无线电波B.双绞线C.光波D.沙狼6.传感器节点消耗能量主要消耗在（ A ）上。

A.无线通信模块B.处理器模块C.传感器模块D.管理模块7.传感器最早起于二十世纪（ B ）年代。

A.60年代B.70年代C.80年代D.90年代8.定向扩散（Directed Diffusion，DD）路由协议是一种（ B ）机制。

A.能量感知路B.基于查询的路由C.地理位置路由D.可靠的路由9.传感器的灵敏度是有方向性的。

当被测量是单向量，而且对方向性要求较高时，应选择在其它方向上灵敏度（）的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越（）越好。

AA.小；小B.小；大C.高；高D.高；底10.传感器的频率响应越（），则可测的信号频率范围就越（）。

CA.小；高B.大；宽C.高；宽D.大；高11.传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。

理论上在此范围内，灵敏度保持定值。

传感器的线性范围越（），则它的量程就越（），并且能保证一定的测量精度。

DA.小；宽B.小；高C.高；大D.宽；大二、多项选择题。

本大题共29个小题，每小题2.5 分，共72.5分。

《无线传感器网络及应用》模拟题一参考答案一、填空题（每小空为1分，总分20分）1 移动Ad hoc网络无线传感器网络2 无线电波红外线光波3 物理位置符号位置4 处理器单元无线传输单元传感器单元电源管理单元5802.15.46传感器模块处理器模块无线通信模块7低速率低价格低功耗8已调信号调制信号二、选择题（多项选择，每题2分，总分20分）1 AD2 AC3 C4 BCD5 AC6 BCD7 D8 ADA9 D10 BDA三、概念题（每题5分总分20分）1简述无线传感器网络系统工作过程无线传感器网络(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2 CSMA/CACSMA/CA机制是指在信号传输之前，发射机先侦听介质中是否有同信道载波，若不存在，意味着信道空闲，将直接进入数据传输状态；若存在载波，则在随机退避一段时间后重新检测信道。

这种介质访问控制层的方案简化了实现自组织网络应用的过程。

3 ZigBee技术ZigBee技术是一种面向自动化和无线控制的低速率、低功耗、低价格的无线网络方案。

ZigBee无线设备工作在公共频段上(全球2.4GHz、美国915MHz、欧洲868MHz)，传输距离为10～75m，具体数值取决于射频环境和特定应用条件下的输出功耗。

ZigBee的通信速率在2.4GHz时为250kbps，在915MHz时为40kbps，在868MHz时为20kbps。

4跳数两个节点之间间隔的跳段总数，称为这两个节点间的跳数。

四、简答题（每题10分共20分）1 无线传感器网络信息安全需求内容包括哪些？①数据的机密性——保证网络内传输的信息不被非法窃听。

②数据鉴别——保证用户收到的信息来自己方节点而非入侵节点。

③数据的完整性——保证数据在传输过程中没有被恶意篡改。

④数据的实效性——保证数据在时效范围内被传输给用户。

广东白云学院2015 —2016 学年第 二 学期期末考试《无线传感器网络技术与应用》（A 卷）参考答案及评分标准一、选择题（请将正确答案填写在括号内。

每小题2分，共30分）1、以下属于物理层的设备是（A ） A 、中继器B 、以太网交换机C 、桥D 、网关2、路由选择协议位于（C ）。

A 、物理层B 、数据链路层C 、网络层D 、应用层3、MAC 的是指（B ）。

A 、逻辑链路控制子层 B 、介质访问控制子层 C 、物理层D 、数据链路层4、在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是（C ）。

A 、单工B 、半双工C 、全双工D 、上述三种均不是5、以下属于物理层的设备是（ A ） （A）A 、中继器B 、以太网交换机C 、桥D 、网关6、下列哪一项不是flooding 和gossiping 路由协议的问题（ A ） A 、协议设计复杂 B 、信息内爆C 、部分重迭D 、网络资源利用不合理7、在通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的（ A ）。

A ．有效性B ．可靠性C ．适应性D ．标准性8、对模拟信号进行模/数字转换后会产生( A )。

A ．失真Ｂ．干扰C ．失真+干扰Ｄ．失真或干扰9、观察传感器的信号波形图应使用的仪表是（C ）。

A、频率计B、万用表C、示波器D、扫频仪10、WLAN的通信标准主要采用( C )标准。

A．IEEE802.2 B．IEEE802.3 C．IEEE802.11 D．IEEE802.1611、无线局域网相对于有线网络的主要优点是( A )。

A．可移动性B．传输速度快C．稳定性高D．通信质量好12、以下不属于无线网络面临的问题的是( C )。

A．无线信号传输易受干扰B．无线网络产品标准不统一C．无线网络的市场占有率低D．无线信号的安全性问题13、无线传感器网络的基本要素不包括( C )。

A．传感器B．感知对象C．无线AP D．观察者14、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( D )。

无线传感器网络及应用复习题一、论述题1. 讨论无线传感器网络在实际生活中有哪些潜在的应用。

(1)用在智能家具系统中,将传感器嵌入家具和家电中,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. 传感器由哪些部分组成? 各部分的功能是什么?3. 集成传感器的特点是什么?体积小、重量轻、功能强、性能好。

4. 传感器的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。

5. 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。

6. 简述磁阻传感器探测运动车辆的原理。

磁阻传感器在探测磁场的通知探测获得车轮速度、磁迹、车辆出现和运动方向等。

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的磁场产生变化, 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的参数值。

7. 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)调制和解调技术是无线通信系统的关键技术之一。

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。

《无线传感器网络及应用》模拟题三参考答案一、填空题（每小空为1分，总分20分）1 2.4GHz 868MHz（欧洲） 915MHz（美国）2 兴趣扩散梯度建立路径加强3 移动Ad hoc网络无线传感器网络4 无线电波红外线光波5 物理位置符号位置6 数据库、数据处理引擎、图形用户界面后台组件7 802.15.48 250kbps二、选择题（多项选择，每题2分，总分20分）1 AD2 ACD3 C4 ABD5 AC6 DC7 A8 BD9 ABC10 ABD三、概念题（每题5分总分20分）1传感器节点的组成结构节点可以组成三种拓朴结构：星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Cluster tree)。

节点以自组织形式构成网络、每个节点都可以自主采集数据，数据通过单跳方式或多跳中继方式送到汇聚节点(Sink节点)。

汇聚节点将收集的数据发送到远程的控制中心，或通过RS232接口把数据发送给PC 机进行数据处理和存储。

2定向扩散路由定向扩散路由定向扩散（Directed Diffusion，DD）路由协议是一种基于查询的路由机制。

扩散节点通过兴趣信息发出查询任务，采用洪泛方式传播兴趣信息到整个区域或部分区域内的所有传感器节点。

兴趣信息用来表示查询的任务，表达了网络用户对监测区域内感兴趣的具体内容，例如监测区域内的温度、湿度和光照等数据。

在兴趣信息的传播过程中，协议将逐跳地在每个传感器节点上建立反向的从数据源到汇聚节点的数据传输梯度，传感器探测节点将采集到的数据沿着梯度方向传送给汇聚节点。

3 ZigBee技术ZigBee技术是一种面向自动化和无线控制的低速率、低功耗、低价格的无线网络方案。

ZigBee无线设备工作在公共频段上(全球2.4GHz、美国915MHz、欧洲868MHz)，传输距离为10～75m，具体数值取决于射频环境和特定应用条件下的输出功耗。

ZigBee的通信速率在2.4GHz时为250kbps，在915MHz时为40kbps，在868MHz时为20kbps。

《无线传感网技术》试卷及答案一、单选题（每个3分，共30分）1、无线传感器网络处于物联网层次中的（），可以看作是物联网感受器官的一种，其主要负责采集数据并传送至物联网的网络层。

A.传输层B.应用层C.感知层D.物理层2、传感器中能直接感受或响应被测量的部分为（）。

A、传感器 B. 敏感元件 C. 转换元件 D. 调理电路3、（）分为上层和下层两个子部分：上层由中心骨干节点组成；下层由一般传感器节点组成。

A.分级网络结构B.平面网络结构混合网络结构Mesh网络结构4、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节( )组成。

A.处理电路B.通信电路C.转换电路D.时钟电路5、无线传感器网络的定义为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；其目的是协作地探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息，并报告给（）。

A.终端节点B.汇聚节点C.传感器D.用户6、在信息科学领域，生物体“五官”的工程模拟物是（）。

A.计算机B.遥感技术C敏感元件 D.传感器7、蓝牙运行在（）GHz的非授权ISM频段，通信距离只有10m左右。

A.0.6B.1.2C.2.4D.4.88、一般情况下，无线传感器节点中最大的能耗模块是（）。

A.处理器模块B.无线通信模块C.存储模块D.传感器模块9、将力学量转换成电压、电流等电信号形式的传感器称为（）。

A.力敏传感器B.光电传感器C.智能传感器D.电阻传感器10、ZigBee网络设备（），只能传送信息给FFD或从FFD接收信息。

A、网络协调器B、全功能设备（FFD）C、精简功能设备（RFD）D、交换机二、多选题（每个2分，共10分）11、无线传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时，存在哪些方面的限制？（）A.电源能量有限B.通信能力有限C.计算能力有限D.存储能力有限12、无线传感器网络广泛应用于哪些领域？（）A.军事B.环境科学C.空间探索D.医疗卫生13、IEEE802.15.4协议是针对低速无线个域网制定的标准，把（），（），（）作为重点目标。

一、填空题（每空2分，共20分）1．从无线联网旳角度来看，传感器网络结点旳体系由分层旳网络通信协议、、三部分构成。

2．传感器一般由__________、敏感元件、__________构成。

3．传感器网络旳无效能量重要来源于_________、串扰、_________和控制开销。

4．根据数据进行融合操作前后旳信息含量，可以将数据融合分为、两类。

5. 一般计算机网络旳研究与设计措施包括、试验措施和、。

二、单项选择题（每题2分，共20分）1．谣传路由协议属于（）。

A. 能量感知路由协议B. 基于查询旳路由协议C. 地理位置路由协议D. 可靠旳路由协议2．下列哪一种类型旳帧不属于IEEE802.15.4网络定义旳帧（）。

A. 信标帧B. MAC命令帧C. 数据帧D. 超帧3．下列定位算法中，距离无关旳定位算法有( )。

A.APIT算法B. TOA算法C. RSSI算法D. AOA定位算法4．下列不属于传感器数据处理模块设计时需考虑旳是( )。

A、节能设计B、小体积C、高速率D、低成本5．IEEE802.11MAC协议规定旳三种帧间隔旳关系为（）。

A. SIFS >PIFS> DIFSB. PIFS > DIFS >SIFSC. DIFS> SIFS > PIFSD. DIFS>PIFS>SIFS 6．设计传感器网络旳硬件结点，如下无需考虑旳是( )。

A. 微型化 B. 阻抗匹配C. 高速率D. 稳定性7．下列不属于IEEE802.15.4原则规定旳物理层负责旳任务为（）。

A. 信道能量检测B. 信道频率选择C. 数据旳发送和接受D. 数据检测与压缩8．下列不属于网络安全考虑旳问题是( )。

A.机密性问题B.低能耗性问题C.完整性鉴别问题D.新鲜性问题。

无线传感器网络与应用 B 1 39．下列不属于传感器网络数据融合旳作用是( )。

A.提高信息旳精确性和全面性B. 提高系统旳可靠性C.提高数据旳实时性D. 减少信息旳不确定性10．下列不属于传感器网络时间同步机制旳重要性能参数为( )。

的尾纤（标记为）
以上配置完成后，根据组网图连接好物理链路就可以对数据进行验证了。

实验验证
通过EB通信软件完成实验数据的配置操作后，方可进行实验结果的测试验证。

可采用与程控出局对接，即正常实现出局通信。

其程控及光传输平台2M端口分布如下所示：
:cfg-add-sncppg:1&&2,rvt;
:cfg-set-sncpbdmap:1&&2,work,5,1,1,1&&2,6,1&&2,0,0,vc12;
:cfg-set-sncpbdmap:1&&2,backup,5,2,1,1&&2,6,1&&2,0,0,vc12;
:cfg-add-xc:0,6,1&&2,0,0,5,1,1,1&&2,vc12;
:cfg-add-xc:0,6,1&&2,0,0,5,2,1,1&&2,vc12;
:cfg-verify;
:cfg-get-nestate;
:logout;
注：将以上命令行编辑成文本文件，将可进行批处理操作。

光接受端11 3 7 1 5 9 灵敏度-6 -10 -8 -12 -20 -17。

中国矿业大学2012-2013学年第一学期《无线传感器网络》试卷（A卷）（考试时间：100分钟闭卷）班级：姓名：序号：成绩：注意：请把所有试题的答案填写在后面的答题纸上，否则成绩无效。

一、填空题（每空1分，共18分）1. 无线传感器网络的组成模块分为：通信模块、（1）、计算模块、（2）和电源模块。

2.在开阔空间无线信号的发散形状成（3）形。

3. 传感器网络的支撑技术包括：（4）、（5）、数据融合、（6）、（7）。

4. 传感器节点通信模块的工作模式有（8）、（9）和空闲。

5. 传感器节点的能耗主要集中在（10）模块。

6. TDOA测距方法通常采用的信号为：（11）、（12）。

7. 当前传感器网络应用最广的两种通信协议是：（13）、（14）。

8.主动反击能力是指网络安全系统能够主动地限制甚至消灭入侵者，为此需要至少具备的能力有：入侵检测能力、（15）、（16）。

9.ZigBee主要界定了网络、安全和应用框架层，通常它的网络层支持三种拓扑结构：星型(Star)结构、（17）、（18）。

二、名词翻译，把中文名称用英文单词或者短语表示（每小题2分，共16分）1.信标：2.传感器灵敏度：3.邻居节点：4.接收信号强度指示：5.非视线关系：6.测距：7.到达时间：8.定位精度：三、简答题（每小题5分，共20分）1．传感器网络有哪些限制条件？2．无线传感器网络的路由协议具有哪些特点？3．什么是数据融合技术，它在传感器网络中的作用是什么？4．简述传感器网络休眠机制的过程和目的。

四、问答计算题（每小题10分，共10分）1. 简述RSSI测距原理，和相应的理论依据。

五、翻译题（每小题12分，共36分）1．Accurate and low-cost sensor localization is a critical requirement for the deployment of wireless sensor networks in a wide variety of applications. Low-power wireless sensors may be many hops away from any other sensors with a priori location information. In cooperative localization, sensors work together in a peer-to-peer manner to make measurements and then form a map of the network. Various application requirements will influence the design of sensor localization systems. We describe measurement-based statistical models useful to describe time-of-arrival (TOA), angle-of-arrival (AOA), and received-signal-strength (RSS) measurements in wireless sensor networks.2.As the network uses a hop-by-hop communication, node failure may lead to route failure. In this section，We will propose multipath routing protocol for the architecture that enables fault tolerance. Though this method the sensing data can be sent from CN to CH reliably. Multipath mentioned in this paper does not mean sending the same data on different paths simultaneously but to send the data on another path if the first one fails. As it's hard to replace those exhaust nodes, our goal is to trade-off the lifetime of network and data transmission reliability. So the routing protocol we launched is called energy-based multipath routing (EBMR) protocol.3. Wireless Sensor Network (WSN) with large redundant nodes is suitable for target tracking because of its high self-organization. However, there still exist several challenges, such as limitation of energy, computing capability and short-distance communication. So, it is of theoretical and practical significance for studying on target tracking system of WSN. WSN topology and self-organization methods are analyzed first. Considering of the inadequacies of LEACH algorithm, a vote based cluster head election mechanism is proposed. This method insures only the nodes have more neighbors and remaining energy can be elected as cluster heads. At the same time, the cluster head number must be chosen according to network energy consumption.2011-2012学年第二学期《无线传感器网络》试卷（A卷）答题纸班级：姓名：序号：成绩：一、填空题（每空1分，共18分）1. （1）传感模块（2）存储模块2. （3）球形3. （4）定位技术（5）时间同步（6）能量管理（7）安全机制4. （8）发送（9）接收5. （10）通信6. （11）射频信号（12）超声波信号7. （13）zigbee （14）IEEE802.15.48. （15）隔离入侵者能力（16）消灭入侵者的能力9. （17）网状(Mesh)结构（18）簇树型(Cluster Tree)结构二、名词解释（每小题2分，共16分）1.信标：anchor/beacon2.传感器灵敏度：sensitive of sensors3.邻居节点：neighborhood/neighbor nodes4.接收信号强度指示：receive signal strength indicator5.非视线关系：non line of sight6.测距：rang measurement7.到达时间：time of arrival8.定位精度：accuracy of localization三、简答题（每小题5分，共20分）1． 传感器网络有哪些限制条件？答：（1）电源能量有限（2）通信能力受限（3）计算和存储能力受限2． 无线传感器网络的路由协议具有哪些特点？答：（1）能量优先，（2）基于局部拓扑信息（3）以数据为中心（4）应用相关3． 什么是数据融合技术，它在传感器网络中的作用是什么？答：数据融合是一种多源信息处理技术，它通过对来自同一目标的多源数据进行优化合成，获得比单一信息源更精确、完整的估计或判决。

无线传感器网络试题库附答案《无线传感器网络》一、填空题（每题4分，共计60分）1.传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、用户(观察者)2.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3、3.无线传感器节点的基本功能：采集数据、数据处理、控制、通信4.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5.扩频技术按照工作方式的不同，可以分为以下四种：直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频扩频6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段：兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段7.无线传感器网络特点：大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络8.无线传感器网络的关键技术主要包括：网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术9.IEEE标准主要包括：物理层。

介质访问控制层10.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。

11.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12.无线传感器网络可以选择的频段有：_800MHz___915M__、、___5GHz13.传感器网络的电源节能方法：_休眠（技术）机制、__数据融合14.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。

15.规定三种帧间间隔：短帧间间隔SIFS，长度为28sa)、点协调功能帧间间隔PIFS长度是SIFS加一个时隙(slot)长度，即78sb)分布协调功能帧间间隔DIFS，DIFS长度=PIFS+1个时隙长度，DIFS的长度为128s16.任意相邻区域使用无频率交叉的频道是，如：1、6、11频道。

17.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18.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19.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20.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。