无线传感器网络期末复习试题

2011学年第一学期高一无线传感器网络期末试卷适用班级：11计6 满分：100分考试时间：60分钟一、单项选择题（将最合适的选项填入括号中，每小题3分，共24分）1.下列对无线传感器网络中传感器结点的叙述错误的是（）。

A.数目庞大B.分布密集C.易受环境干扰D.可随意移动2.关于传感器的现代感知方法，下列说法错误的是（）。

A.使用多跳路由算法向用户报告观测结果B.多个传感器协同完成感知区域的大观测任务C.传感器无计算能力D.每个传感器完成临近感知对象的观测3.无线网络技术使用的介质是（）。

A.无线电波B.双绞线C.光缆D.同轴电缆4.（）是传感器结点没有的组件。

A.处理子系统和无线通信子系统B.传感器子系统C.一个简单的操作系统和基本的变成语言D.传统的Web浏览界面5.以下哪个不是对无线传感器网络技术的设计挑战？（）A.驱动程序B.有限的能源C.可靠性D.对Linux的支持6.以下名词中中英文对应错误的是（）？A.无线传感器网络——Wireless Sensor Network，WSNB.全球定位系统——Geographical Information System，GISC.云计算——Cloud ComputingD.智能家居——Intelligent Home7.电饭煲中的主要传感器是（）A.压力传感器B.红外传感器C.温度传感器D.湿敏传感器8.智能家居功能包括（）A.家居安全监控B.家电控制C.门禁系统D.以上皆是二、填空题（每个空格1分，共21分）1.传感器网络的主要应用领域有__________________、__________________、__________________、__________________等。

2. 无线传感器网络的三大基础技术是__________________、__________________、__________________。

3.传感器网络的协议可分为五层，从下到上可分为_________________、_________________、_________________、_________________、_________________。

复习题型：共计38～39题，计算题较少，原理题很多（1）选择题15’（2）填空题10’（3）名词解释3’x5（4）作图题10’x1（5）问答题20’x1（根据原理应用自主进行选择作答）第1章1.P3图1.1 无线网络的分类2.无线传感器的定义P3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。

无线传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、用户；无线传感器网络的基本功能：协作式的感知、采集、处理和发布感知信息。

3.P4图1.2 现代信息技术与无线传感器网络之间的关系无线传感器网络三个功能：数据采集、处理和传输；对应的现代信息科技的三大基础技术：传感器技术、计算机技术和通信技术；对应的构成了信息系统的“感管”、“大脑”和“神经”。

4.P5 P6★图1.3 无线传感器网络的宏观架构传感器网络网关原理是什么？无线传感器通常包括传感器节点（sensor node），汇聚节点（sink node）和管理节点（manager node）。

汇聚节点有时也称网关节点、信宿节点。

传感器节点见后2要点介绍。

Sink node：网关节点通过无线方式接收各传感器节点的数据并以互联网、移动通信网等有线的或无线的方式将数据传送给最终用户计算机。

网关汇聚节点只需要具有处理器模块和射频模块、通过无线方式接收探测终端发送来的数据信息，再传输给有线网络的PC或服务器。

汇聚节点通常具有较强的处理能力、存储能力和通信能力，它既可以是一个具有足够能量供给和更多内存资源与计算能力的增强型传感器节点，也可以是一个带有无线通信接口的特殊网关设备。

汇聚节点连接传感器网络和外部网络。

通过协议转换实现管理节点与传感器网络之间的通信，把收集到的数据信息转发到外部网络上，同时发布管理节点提交的任务。

5.传感器网络节点的组成P5图1.4 传感器网络节点的功能模块组成传感器网络节点由哪些模块组成？－－－作图、简答传感器模块负责探测目标的物理特征和现象，计算机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布和接受，电源模块负责节点供电，节点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。

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。

无线传感器网络中物理层的研究主要集中在两个方面：传输介质和调节机制。

IEEE 802.15.4标准定义的网络具有如下特点：（1）在不同的载波频率下实现20Kb/s，40Kb/s和250Kb/s三种不同的传输速率。

（2）支持星型和点对点型两种拓扑结构。

（3）有16位和64位两种地址格式，其中64位地址是全球唯一的扩展地址。

（4）支持冲突避免的载波多路侦听技术（CAMS/CA）。

（5）支持确认（ACK）机制，保证传输可靠性。

无线传感器网络通常可分为平面网络结构、分级网络结构、混合网络结构以及Mesh网络结构。

平面网络结构：所有节点为对等结构，具有完全一致的功能特性，也就是说每个节点均包含相同的介质访问控制、路由、管理和安全等协议。

层次网络结构：网络分为上层和下层两个部分：上层为中心骨干节点，下层为一般传感器节点。

混合网络结构：是无线传感器网络中平面网络结构和层次网络结构的一种混合拓扑结构。

Mesh网络结构：它是规则分布的网络，不同于完全连接的网络结构，通常只允许与节点最近的邻节点通信。

网络内部的节点一般都是相同的，因此Mesh网络也称为对等网。

无线传感器网络的能量管理主要体现在传感器节点电源管理和有效的节能通信协议设计。

ZigBee定义的网络层功能包括：（1）加入或离开一个网络；（2）信息帧安全；（3）路由机制；（4）路径选择；（5）单跳邻节点探测；（6）邻节点信息获取。

ZigBee定义的应用层包括了应用支持子层、应用层框架和ZigBee设备对象。

应用支持子层的功能包括：（1）维护关联表：需求服务的设备和提供服务的设备之间的绑定关系；（2）维护绑定设备间的信息。

ZigBee设备对象的功能包括：（1）定义网络中设备的功能作用（协调器或终端设备等）；（2）对绑定请求进行相应的初始化；（3）为网络设备建立安全的关联关系；（4）检测网络中的设备并决定是否提供服务。

影响时间同步的主要因素是时间同步消息在网络中传输延迟。

长春财经学院《无线传感器网络》2021-2022学年第一学期期末试卷考试时间：120 分钟；考试课程：《无线传感器网络》；满分：100分；姓名：——；班级：——；学号：——一、选择题（每题3分，共30分）1. 无线传感器网络的基本要素不包括：A. 传感器B. 感知对象C. 无线APDD. 观察者2. ZigBee网络中存在设备类型不包括：A. 协调器B. 无线网卡C. 终端设备D. 路由器3. 定时器1是一个什么类型的定时器，可在时钟什么情况下递增或者递减计数？A. 8位，上升沿B. 8位，上升沿或下降沿C. 16位，上升沿D. 16位，上升沿或下降沿4. 在basicRf无线发送数据时，“basicRfConfig.myAddr=SWITCH_ADDR;”的作用是：A. 配置本机地址B. 配置发送地址C. 配置发送数据D. 配置接收数据5. 下列说法中正确的是：A. `#define`和`printf`都是C语句B. `#define`是C语句，而`printf`不是C. `printf`是C语句，但`#define`不是D. `#define`和`printf`都不是C语句6. 支持Zigbee短距离无线通信技术的是：A. IrDAB. Zigbee联盟C. IEEE802.11bD. IEEE802.11a7. 引起中断的原因或是发出中断申请的来源叫做：A. 中断向量B. 中断请求C. 中断源D. 中断优先级8. CC2530的ADC模块支持多达多少位的模拟数字转换？A. 8位B. 16位C. 32位D. 14位9. 在ZigBee网络中存在三种设备类型，其中只能有一个的是：A. 路由器B. 协调器C. 终端D. 无线网卡10. 传感器节点的基本功能不包括：A. 采集数据B. 数据处理C. 显示信息D. 通信二、填空题（每题3分，共30分）1. 传感器网络的三个基本要素是：传感器、______、用户（观察者）。

无线传感器网络复习题1、简要描述WSN的网络结构及传感器节点结构;2、传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时,存在哪些限制3、传感器网络的主要特点有哪些请列举四个;4、传感器网络涉及多学科交叉的研究领域,有非常多的关键技术有待研究;请列举其中5个关键技术;5、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哪些特点6、图所示的网络中,大写字母表示节点,如节点A,节点右侧括号内的数字表示节点的可用能量;图中的双向线表示节点之间的通信链路,链路上的数字表示在该链路发送数据消耗的能量;源节点是一般功能的传感器节点,完成数据采集下作;汇聚节点是数据发送的目标节点;如果采用最小能量消耗路由和最小跳数路由,请给出路径;7、定向扩散DD是WSN中一种基于查询的路由机制,请给出DD的三个阶段,并简要说明;8、在设计WSN MAC协议时,造成网络能量浪费的主要原因是什么9、在S-MAC中,相邻节点之间如何维持睡眠/侦听的调度周期的同步10、在T-MAC中,如何动态调整活动/睡眠时间,减少空闲侦听11、DMAC在设计中的核心思想是什么12、WSN拓扑控制的主要研究问题是什么13、简述LEACH算法的工作过程及其簇头选举方法;14、在拓扑控制算法TopDisc中,利用颜色来区分节点的状态,从而形成骨干网拓扑结构;如下图所示的网络,请利用三色算法,标记节点的颜色;15、IEEE 802.15.4中,根据设备具有的通信功能,可分为哪两类设备IEEE 802.15.4有哪两种通信模式16、IEEE 802.15.4在物理层提供几个通信频段每个频段有几个信道17、为什么无线传感器网络需要节点定位简述基于距离的定位算法三边测量算法、三角测量算法的工作原理18、举例说明一种与距离无关的定位算法;19、简要描述近似三角形内点测试法APIT进行定位的基本思想和具体步骤;20、在NTP协议中,需要同步的客户端首先发送时间请求消息,然后服务器回应包含时间信息的应答消息;T1表示客户端发送时间请求消息的时间以客户端的时间系统为参照,T2表示服务器收到时间请求消息的时间以服务器的时间系统为参照,T3表示服务器回复时间应答消息的时间以服务器的时间系统为参照,T4表示客户端收到时间应答消息的时间以客户端的时间系统为参照,δ1和δ2分别表示时间请求消息和时间应答消息在网上传播所需要的时间;假设时间请求消息和时间应答消息在网上传播的时间相同,即δ1=δ2,求出客户端时钟和服务器时钟的差值,客户端时钟该如何调整21、NTP协议中消息传输延迟分为哪些部分22、简述WSN时间同步协议RBS的同步机制;23、WSN的安全协议SPINS中,通过什么方法实现加密数据的语义安全性24、WSN的安全协议SPINS中,节点A和节点B之间需要安全通信,但初始时两个节点没有任何的共享秘密,所以它们决定通过彼此都信任的基站来协助建立安全通道;假设A和B都与基站S存在共享密钥K AS和K BS,则A、B之间如何建立安全通道25、简述WSN安全的广播认证协议μTESLA的基本思想;26、简述随机密钥预分配的基本原理和三个步骤;27、在下图中,用一些小黑点表示若干节点;每个节点有2个单位的通信范围;位置在0, 0的灰色节点如何用GPSR协议发送数据包给位于坐标9, 9的灰色节点指出需要经过的节点; 28．假设网络拓扑图如下图所示,圆圈表示每个节点的通信和干扰范围,也就是说,每个节点能够侦听到邻近的左右节点;不采用RTS/CTS方式a节点B正在向A发送数据,节点C想要与D通信;是否允许C与D进行通信例如,是否会发生碰撞Ｃ最终能否进行此次通信b节点Ｃ正在向B发送数据,节点E想要与D通信,是否允许E进行此次通信E能否进行此次通信c节点A正在向B发送数据,节点D正在向C发送数据,同时还可以允许哪些节点进行通信d节点A正在向B发送数据,节点E正在向F发送数据,同时还可以允许哪些节点进行通信29、传感器网络应用设计1、桥梁、建筑物的结构监测2、环境检测3、跟踪定位。

1.无线传感网拓扑变化的主要原因是节点休眠调度、环境干扰或节点故障引起。

2.分布式MAC协议没有单点失效的问题，具有良好的可扩展性,但为组织节点间交互和协商的开销较大。

3.ZigBee设备的16位网络地址是当设备加入网络后分配的。

它在网络中是唯一的，用来在网络中鉴别设备和发送或接收数据。

4.调频扩频是用伪随机序列控制被数据调制的载波中心频率，使其在一组频率中随机地跳动。

5.传统网路由协议的主要任务是寻找源节点到目的节点间通信延迟小的路径,能量消耗问题不是考虑的重点。

6.ZigBee标准将网络节点按照功能划分为协调器、路由器和终端设备三种类型。

7.典型的短距无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi、IrDA、UWB、ZigBee 等。

8.ZigBee协议的物理层是和Mac层是基于IEEE802.15.4标准的。

9.根据信道分配策略的不同可分为基于竞争的MAC协议、基于调度的MAC协议和混合MAC协议。

10.T-MAC协议采用自适应调整占空比方法，通过动态调整调度周期中活跃时间长度来改变占空比，可以更加有效的降低能量消耗。

11.定向扩散路由机制包括周期性兴趣扩散、梯度建立、数据传播与路径加强等阶段。

12. SPIN协议通过使用协商机制和能量自适应机制,节省了能量，解决了内爆问题。

13.无线传感网定位问题是指网络通过特定方法提供节点的位置信息，其定位方式可分为节点自身定位和目标定位。

14.TPSN协议采用层次型网络结构，节点对之间的时间同步是基于发送者—接收者的同步机制。

15.无损融合和有损融合中，如果所有数据细节信息均被保留，只去除冗余的部分信息,这种数据融合属于无损融合。

16.应用支持子层（APS)应用支持子层在网络层和应用层之间，通过ZDO和应用设备共同使用的一套通用的服务机制提供两层间的接口。

APS包含两个实体: APS 数据实体(APSDET)和APS管理实体(APSME)17.重叠现象不同节点感知范围发生重叠时,重叠区域的事件被相邻的节点探测到后传给它们共同的邻居节点多次。

《无线传感器网络原理与应用》复习题一、填空题：1.无线传感器网络的三个基本要素是：、和。

2.无线传感器网络实现了、和的三种功能。

3.无线传感器网络包括四类基本实体对象：目标、观测节点、和。

4.根据无线传感器网络系统架构，无线传感器网络系统通常包括传感器节点(sensor node)、和。

5.无线传感器节点通常包含四个模块，他们是：数据采集模块、、无线通信模块和。

6.无线传感器网络的协议栈包括物理层、、、传输层和，还包括能量管理、移动管理和任务管理等平台。

7.无线传感器网络的MAC层和物理层协议采用的是国际电气电子工程师协会(IEEE)制定的协议。

8.无线通信物理层的主要技术包括、、调制技术和。

9.在无线通信系统中，有三种影响信号传播的基本机制：、绕射和。

10.无线传感器节点处于、接收状态、侦听状态和时单位时间内消耗的能量是依次减少的。

11.无线传感器网络MAC协议根据信道的分配方式可分为、和混合式三种。

12.根据无线传感器网络不同的应用可以将其路由协议分为五类，你知道的有：、、。

（任意给出3种）。

13. IEEE 802.15.4标准将无线传感器网络的数据链路层分为两个子层，即和。

14. Zigbee的最低两层即物理层和MAC层使用标准，而网络层和应用层由 Zigbee联盟制定。

15. Zigbee协议中定义了三种设备，它们是：、和Zigbee终端设备。

16.Zigbee支持三种拓扑结构的网络，它们是：、和。

17.无线传感器网络的时间同步方法有很多，按照网络应用的深度可以划分三种：、和。

18.无线传感器网络的时间同步方法有很多，按照时间同步的参考时间可以划分为和。

19.无线传感器网络的时间同步方法有很多，根据需要时间同步的不同应用需求以及同步对象的范围不同可以划分为和。

20.无线传感器网络定位技术大致可以划分为三类：、和。

21.无线传感器网络典型的非测距定位算法有、 APIT算法、以及等。

22.无线传感器网络的数据融合策略可以分为、以及。

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。