无线传感网期末考试重点.pdf

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具有移动能?,它把覆盖修复过程分为四个阶段(1)初始化阶段(2)恐慌请求阶段(3)恐慌回应阶段(4)决策阶段75、传感器?络数据管理系统的结构主要有以下四种:集中式结构、半分布式结构、分布式结构、层次式结构76、?法(1)集中式查询处理?法(2)分布式查询处理?(1)集中式与分布式聚集技术(2)流?线聚集技术(3)连续查询处理技术①单连续查询的处理技术②多连续查询的处理技术77、TinyDB系统主要由客户端、TinyDBServer和传感器?络三部分构成78、传感器?络软件包括四个构件:①传感器节点?录和模式管理器;②查询处理器;③存储管理器;④?络拓扑管理器79、Cougar系统由三部分组成:图形?户界?GUI、客户前端系统、查询代理80、服务质量标准主要包括:可?性、吞吐量、时延、时延变化和丢包率等81、MAC协议的分类:1)信道数:单信道和多信道MAC协议。2)信道分配?式:基于TDMA的时分复?固定式、基于CSMA的随机竞争式和混合式。3)节点的?作?式:侦听、唤醒和调度。4)控制?式:分布式执?的协议和集中控制的协议。82、??的技术已经?常成熟了,并在市场运?的过程中不断完善,其中相当多的内容对设计?线传感?的MAC协议具有很好的借鉴作?。。83、?限局域?领域国际上第?个被承认的协议84、:?线站、?线接?点AP85、AdHoc?络是?种没有固定的、有线的基础设施的移动?络,?络中的节点均由移动主机构成。86、AdHoc?络优点:?络抗毁性好、建?容易且费?低。缺点:站点数多时,信道竞争成为?络瓶颈。站点布局受环境限制较?87、?前?部分?线局域?都基于扩展服务集结构形式这种结构88、载波监听多点访问算法:1-坚持CSMA、?坚持CSMA、p-坚持CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA89、?CSMA/CA机制,该机制可以利?握?的?式来解决隐藏终端的问题,同时也利?ACK信号来避免冲突的发?90、,?种是分布式协调功能另?种访问机制称为点协调功能91、间隔时间由短到长依次如下:短帧间间隔、PCF帧间间隔、DCF帧间间隔、扩展的帧间间隔92、DCF是基于CSMA/CA的,它包括两种介质访问机制,即基本访问机制()和RTS/CTS机制,同时采?退避规程。93、?了EDCF和HCF两种机制94、S--006基础上针对传感器?络节省能量的需求设计的。95、①S-MAC协议引?了周期性侦听/睡眠的低占空?机制,通过控制节点的睡眠降低能量消耗。②S-MAC协议沿??率。③通过?络分配?量避免串?现象。④将长消息分割为若?段消息并集中突发传送,减少协议控制消息的开销。⑤S-MAC协议将时间分为若?帧,每帧包括同步阶段、活动阶段和睡眠阶段。96、S-?避免97、S--MAC的RTS/CTS控制消息和数据消息携带的时间是整个长消息传输的剩余时间,其它节点只要接收到?个消息,就能够知道整个长消息的剩余时间,然后进?睡眠状态直?长消息发送完成。?络的公平性,RTS/CTS只预约下?个发送短消息的时间,其它节点在每个短消息发送完成后都?须醒来进?侦听状态。只要发送?没有收到某个短消息应答,连接就会断开,其它节点便可以开始竞争信道。98、T-MAC(TimeoutMAC)协议是在S-MAC协议的基础上M5671-A1提出来的。99、T-MAC协议定义了如下5个激活事件。①周期时间定时器时间到。②在?线信道上接收到数据。③在冲突过程中感知?线通信的存在。④节点本?数据包或者ACK分组发送刚结束。⑤通过侦听RTS/CTS分组,确认邻居的数据交换已经结束。100、在每个活动阶段的开始,T-MAC按照突发?式发送所有数据,其中TA决定每个M5673-A1周期最?的空闲监听时间,它的取值对于整个协议性能?关重要101、T-MAC协议提出了两种?法来解决早睡问题。第?种称为未来请求发送;第?种称作满缓冲区优先102、传感器?络的三个特性:传感器?络的空间相关性和时间相关性;不是所有节点都需要报告事件;感知事件的节点密度随时间变化103、SiftMAC协议是针对基于事件驱动的传感器?络提出的基于竞争的MAC协议。104、Sift协议的设计?标是:对于检测到S5L8020A01-Q0事件的N个节点105、基于竞争的MAC协议尝试通过使各传感器节点以最?复杂度、独?地进?运算的策略来保存能量。其基本思想是:传感器节点发送数据时,以某种竞争机制访问?线信道;如果发送的数据产?了碰撞,就按照某种策略重新发送数据,直到数据发送成功或放弃发送。106、时分复?(TDMA)是实现信道分配的简单成熟的机制,蓝?(B1uetooth)?络采?了基于TDMA的MAC协议107、为了适应簇内节点的动态变化,及时发现新的节点,使?能量?的节点转发数据等?的,协议将时间帧分为周期性的四个阶段:(1)数据传输阶段(2)刷新阶段3)刷新引起的重组阶段(4)事件触发的重组阶段108、分布式能量感知节点活动协议将时间帧分为周期性的调度访问阶段和随机访问阶段。109、流量?适应介质访问(TRAMA)协议将时间划分为连续时槽,根据局部两跳内的邻居节点信息,采?分布式选举机制确定每个时槽的?冲突发送者。110、NP协议在随机访问周期内执?,节点通过NP协议以竞争?式使??线信道。111、调度交换协议SEP?来建?和维护发送者和接收者的调度信息。112、节点有发送、接收和睡眠三种状态113、传感器?络中?种重要的通信模式是多个传感器节点向?个汇聚节点发送数据。所有传感器节点转发收到的数据,形成?个以汇聚节点为根节点的树型?络结构,称为数据采集树114、DMAC协议中?个主要机制:1.?适应占空?、SMACS/EAR协议是结合TDMA和FDMA的基于固定信道分配的MAC协议。其基本思想是为每?对邻居节点分配?个特有频率进?数据传输,不同节点对间的频率互不?扰,从?避免同时传输的数据之间产?碰撞。116、CDMA码分多址机制为每个?户分配特定的具有正交性的地址码,因?在频率、时间和空间上都可以重叠。117、?前国际上已有的标准主要是ZigBee、、超宽带118、?前市场上在通信??(以太?)、(令牌总线)、IEEEFDDI(光纤布式数据界?)、TCP/IP(传输控锏协议/互联协议)等119、IEEE1451系列标准是由IEEE仪器和测量协会的传感器技术委员会发起制定的。120、IEEE1451标准将传感器分成两层模块结构:第?层模块结构?来运??络协议和应?硬件,称为“?络适配器”第?层模块为“智能变送器接?模块”其中包括变送器和电?数据表格TEDS。121、在1994年3?,美国国家标准技术协会和IEEE共同组织?次关于制定智能传感器接?和智能传感器连接?络通?标准的研讨会。122、在1995年4?,成?了两个专门的技术委员会,??作组123、?通过IEEE的审核批准。?通过IEEE的审核批准。?数据表格式,在2003年9?被IEEE核准。?数据表格式,在2004年3?通过了IEEE的认可124、?线解决?案,尽量减少有线传输介质的使?。125、?线连接,并不是指NCAP模块与?络之间?线连接。126、?作重点在于制定?线数据通信过程中的通信数据模型和通信控制模型。它主要包括两个内容:?是为变送器通信定义?个通?的服务质量机制,能够对任何?线电技术进?映射服务;另外是对于每种?线发送技术都有?个映射层,?来把?线发送具体配置参数映射到QOS机制。127、?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)?持星型和点对点两种?络拓扑结构;(3)有16位和64位两种地址格式,其中64位地址是全球唯?的扩展地址;(4)?持冲突避免的载波多路侦听技术(5)?持确认机制,保证传输可靠性。128、。129、,编号为0~26;跨越3个频段,、915MHz频段的10个信道、868MHz频段的1个信道130、物理层提供两种服务:通过物理层数据服务接?点提供物理层的数据服务;通过PLME的服务接?点提供物理层的管理服务131、MAC层提供两种服务:(1)MAC数据服务(2)MAC管理服务132、MAC层的帧结构(1)MAC层的通?帧结构(2)不同类型的MAC帧133、完整的ZigBee协议栈?上?下由应?层、应?汇聚层、?络层、数据链路层和物理层组成134、ZigBee技术的主要特点包括:(1)数据传输速率低(2)有效范围?(3)?作频段灵活(4)省电(5)可靠(6)成本低(7)时延短(8)?络容量?(9)安全135、系统设计事项:(1)ZigBee协议栈(2)ZigBee芯?(3)硬件开发136、ZigBee-?络系统的软件设计主要过程包括如下:(1)建?Profile;(2)初始化;(3)编写应?层代码137、智能变送器接?模块(STIM)部分包括传感器、放?和滤波电路、A/D转换;变送器独?接?(TII)部分主要由控制单元组成;?络适配器(NCAP)负责通信138、蓝?协议栈中的协议组成可以分为以下三?部分类:第?类由蓝?特殊利益集团专门针对蓝?开发的核?规范;第?类是由蓝?特殊利益集团基于现有的协议开发?成的协议?集规范;第三类是蓝?特殊利益集团采纳的其他组织制订的协议,即根据不同的应?需要来决定所采?的不同协议139、UWB技术没有采?载波,?是利?持续时间?常短(纳秒级)的窄脉冲形式传输数据,?且数据传输速度可以达到?百Mbps以上140、FCC规定UWB?~、UWB技术中最重要和先进的部分是信号的编码与调制142、MB-OFDM是基于多载波的OAVB?案,采?OFDM技术传输?带信息。143、设计?线传感器?络的路由要考虑的因素很多,?致分为以下两种类型(1)?络特征(2)数据传输特征144、?线传感器?络路由协议分类?法按源节点获取路径的?法主动路由协议、按需路由协议、混合路由协议按节点参与通信的?式直接通信路由协议、平?路由协议、层次路由协议按路由的发现过程以位置信息为中?的路由协议、以数据为中?的路由协议按路由选择是否考虑服务质量(QoS)约束保证QoS的路由协议是指在路由建?时,考虑时延、丢包率等QoS参数,从多条可?的路由中选择?条最适合QoS应?要求的路由;或者根据业务类型,保证满?不同业务需求的QoS路由协议。145、SPIN协议使?3种类型的信息进?通信,即ADV、REQ和DATA信息。146、LEACH路由协议主要分为两个阶段:即簇建?阶段(setupphase)和稳定运?阶段147、APTEEN(AdaptivePeriodicFEEN)协议是对TEEN的扩展,它是?种结合响应型和主动型传感器?络策略的混合型?络路由协议,可以根据?户需要和应?类型来设定协议的周期性和相关阀值,即可以周期性采集数据?可以对突发事件作出快速反应。148、双列数据分发TTDD(TWO-TierDataDissemination),协议假设节点静态,且各节点的位置信息已知。?络中可以存在多个Sink节点,Sink节点可以在?络中任意移动。149、簇头固定的分簇结构路由协议EARSN(EnergyAwareRoutingforClusterBasedSensorNetwork)是基于三层体系结构的路由协议。该协议要求?络运?前由终端?户将传感器节点划分成簇,并通知每个簇头节点的信息更精确、更完整的估计或判断。定义3要点:①数据融合是多信源、多层次处理过程,每个层次代表了信息的不同抽象程度②数据融合过程包括数据的检测、关联、估计和合并③数据融合的输出包括低层次上的状态?份估计和?层次上的总战术态势的评估。(2)传感器?络中数据融合的作?:①提?信息的准确性和全?性,与单个传感器相?,多传感器的数据融合处理可以获得有关周围环境的更准确、全?的信息②降低信息的不确定性。?组相似的传感器采集的信息存在着明显的互补性,这种互补性经过适当处理后,可以对单?传感器的不确定性及其测量范围的局限性进?补偿。③提?系统的可靠性。某个或某?个传感器失效时,系统仍能正常运?④增加系统的实时性。(3)优点:①增加了测量维数,增加了置信度,提?了容错功能,并改进了系统的可靠性和可维护性②提?了精度③扩展了空间和时间的覆盖度,提?了适应环境的能?。④改进了探测性能,增加了响应的有效性,降低了对单个传感器的性能要求,提?了信息处理的速度⑤降低了信息获取的成本。(4)作?:节省整个?络的能量;增强所获取信息的准确性;提?收集数据的效率。(5)分类:①根据融合前后数据的信息含量分类:1)?损失融合2)有损失融合②根据数据融合与应?数据语义之间的关系分类:1)依赖于应?的数据融合2)独?于应?的数据融合3)结合以上两种技术的融合。③根据融合操作的级别分类:1)数据级融合2)特征级融合3)决策级融合(6)主要?法:①综合平均法②卡尔曼滤波法③贝叶斯估计法④D-S证据推理法⑤统计决策理论⑥模糊逻辑法⑦产?式规则法⑧神经?络法。?体系结构:(1)物理层:负责信号的调制和数据的收发。所采?的传输介质主要有?线电、红外线、光波等。WSN推荐使?免许可证频段(ISM)。物理层的设计既有不利因素,也有有利的??,可以?来克服阴影效应和路径损耗。(2)数据链路层:负责数据成帧、帧监测、媒体接?和差错控制。其中,媒体接?协议保证可靠的点对点和点对多点通信;差错控制则保证源节点发出的信息可以完整?误地到达?标节点。(3)?络层:负责路由的发现和维护。由于?多数节点?法直接与?关通信,因此需要通过中间节点以多跳路由的?式将数据传送?汇聚节点。?这就需要在WSN节点与接收器节点之间多跳的?线路由协议。(4)传输层:负责数据流的传输控制。主要通过汇聚节点采集传感器?络内的数据,并使?卫星、移动通信?络、或者其他的链路与外部?络通信,是保证通信服务质量的重要部分。(5)应?层:由各种?向应?的软件系统构成。主要研究的是各种传感器?络应?的具体系统的开发。?较:(1)在传感器节点进?本地数据通信阶段,PEGASIS算法中每个节点和距离??最近的节点通信。减少了每轮通信中每个节点的通信距离,从?节省了每个节点的能量。LEACH协议算法中每个?簇头节点都需要与所在簇的簇头节点通信。(2)PEGASIS协议算法中,Leader节点最多只接受两个邻居节点的数据以及向基站发送?络的数据。LEACH算法中,每个簇头节点除了向基站发送?络的数据外,还要接受来?所在簇内所有?簇头节点的数据,簇头节点接收的数据量远?于PEGASIS协议中Leader节点所接收数据量,所以LEACH协议中簇头节点的能量消耗过快,不利于均衡节点的能量消耗。(3)PEGASIS中只有1个Leader节点与基站通信,LEACH中有许多簇头节点与基站通信,所以PEGSIS?络?命周期长。?路由协议和层次路由协议?较:(1)移动性:平?路由的移动性?常有限,?层次路由中,虽然Sink节点固定,但各节点具有?定的移动性。(2)能量使?:尽管平?路由采?了很多节能?式,但它基本上是先找到?条或?条在距离或者能量???较优的路径,然后使?这些路径来进?通信,其能量消耗不是平均的分布在?络的所有节点中的,?层次路由中的簇的动态建?使得?络中的能量消耗?较平均。(3)路由