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1、1/20 无线传感器网络与 RFID 技术复习题 一、填空题 1、传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、观察者（用户）。2、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。3、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。4、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。5、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。6、无线传感器网络的组成模块分为：通信模块、传感模块、计算模块、存 储模块和电源模块。7、传
2、感器网络的支撑技术包括：时间同步、定位技术、数据融合、能量管 理、安全机制。8、传感器节点通信模块的工作模式有发送、接收和空闲。9、传感器节点的能耗主要集中在通信模块。10、当前传感器网络应用最广的两种通信协议是：zigbee、。11、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、网状（Mesh）结构、簇树型（Cluster Tree）结 构。12、根据对传感器数据的操作级别，可将数据融合技术分为以下三类：特 征级融合、数据级融合、决策级融合。13、信道可以从侠义和广义两方面理解，侠义的信道（信号输出的媒 质），分为（有线信道和无线信道
3、）；广义信道（包括除除传输媒质还包括有 关的转换器）广义信道按照功能可以分为（模拟信道）和（数字信道）。2/20 14、无线传感器网络可以选择的频段有：868MHZ、915MHZ、。15、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。16、IEEE 标准主要包括：物理层和 MAC 层的标准。17、传感器网络中常用的测距方法有：到达时间/到达时间差（ToA/TDoA）、接收信号强度指示（RSSI、）到达角（AoA）。18、无线传感器网络的协议栈包括物理 层、数据链路层、网络层、传输层和应用层，还包括能量管理、移动管理和任 务管理等平台。19、无线传感器节点处于发送状
4、态、接收状态、侦听状态和睡眠状态时单 位时间内消耗的能量是依次减少的。20、IEEE 标准将无线传感器网络的数据链路层分为两个子层，即逻辑链路 子层 LLC 和介质访问控制子层 MAC。21、Zigbee 的最低两层即物理层和 MAC 层使用 IEEE 协议标准，而网络层 和应用层由 Zigbee 联盟制定。22、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：简单排序、相对同步和绝对同步。23、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 以划分为内同步和外同步。24、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
5、不同可以划分为局部同步和全网同步。25、物理层帧由同步头、物理帧头和 PHY 负载构成。26、MAC 层有四种不同的帧形式：信标帧、数据帧、确认帧、命令帧。27、MAC 帧一般格式由 MAC 帧帧头、MAC 帧有效载荷和 MAC 帧尾构 成。29、典型的时间同步协议有：DMTS 协议，RBS 协议和 TPSN 协议。3/20 30、数据融合的策略可以分为：应用层数据融合、路由层数据融合和独立 的数据融合协议层。31、定位技术分为：多边定位/三边定位和接收信号角度定位。32、按照 OSI 模型，Zigbee 网络分为 4 层，从下向上分别为物理层、MAC 层、网络层和应用层。33、根据标签的供电
6、方式可以将 RFID 系统分为有源标签、无源标签和半有 源标签；根据工作频率可以分为低频标签、高频标签、超高频标签和微波标 签。34、RFID 系统由读写器、标签和高层应用系统组成。35、ISO 标准体系分为 ISO14443 ISO15693 和 IS018000 三种。36、EPC Globa 体系架构分为 EPC 物理对象交换标准、EPC 基础设施标准 和 EPC 数据对象交换标准三部分。37、WIFI 全称为 Wireless Fidelity,又称，它的最大优点就是传输速度较 高，可以达到 11Mb/s。38、标准规范逻辑结构包括了无线局域网的物理层和媒 体访问控制层。39、1997
7、 年完成并公布的标准的最初版本支持三种可选的物理层：调频序 列扩频、直接序列扩频和红外物理层。40、网关根据应用领域的不同,分类也不同,一般可以分为：协议网关、应用网关和安全网关。41、无线传感器网络网关属于协议网关的一种,可以转换不同的协议。42、RFID 系统存在两类碰撞，一类称为多标签碰撞，另一类称为多读写器 碰撞 43、在 RFID 系统工作的信道中存在有三种事件模型：以能量提供为基础 的事件模型 以时序方式提供数据交换的事件模型 以数据交换为目的的事件 模型 4/20 44、典型的读写器终端一般由天线、射频模块、逻辑控制模块三部分构 成。45、控制系统和应用软件之间的数据交换主要通过
8、读写器的接口来完成。一般读写器的 I/O 接口形式主要有：USB WLAN 以太网接口、RS-232 串行接 口、RS-485 串行接口。46、根据电子标签工作时所需的能量来源，可以将电子标签分为有源/无源 标签。47、最常用的差错控制方法有奇偶校验、循环冗余校验、汉明码。48、RFID 系统按工作频率可分为低频、高频、超高频、微波四类。49、高频 RFID 系统典型的工作频率是。50、超高频 RFID 系统遵循的通信协议一般是 ISO18000-7 ISO18000-6 51、目前国际上与 RFID 相关的通信标准主要有：ISO/IEC 1800（标准、EPC Global 标准。52、标签
9、防碰撞算法大多采用 TDMA（时分复用），分为非确定性算法和确 定性算法。ALOHA 算法是一种典型的非确定性算法，二进制树型搜索算法是典 型的确定性算法。53、在高频（HF）频段，标签的防碰撞一般采用 ALOHA 算法；在超高频（UHF）频段，主要采用二进制树型搜索算法。二、选择题 1、以下哪些选项不是无线传感器网络和移动自组织网络之间的区别（D）A.无线传感器网络通常比移动自组织网络的规模大（节点多）。B.移动自组织网络 更具移动性。C 移动自组织网络的节点通常比无线传感器网络节点有更强大的存 储能力。D.无线传感器网络的设计/部署成本比移动自组织网络高。2、以下哪些 选项是无线多媒体传感
10、器网络（WMSN）所需要的（D）A 由于涉及视频/音频数 据，因此它们需要更大的存储容量。B 它们需要考虑严格的服务质量。C 它们需 要高带宽。D.以上都是。5/20 3、一个传感器节点包括（D）。A.模拟/数字传感器芯片 B.无线收发器 C.CPU 存储器 D.以上全部选项 4、在一个传感器网络中，节点中的能量主要被消耗在（C）:A.模拟传 感部分 B.CPU 对信号处理的本地计算 C 无线多跳通信 D.唤醒/睡眠切换 5、关于传感器节点的存储器，下面哪项叙述是不正确的（B）A.传感器 节点只需要少量的数据存储和程序存储器。B.如果数据需要存储较长时间，那么 用闪存替代 SRAM 更加高效。
11、C.程序的执行发生在闪存中，而不是在 SRAM 中。D.目前，SRAM 的容量通常小于 1MB。6、以下哪项不是 TRAMA 协议中的状态（D）A.睡眠状态 B.接收状态 C.传输状态 D.唤醒状态 7、Z-MAC 协议综合了哪两种传统的 MAC 协议（D）A.CDMA 和 TDMA B.FDMA 和 CSMA C.CDMA 和 SDMA D.CSMA 和 TDMA&下列行为中哪些不是用于数据扩散的（C）A.洪泛（flooding）B.闲聊（gossiping）C 定向传播（directional propagation）D.以上都不是 9、SPIN 协议没有使用哪些数据分组（C）A.ADV
12、B.REQ C.ACK D.DATA 10、下列哪一项不属于传输层的任务（A）A.源节点到目的节点的可靠传 输B.网络拥塞检侧 C 网络拥塞避免 D.缓冲区管理 11、为什么无线传感器网络中不能采用 TCP（D 在传感器中使用时开销 过高B.在无线传输每一跳中积累错误 C.TCP 能耗较大 D.A 和 B 12、以下哪个原因会导致传感器数据产生噪声（D）A.硬件/电路噪声 B.运行环境 C 测量误差 D.以上皆是 13、下列关于传感器网络安全的描述中，哪些项是不正确的（A）A.密钥管理包括密钥的生成和分发，它是保证传感器网络安全的重要环 节。B.6/20 传感器网络安全最重要的目标是要保证传输
13、数据的机密性，其他安全目标 是次要的。C 传统网络的安全机制由于其计算开销过大而不适用于资源严格受限 的传感器网络。D.传感器网络的安全机制在无线传感器节点内占用较少的存储 空间（小于 100K 字节）14、下面不属于无线通信信道的是（A）。A.光纤 B.自由空间信道 C 加性噪声信道 D 多径信道 15、下面哪些 MAC 层协议是竞争型协议（A B D。协议协议协议协议 16、下面那些 MAC 层协议是分配型 MAC 协议（B D 协议协议协议协议 17、下面哪些协议是以数据为中心的路由协议（A）。协议协议协议协议 18、下面哪些协议不是地理位置信息路由协议（B C D。）协议协议协议协议
14、19、下列哪一项是超高频 RFID 系统的工作频率范围（C）A.30kHz300kHz B.3MHz30MHz C.86（H 960MHz D.20、ISO18000-3 ISO14443 和 ISO15693 这三项通信协议针对的是哪一类 RFID 系统（B）A、低频系统 B、高频系统 C、超高频系统 D、微波系统 21、（B）是电子标签的一个重要组成部分，它主要负责存储标签内部信息，还负责对标签接收到的信号以及发送出去的信号做一些必要的处理。A、天线 B、电子标签芯片 C、射频接口 D、读写模块 22、电子标签正常工作所需要的能量全部是由阅读器供给的这一类电子标 签称为（B）。A、有源标签
15、 B、无源标签 C、半有源标签 D、半无源标签 7/20 23、RFID（C）可分为：主动式标签（TTF）和被动式标签（RTF。A、按供电方式分 B、按工作频率分 C、按通信方式分 D、按标签芯片分 24、下列物联网相关标准中那一个由中国提出的。（C）A、IEEE802.15.4a B C、IEEE802.15.4c D、数据采集和感知用于采集物 理世界中发生的物理事件和数据，主要（ABCD）。A、传感器 B、RFID C 二维码D、多媒体信息采集 26、RFID 标签的分类按标签芯片分（ABD）。A、只读（R/O）标签 B、CPU 标签 C、被动式标签（RTF D、读写（R/W）标签 27、
16、RFID 属于物联网的哪个层（A）A.感知层 B.网络层 C 业务层 D.应用层 三、论述题：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。若信 道空闲，且在 DIFS 时间内一直空闲，则发送这个数据帧。发送结束后，源站点 等待接收 ACK 确认帧。如果目的站点接收到正确的数据帧，还需要等待 SIFS 时间，然后向源站点 发送 ACK 确认帧。若源站点在规定的时间内接收到 ACK 确认帧，则说明没有发生冲突，这一 帧发送成功。否则执行退避算法。2、简述无线传感器网络的基本概念。WSN(wireless sen
17、sor network,WSN 是由部署在监测区域内大量的成本很 低、微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一种多跳自组织的网络系 统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息，并发 送给观察者或者用户。3、为什么无线传感器网络需要时间同步，简述 RBS TPSN 时间同步算法工 作8/20 原理在分布式的无线传感器网络应用中，每个传感器节点都有自己的本地时 钟。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。RBS 同步协议的基本思想是多个节点接收同一个同步信号，然后多个收到同 步信号的节点之间进行同步。这种同步算法消除了
18、同步信号发送一方的时间不 确定性。这种同步协议的缺点是协议开销大。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。4、无线传感器网络体系结构包括哪些部分，各部分的功能分别是什么 无线传感器网络体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应 用层和能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台。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。5、无线传感器网络的路由协议有哪些类型路由协议的设计要求 由协议主要分为四类:基于聚簇的
19、路由协议、以数据为中心路由协议、基于 地理位置路由协议和能量感知路由协议。现有的无线传感器网络路由协议设计 以节能、延长网络生命周期为主要目的。(1)QoS 路由。目前传感器网络路由协议的研究重点主要集中在能量效率上，而在未来的研究中可能还需要解决由视频和成像传感器以及实时应用引起的 QoS 问题。(2)支持移动性。目前的 WSNs 路由协议对网络的拓扑感知能力和移动性的 支持比较差,如何在控制协议开销的前提下,支持快速拓扑感知是一个重要挑战。(3)安全路由。由于 WSNs 的固有特性,其路由协议极易受到安全威胁,是网络 攻击的主要目标,设计简单、有效、适用于 WSNs 的安全机制是今后努力的
20、方 向。(4)有效功耗。WSNs 中数据通信最为耗能,今后尽量通过使用数据融合技 术、数据传输中采用过滤机制来减少通信量,并通过让各节点平均消耗能量来保 持通信量的负载均衡。9/20 (5)容错性。由于 WSNs 节点容易发生故障,应尽量利用节点易获得的网络信 息计算路由,以确保在路由出现故障时能够尽快得到恢复,可采用多路径传输来提 高数据传输的可靠性。6、无线传感器网络的路由协议具有哪些特点(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 7、什么是数据融合技术，它在传感器网络中的作用是什么 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
21、，获得比单一信息源更精确、完整的估计或判决。在传感器网络中 的作用在于：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、描述 TDoA 测距机制的工作原理。节点同时发射两种不同传播速度的无线信号，接收节点根据两种信号到达 的时间差以及这两种信号的传播速度，计算两个节点之间的距离。假设发射节 点同时发射无线射频信号和超声波信号，接收节点记录下这两种信号的到达时 间为 T1、T2,无线射频信号和超声波信号的传播速度分别为 cl、c2,那么两点之 间的距离为(T2-T1)*S,其中 S=c1*c2/(c1-c2)o 9、简述 SPIN(Sensor Protocols for I
22、n formation via Negotiatio n)协议工作过 程。(1)在发送 DATA 数据包之前，传感器节点首先向邻居节点广播 ADV 数据 包；(2)如果一个邻居节点在收到 ADV 后有意愿接收该 DATA 数据包，那么它 向该节点发送一个 REQ 数据包，节点收到 REQ 包之后，向该邻居节点发送 DATA 数据包。SPIN 算法基本思想是：对采集到的数据采用高层次 元数据”(meta-data)进行描述。当一个节点接收到新数据时，会对该数据生成对应“元数据”描述，并使用 ADV 消息传递给邻居，感兴趣邻居则通过 REQ 消息向该节点请求，收到请求 后，该节点会通过 DATA
23、消息传递数据给该邻居。通过 元数据”的协商，SPIN 算 法可以有效地减少资源浪费。10/20 10、简述 S-MAC 协议采用的机制。(1)周期性侦听/睡眠的低占空比工作机制，控制节点尽可能处于睡眠状 态来降低节点能量的消耗。邻居节点通过协商的一致性睡眠调度机制形成虚拟 簇，减少节点的空闲侦听时间。(2)通过流量自适应的侦听机制，减少消息在 网络中的传输延迟。(3)串音避免机制：采用带内信令来减少重传和避免监听 不必要的数据。(4)通过消息分割和突发传递机制，减少控制消息的开销和消 息的传输延迟。S-MAC 协议减少了空闲侦听所消耗的能源，但是不足之处在于：节点的工 作循环周期在协议开始工作
24、时就已确定下来，不能根据网络中的业务量的变化 来进行调整。11、论述 S-MAC 协议的基本思想。(1)周期性睡眠和侦听机制：在侦听时间段内若有数据需要传输则进行数据传输，否则侦听时间到后进 入休眠，以大大节约能耗。为便于通信，相邻节点之间，维持调度周期同步，形成虚拟的同步簇。每个节点需要维护一个调度表，保存所有相邻节点的调度 情况。在向相邻节点发送数据时唤醒自己。每个节点定期广播自己的调度，使新接入节点可以与已有的相邻节点保持 同步。（2）冲突减少和串音避免机制 多个节点同时向一个接收节点发送信息时，则需争用介质来减少冲突。RTS/CTS 机制：采用类似于的虚拟物理载波监听和 RTS/CTS
25、!手机制，使 不收发信息的节点及时进入睡眠状态。考虑到数据分组常比控制分组长很多，则让干扰节点收到 RTS/CTS 分组 后进入休眠来避免串音。（3）数据分割和重组机制 将长的信息包分成若干个短数据，并将它们一次传递，但是只使用一个 RTS/CT腔制分组作为交互。11/20 12、定向扩散路由基本思想 Sink 节点周期性地广播一种称为 兴趣”（interest）的分组，告诉其他节 点，我所感兴趣的消息/事件是什么。兴趣在扩散的过程中也反向建立了路由路 径，与 兴趣”匹配节点通过建立的路径传送相应数据到 Sink 节点。即 DD 基本思想是：节点产生的数据用一组属性值进行描述，Sink 的数据
26、查 询请求也用称之为 兴趣”（Interest）的属性组合进行描述，例如感兴趣的区 域、事件的名称、采集时间间隔等。数据查询请求逐级扩散，最终遍历全网，找到所有匹配的原始数据。在 Directed Diffusion 中，有一个称为 梯度”的变量与 整个业务请求的扩散过程相联系，反映了网络中间节点对匹配请求条件的数据 源的近似判断，值越大意味着向该方向继续搜索获得匹配数据的可能性越大。在扩散完成后，Sink 节点的请求建立一个临时的 梯度”场，匹配数据沿 梯度”最 大方向的路径传回 Sink 节点。13.论述 DD 定向扩散路由基本工作过程。（1）数据命名 在 DD 协议中，首先要对想要查询的
27、任务进行描述，选择属性组命名机制来 描述任务，构成兴趣消息（interest）。（2）兴趣扩散和梯度建立 Sink 节点发起兴趣的扩散，将 interest 以洪泛的形式传递到整个网络；每个节点保存一个兴趣列表，列表中每一项包含该 interest 的内容，收到该 interest 的时间戳，以及发送该 interest 的邻居节点信息（可能会有多个邻居节 点）；根据兴趣列表中的内容，为表项中每个邻居节点建立一个梯度；当一个兴趣在整个网络扩散之后，便建立起兴趣源到 sink 节点的梯度场。（3）数据传播（路径测试）当传感器节点采集到与兴趣匹配数据时，根据梯度列表将数据转发给梯度 指向的邻居节点
28、；这个阶段同一个数据会从多条路径到达 sink 节点 12/20 （4）路径加强 sink 节点从若干条返回路径中选择一条最优路径作为加强路径，后续的数 据将沿着加强路径以较高的速率发送到 sink 节点。14、说明 DV Hop 定位算法计算步骤。算法计算步骤分三步：第 1 步，使用典型的距离矢量交换协议，使网络中所有节点获得距锚节点 的跳数（distance in hops）。第 2 步，在获得其他锚节点位置和相隔跳距之后，锚节点计算网络平均每 跳距离，然后将其作为一个校正值（correction）广播至网络中。策略：校正值采用可控洪泛法在网络中传播，一个节点仅接收获得的第 1 个校正值，
29、而丢弃所有后来者，确保绝大多数节点可从最近的锚节点接收校正 值。第 3 步，距离计算。当接收到校正值之后，节点根据跳数计算与锚节点之 间的距离。当未知节点获得与 3 个或更多锚节点的距离时，则执行三边测量定 位。15、RFID 系统主要由哪几部分组成 RFID 工作原理是什么。(1)电子标签、读写器、RFID 中间件、应用系统(2)标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送 出存储在芯片中的产品信息(即 Passive Tag 无源标签或被动标签)，或者主 动发送某一频率的信号(即 Active Tag 有源标签或主动标签)，阅读器读取信 息并解码后，
30、送至中央信息系统进行有关数据处理。16、简述与条形码相比 RFID 技术具有的优点。(1)可识别单个非常具体的物体。(2)采用无线电射频，可以隔箱扫描(3)可以同时对多个物体进行读识，可以整箱扫描。(4)存储信息量大可以 重复擦写。(5)易于构成网络应用环境 17、什么是 EPC,EP 编码有何特点，简述 EPC 的好处(1)EPC 的全称是 Electronic Product Code 中文称为产品电子代码。EPC 13/20 的载体是 RFID 电子标签，并借助互联网来实现信息的传递。EPC 旨在为每一件 单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追 溯，从而有效提
31、高供应链管理水平、降低物流成本。EPC 是 一个完整的、复杂 的、综合的系统。(2)编码容量大、兼容性强、应用广泛、具有合理性、国际 性(3)EPC 电子标签技术，可以实现数字化库房管理；并配合使用 EPC 编码，使得库存货品真正实现网络化管理。18、简述 ZigBee 与标准的联系与区别。答：协议是国际无线电委员会定义的 底层通信协议，而 ZIGBEE 是在底层协议的基础上，增加了一些应用层，网络层 应用信息，起到了扩充细化协议的作用！ZigBee 建立在标准之上，它确定了可以在不同制造商之间共享的应用纲 要。是 IEEE(Institute of Electrical and Electr
32、onics Engineer 电子电机学会)确定 的低速率，无线个域网(personal area network)标准。这个标准定义了 实体 层”（physical layer）和介质访问层”（medium access laye）。实体层（PHY 规 范确定了在2.4G 赫兹以 250kbps 的基准传输率工作的低功耗展频无线电。（另 有一些以更低数据传播率工作的 915 兆赫兹和 868 兆赫兹的实体层规范，但它 们不太流行）。介质访问层（MAC）规范定义了在同一区域工作的多个无线电信号如何共 享空中通道。介质存取层支持几种架构，包括星状拓扑结构（一个节点作为网 络协调点，类似于的接入点
33、），树状拓扑结构（一些节点依次经过另一些节点 才到达网络协调点），和网状拓扑结构（无须主协调点，各个节点之间分享路 由职责）。但是仅仅定义实体层和介质访问层并不足以保证不同的设备之间可以对 话。于是便有了 ZigBee 联盟。ZigBee 从标准开始着手，目前正在定义允许不同 厂商制造的设备相互对话的应用纲要。例如，ZigBee 灯纲要”会确定相关的所有 协议，因此你从 A 公司买的 ZigBee 灯开关会和 B 公司的灯正常工作。19、竞争型、分配型和混合型 MAC 协议各有什么特点 基于竞争的 MAC 协议 多数分布式 MAC 协议采用载波侦听或冲突避免机制并采用附加的信令控制 消息来处理
34、隐藏和暴露节点问题。基于竞争随机访问的 MAC 协议是节点需要发 送数据时，通过竞争方式使用无线信道。MAC 协议采用带冲突避免的载波侦听 14/20 多路访问（Carrier SensorMultiple Access with Collision Avoidanee CSMA/CA 是 典型的基于竞争 MAC 协议。在 MAC 协议的基础上，研究人员提出了许多用于 传感器 传感器网络的基于竞争的 MAC 协议，例如：S-MAC 协议、T-MAC 协 议、ARC-MAO 议、Sift-MAC 协议、Wise-MAC 协议等。分配型 MAC 协议 在竞争型 MAC 协议中，随着网络通信流量的增
35、加，控制包和数据包发生冲 突的可能性都会增加，降低了网络的带宽利用率，同时数据信息的重传也会降 低能量效率。分配型 MAC 协议通常采用 TDMA 时分多址）、CDMA 码分多址）、FDMA（频分多址）等技术将一个物理信道分为多个子信道，并将子信道静态或动 态地分配给需要通信的节点，避免冲突。基于分配式的无线传感器网络 MAC 协 议具有如下优点无冲突。比较有代表协议有 SMACS、TRAMA、DMAC 协议。竞争型 MAC 协议 能很好地适应网络规模和网络数据流量的变化，能灵活地适应网络拓扑的 变化，无需精确的时钟同步机制，比较容易实现；但是由于冲突重传、空闲监 听、串扰等引起能量损耗，存在
36、能量效率不高的缺点。分配型 MAC 协议将信道 资源按时隙、码型或频段分为多个子信道，各子信道之间无冲突，互不干扰。数据包在传输过程中不存在冲突重传，所以能量效率较高。但是分配型 MAC 协议节点在网络中形成簇，不能灵活地适应网络拓扑结构 变化。因此，研究人员提出了混合型 MAC 协议。比较有代表性的混合型 MAC 协议：ZMAC 协议。20、简述 Zigbee 近距离无线通信技术。Zigbee 是基于标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种 短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功 耗、低数据速率、低成本。是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
37、Zigbee 使用频段为 2.4G,868MHz 以及 915MHz。在不使用功率放大器的前提下，Zigbee 的有效传 输范围为 10-75m。21、论述或图示说明二进制树型搜索算法选择电子标签的迭代过程（见课 本相15/20 关内容）。二进制树型搜索算法基本思想：由读写器控制，不断地将导致碰撞的电子标签进行划分，缩小下一步搜索 的标签数量，直到只有一个电子标签进行回应。算法过程：将处于冲突的标签分成左右两个子集 0 和 1，先查询子集 0，若 没有冲突，则正确识别标签；若仍有冲突则再分裂，把子集 0 分成 00 和 01 两 个子集，依次类推，直到识别出子集 0 中所有标签，再按此步骤查询
38、子集 1。搜索算法的实现步骤（迭代过程）：(1)读写器广播发送最大序列号查询条件 Q,标签在同一时刻回传它们的 序列号至读写器。(2)读写器对收到的标签进行响应，如果出现不一致的现象(即有的序列 号该位为 0，而有的序列号该位为 1)，则可判断有碰撞。(3)确定有碰撞后，把有不一致位的数最高位置 0 再输出查询条件 Q,依 次排除序列号大于 Q 的标签。(4)识别出序列号最小的标签后，对其进行数据操作，然后命令其进入“无声”状态，让其对读写器发送的查询命令不进行响应。(5)重复步骤 1，选出序列号倒数第二的标签。(6)多次循环完后完成所有标签的识别。1.下面哪种协议不属于路由协议(C)。A.地
39、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 的通信速率在时为(D)。A.40Kbps B.20Kbps C.256 Kbps D.250kbps 3.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 16/20 A.视线 B 跳数 C 网络 D.通信半径 4Ti nyOS 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 5、WLAN 技术使用了哪种介质(A)。A.无线电波 B 双绞线 C 光波 D.红 外线 6、传感器节点消耗能量主要消耗
40、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。A A.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
41、号频率范围就越（）。C A.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。D A.小；宽 B.小；高 C.高；大 D.宽；大 二、多项选择题。12、根据节点数目的多少，传感器网络的结构可以分为（AD）。A.平面结 构 B.网络结构 C 星形结构 D.分级结构 13、传感器节点消耗能量的模块包括（ACD。A.传感器模块 B.存储模块 C.处理器模块 D.无线通信模块 17/20 14、下面哪些属于数据融合的方法（ABD）。A.模糊逻辑法 B.神
42、经网络方法 C 优选法 D.综合平均法 15、目前人们采用的节能策略主要有（AC）。A.休眠机制 B.定时发送机制 C 数据融合机制 D.通信模块控制机制 16、在无线射频电路设计中，主要考虑以下（BCD 问题。A.射频干扰 B.阻抗匹配 C 天线设计 D.电磁兼容 17、ZigBee 技术是一种面向自动化和无线控制的（ABD）的无线网络方案。A.低速率 B.低价格 C 低效率 D.低功耗 18.传感器网络的三个基本要素（ABD）。A.传感器 B.感知对象 C.传输介质 D.观察者 19.定向扩散路由机制可以分为哪几个个阶段（ABC）。A.周期性的兴趣扩散 B.梯度建立 C 路径加强 D.信息
43、反馈 20.无线传感器网络可以选择的频段有（ABC）。A.868MHZ B.915MHZ C.D.3G HZ 21.从无线联网的角度来看，传感器网络节点的体系由（ACD 部分组成。A.分层的网络通信协议 B.电源支持平台 C 应用支撑平台 D.网络管理平台 22.传感器一般由（BCD 组成。A.发射元件 B.敏感元件 C 转换元件 D.基本转换电路 23.传感器的分类按被测量与输出电量的转换原理划分，可分为（BD）两大 类。A.感知型 B.能量转换型 C.信号转换型 D.能量控制型 24.传感器按测量原理分类，主要有（AC）。18/20 A.物理原理 B.生物原理 C 化学原理 D.数字技术原
44、理 25.下列（ABC）传感器属于能量控制型传感器。A.电阻式 B.电容式 C.电感式 D.电压式 26.下列哪些传感器属于能量转换型传感器（ACD。A.压电式 B 静电式 C 磁电式 D.热电式 27.稳定性表示传感器经过长期使用之后，输出特性不发生变化的性能。影 响传感器稳定性的因素是（AC）。A.时间 B.电源 C 环境 D.节点数 28.国际标准化组织和开放系统互联分别是指（BC）。A.SIO B.IOS C.OSI D.ISO 29.通常物理接口标准对物理接口的哪四个特性进行描述（BCDE）。A.通信特性 B.机械特性 C.电气特性 D.功能特性 E.规程特性 30.无线通信物理层的
45、主要技术包括（ABCD）。A.介质的选择 B.频段的选择 C 调制技术 D.扩频技术 E 解调技术 31.基带信号往往不能作为传输信号，因而要将基带信号转换为相对基带频 率而言频率非常高的带通信号，以便于进行信道传输。通常将带通信号称为（），而基带信号称为（）。BDA 调频信号 B.已调信号 C 载波信号 D.调制信号 32.根据原始信号所控制参量的不同，调制分为（BCD）。A.角度调制 B.幅度调制 C 频率调制 D.相位调制 33.扩频技术按照工作方式的不同，可以分为（BCD）。A.相位调制 B.直接序列扩频 C跳频 D.跳时 E.宽带线性调频扩频 34目前无线传感器网络的通信传输介质主要
46、是（ACD 三种类型。19/20 A.无线电波 B.空气 C 红外线 D.光波 35.IEEE MAC 协议分为（AD）两种访问控制方式。A.分布式协调功能 B.分层协调功能 C 星形协调功能 D.点协调功能 36.在 DCF 工作方式下，载波侦听机制通过（）和（）来确定无线信道的状 态。BC A 信号载波侦听 B.物理载波侦听 C 虚拟载波侦听 D.调制载波侦听 37.通常无线传感器网络的无效能耗主要来源于如下四种原因（ACDE）A.空闲监听 B 扫描 C 数据冲突 D.串扰 E 控制开销 38.路由选择（routing）是指选择互连网络从（）向（）传输信息的行 为。BD A.中间节点 B 源节点 C.中继节点D.目的节点 39定向扩散路由机制可以分为周期性的（ACD三个阶段。A.兴趣扩散 B.路由选择 C.梯度建立 D.路径加强 40.在 ZigBee 技术中，通常它的有效覆盖范围是（）（）之间。A.5m B.10m C.50m D.75m 41.ZigBee 网络系统的软件设计主要过程包括（ABD）。A.建立 Profile B.初始化 C.连接通信节点 D编写应用层代码 BD