下载文档原格式
《无线传感器网络》一、填空题(每题4分，共计40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)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2.常见的同步机制:RBS(Reference Broadcast Synchronization)，Ting/Mini-Sync和TPSN（Timing—sync Protocol for Sensor Networks）3.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4.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、路径加强阶段5.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6.IEEE 802。
15.4标准主要包括:物理层、介质访问控制层7.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8.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9.无线传感器网络可以选择的频段有：868MHz 、915MHz、2。
4GHz、5GHz10.传感器网络的电源节能方法：休眠(技术)机制、数据融合11.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12.基于竞争的MAC协议S-MAC协议 T—MAC协议 Sift协议13.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14.故障修复的方法基于连接的修复基于覆盖的修复15.基于查询的路由定向扩散路由谣传路由二、问答题（每题10分，共计60分）1.简述无线传感器网络系统工作过程，传感器节点的组成和功能.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。
无线传感器网络期末考试及答案无线传感器网络期末考试一、多选1、以下哪些内容属于无线传感器网络(WSN)的特征：（A）网络无需定期维护（B）网络可实时数据处理（C）网络采用有源无线技术（D）网络有功耗要求A、B、C、D2、无线传感器网络的应用场景中，属于智能家居的是：（A）家庭结构物监测（B）地震舆情分析（C）太阳能系统监测（D）水文遥测A、C、D3、以下属于无线传感器网络通信协议的是：（A）IEEE802.15.4（B）Mqtt（C）HTTP（D）CoAPA、B、D4、以下属于无线传感器网络的传输技术的是：（A）蓝牙（B）Wi-Fi（C）短波（D）传感器网格A、B、D二、判断1、ZigBee 技术可实现的是低延迟的低功耗的实时信息传输正确2、无线传感器网络可通过采用多种不同通信协议实现与其它网络的混合通信正确三、简答1、请比较低功耗无线传感器网络中的基础微电子种类特性低功耗无线传感器网络中使用的基础微电子，种类包括嵌入式处理器、无线通信芯片、传感器、可编程判断及控制IC，它们有一些共同的特性：必须具备低功耗、小尺寸和低成本的特性，为无线传感器网络的部署和操作能够满足要求的电源、信号传输能力和智能处理能力。
2、请描述网络安全技术在无线传感器网络中的应用在无线传感器网络中，为了保证大量的传感器节点能够安全地传输数据，应用网络安全技术是十分重要的。
因此，网络安全技术在无线传感器网络中应用非常广泛，对于多种传感器类型的信息安全有着重要的意义。
有了网络安全技术，传感器网络的访问控制，安全认证，数据保密，数据完整性和日志记录等方面都可以得到有效保护，从而增强网络安全性，避免恶意攻击及实时回应潜在的安全威胁。
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。
无线传感器网络试题试卷公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-《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.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 2816.s17.a)、点协调功能帧间间隔PIFS长度是 SIFS 加一个时隙(slot)长度，即78b)sc)d)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 128e)sf)18.任意相邻区域使用无频率交叉的频道是，如：1、6、11频道。
《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。
《无线传感器网络》试题一、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，观察者2、传感器网络的基本功能：协作地感知、采集、处理和发布感知信息3、无线传感器节点的基本功能：采集、处理、控制和通信等4、传感器网络常见的时间同步机制有：5、无线通信物理层的主要技术包括：介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术6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7、定向扩散路由机制可以分为三个阶段：周期性的兴趣扩散、梯度建立和路径加强8、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9、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、应用层技术等10、IEEE 802.15.4标准主要包括：物理层和MAC层的标准11、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。
12、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13、无线传感器网络可以选择的频段有：868MHZ、915MHZ、2.4GHZ 5GHZ14、传感器网络的电源节能方法：休眠机制、数据融合等，15、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。
16、802.11规定三种帧间间隔：短帧间间隔SIFS，长度为 28 μs、点协调功能帧间间隔PIFS长度是 SIFS 加一个时隙(slot)长度，即78 μs 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128 μs17、任意相邻区域使用无频率交叉的频道是，如：1、6、11频道。
18、802.11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19、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20、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二、基本概念解释（每题5分，共40分）1.简述无线网络介质访问控制方法CSMA/CA的工作原理CSMA/CA机制:当某个站点（源站点）有数据帧要发送时，检测信道。
无线传感网期末考试试题# 无线传感网期末考试试题## 一、选择题（每题2分，共20分）1. 无线传感网（WSN）的主要特点不包括以下哪一项？A. 自组织网络B. 低功耗C. 高数据速率D. 多跳通信2. 以下哪种协议不是无线传感网中常用的MAC协议？A. IEEE 802.15.4B. ZigBeeC. BluetoothD. CSMA/CA3. 无线传感网中，节点的定位技术不包括以下哪一项？A. 基于时间差定位B. 基于信号强度定位C. 基于GPS定位D. 基于距离向量定位4. 无线传感网的网络拓扑结构通常不包括以下哪种？A. 星型B. 网状C. 树型D. 总线型5. 在无线传感网中，哪个因素不是影响网络覆盖范围的主要因素？A. 节点的发射功率B. 接收灵敏度C. 节点数量D. 信号传播环境## 二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述无线传感网的组成及其各部分的功能。
2. 描述无线传感网中数据收集和传输的基本过程。
3. 阐述无线传感网在环境监测领域的应用及其优势。
## 三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设一个无线传感网中，节点A到节点B的信号传播损耗为3dB，节点B到节点C的信号传播损耗为5dB。
如果节点A的发射功率为100mW，求节点C接收到的信号功率。
2. 给定一个无线传感网的网络拓扑图，节点之间的通信需要经过两个跳。
如果每个节点的通信范围是50米，计算整个网络的最大覆盖范围。
## 四、论述题（20分）1. 论述无线传感网在智能家居领域的应用，并分析其面临的挑战和解决方案。
## 五、案例分析题（20分）1. 假设你被分配到一个项目，该项目旨在监测一个大型农场的土壤湿度和温度。
请根据无线传感网的特点，设计一个适合该场景的网络架构，并解释你的设计思路。
请注意，以上试题仅为示例，实际考试内容可能会根据教学大纲和课程进度有所不同。
考生应根据所学知识和理解来作答。
一、填空
1.无线传感器网络系统通常包含汇聚节点、传感器节点、管理节
点。
2.传感器节点一般由通信模块、传感器模块、存储模块和电源模块
组成。
3.无线传感器节点的基本功能是：采集数据、数据处理、控制和通
信。
4.传感器节点通信模块的工作模式有发送、接收和空闲。
5.无线通信物理层的主要技术包括介质的选择、频段的选择、调制
技术和扩频技术。
6.扩频技术按照工作方式的不同，可以分为四种：直接序列扩频、
跳频、跳时和宽带线性调频扩频。
7.目前无线传感器网络采用的主要传输介质包括无线电波、光纤、
红外线等。
8.无线传感器网络可以选择的频段有：868MHz、915MHz、2.4GHz和5GHz。
9.传感器网络的电源节能方法：休眠机制、数据融合。
10.根据对传感器数据的操作级别，可将数据融合技术分为一下三
类：决策级融合、特征级融合、数据级融合。
11.根据融合前后数据的信息含量分类（无损失融合和有损失融合）
12.根据数据融合与应用层数据语义的关系分类（依赖于应用的数据
融合、独立于应用的数据融合、结合以上两种技术的数据融合）
13.定向扩散路由机制可以分为三个阶段：兴趣扩散、梯度建立、路
径加强。
14.无线传感器网络的关键技术主要包括：时间同步机制、数据融
合、路由选择、定位技术、安全机制等。
15.无线传感器网络通信安全需求主要包括结点的安全保证、被动抵
御的入侵能力、主动反击入侵的能力。
16.802.11标准用于无线局域网，802.15.4标准用于低速无线个域
网。
17.802.11规定三种帧间间隔：SIFS、PIFS、DIFS。
18.802.15.4标准为低速个域网制定了物理层和MAC子层协议。
19.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：网状网络、树形网络、星型网络。
20.传感器网络中常用的测距方法有：接收信号强度指示、到达时间
差、到达角。
21.ZigBee网络分4层分别为：物理层、网络层、应用层、数据链路
层。
22.与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有以
下特点：能量优先、基于局部拓扑、以数据为中心、应用相关。
23.数据融合的内容主要包括：目标探测、数据关联、跟踪与识别、
情况评估与预测。
24.无线传感器网络信息安全需求主要包括数据的机密性、数据鉴
别、数据的完整性、数据的实效性。
25.传感器结点的限制条件是电源能量有限、通信能力有限、计算和
存储能力有限。
二、问答题
1.什么是无线传感器网络？简述其组网特点，并且试述其在实际生
活中的潜在应用。
答：无线传感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。
组网特点：自组织性；以数据为中心；应用相关性；动态性；网络规模大；可靠性，
医疗护理：使用无线传感器创建了一个智能医疗房间，使用微尘来测量居住者的重要征兆（血压、脉搏和呼吸）、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。
2.简述无线传感器网络系统工作过程，传感器节点的组成及其功
能。
答：传输模块，信息采集和数据交换。
存储模块，控制、数据处理、网络协议。
通信模块，无线处理、交换控制信息、手发采集数据。
能量供应模块，供应能量。
3.当前传感器网络的无线通信主要选择哪些频段？
答：全球2.4GHz、美国915MHz，欧洲868MHz
4.简述MAC协议的作用。
答：MAC协议就是通过一组规则和过程来有效、有秩序和公平
地使用共享介质，从而解决数据分组之间的相互冲突，分辨接收到的数据，提高信道资源。
5.简述CSMA/CA的工作原理。
答：CSMA/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。
6.简述路由协议的作用和功能？
答：（1）寻找源结点和目的结点间的优化路径。
（2）将数据分析沿着优化路径正确转发
7.什么是数据融合技术？它在传感器网络中的主要作用是什么？
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。
作用在于：节省整个网络的能量，增强所收集数据的准确性，提高数据收集效率。
8.通常有哪些原因导致传感器网络产生无效能耗？无线通信能耗与
距离的关系是什么？
答：空闲侦听、数据冲突、串扰、控制开销
在无线网络通信中，能量消耗E与通信距离d存在关系：E=kdm , 随着通信距离的增加，能耗会急剧增加。
9.简述节能策略休眠机制的实现思想。
答：休眠机制的主要思想：当节点周围没有感兴趣的事件发生时，计算与通信单元处于空闲状态，把这些组件关掉或调到更低能
耗的状态，即休眠状态。
10.为什么无线传感器网络需要时间同步？简述TPSN时间同步工作
原理。
答：不同节点的晶体振荡器频率存在偏差，以及湿度和电磁波的干扰等都会造成网络节点之间的运行时间偏差。
TPSN协议采用层次型网络结构，首先将所有节点按照层次结构进行分级，然后每个节点与上一级的一个节点进行时间同步，最终所有节点都与根节点时间同步。
11.什么是调制技术？为什么WSN物理层要进行调制机制设计？答：a) 调制技术是把基带信号变换成传输信号的技术。
调制技术的最终目的就是使得调制以后的信号对干扰有较强的抵抗作用，同时对相邻的信道信号干扰较小，解调方便且易于集成。
12.简述ZigBee技术的特点，并说明为什么在家居智能化网络中通
常选择ZigBee技术。
答：数据传输速率低，有效范围小，工作频段灵活、省电、可靠、成本低、时延短、安全、网络容量大。
因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性，省去花在综合布线上的费用和精力，而且更因为它符合家庭网络的通讯特点。
13.定位技术基本术语解释：
锚点：通过其他方式预先获得位置坐标的结点。
测距：两个相互通信的结点通过测量方式来估计彼此之间的距离或角度。
邻居结点：传感器结点通信半径范围内的所有其他结点。
连接度：结点连接度是结点可探测发现的邻居结点的个数；网络连接度是所有结点的邻结点数目的平均值。
跳数：两个结点之间间隔的跳段总数。
基础设施：协助传感器的结点定位的已知自身位置的固定设备。
到达时间：信号从一个结点传播到另一个结点所需的时间。
达到时间差：两种不同传播速度的信号从一个结点传播到另一个结点所需要的时间之差，或一个信号到达两个结点之间的时间差。
接收信号强度指示：结点接收到无线信号的强度大小。
到达角度：结点接收到的信号相对于自身轴线的角度。
视距关系：两个结点之间没有障碍物，能够直接通信。
非视距关系：两个结点之间存在障碍物，影响了它们直接的无线通信。
三、编程
1.通过扫描方式实现按键触发LED亮灭。
利用按键SW5和按键SW6控制LED1和LED2。
当按下SW5时，LED1状态改变；当按下SW6时，LED2状态改变。
如下图，按键SW5由P0.4控制，按键SW6由P0.5控制；LED1和LED2分别由P1.0和P1.1控制。
要求编写按键初始化程序和LED初始化程序。
按键的初始化：将P0.4和P0.5设为普通I/O口，并且设置为输入状态。
LED初始化：将P1.0和P1.1设置为输出且将LED1和LED2关闭。
2、如上图，通过外部中断改变LED1亮灭。
利用按键SW5和SW6触发P0.4和P0.5下降沿发生中断控制LED1的亮灭。
即当按下SW5或者SW6时，LED1灯的状态发生改变。
要求编写中断初始化函数。
扩展知识：CC2530包括3个8位输入/输出（I/O）端口，分别是P0、P1和P2。
其中P0和P1有8个引脚，P2有5个引脚，共21个数字I/O引脚，具有以下功能：通用I/O、外设I/O、外部中断源输入口；
CC2530有18个中断源，每个中断源都可以产生中断请求，中断请求可以通过设置中断使能SFR寄存器的中断使能位IEN0、IEN1或IEN2使能或禁止中断。
