無(wú)線傳感器知識(shí)點(diǎn)總結(jié)sansan(共27頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專指有基礎(chǔ)設(shè)施如手機(jī)需要大功率的基站和天線無(wú)線局域網(wǎng)：使用接入點(diǎn)這樣的固定設(shè)備無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)第一章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分類無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)：它的終端是快速移動(dòng)的，了解一下就行了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)：它的節(jié)點(diǎn)是靜止的或者移動(dòng)很緩慢的傳感器網(wǎng)絡(luò)的三種功能：數(shù)據(jù)采集（感官），處理（大腦），傳輸（神經(jīng)）。傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本要素：傳感器，感知對(duì)象，用戶。傳感器節(jié)點(diǎn)由電源、存儲(chǔ)器、感知部件、嵌入式處理器、通信部件、和軟件組成。1. 與現(xiàn)有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別：傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是提供高服務(wù)質(zhì)量和高效帶寬利用，其次才考慮節(jié)約能源，而傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是

2、能源的高效使用。2. 傳感器節(jié)點(diǎn)的限制：電源能量有限：節(jié)點(diǎn)的體積小，人員不可達(dá)通信能力有限：E=K*Dn N通常取值為3，盡量選擇多跳。計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限：價(jià)格低，功耗小。傳感器網(wǎng)絡(luò)是集成了監(jiān)控，控制以及無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。節(jié)點(diǎn)多，容易受到環(huán)境的影響，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)容易變化。傳感器節(jié)點(diǎn)消耗能量的模塊主要包括傳感器模塊，處理器模塊和無(wú)線通信模塊。絕大部分的能量消耗在無(wú)線通信模塊。3. 傳感器組網(wǎng)的特點(diǎn)：a) 自組織性：節(jié)點(diǎn)平等，沒(méi)有中心，通過(guò)分布式算法來(lái)相互協(xié)調(diào)。優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)因?yàn)閱蝹€(gè)節(jié)點(diǎn)的脫離而受到損害。能夠進(jìn)行配置和管理，通過(guò)拓?fù)錂C(jī)制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自動(dòng)形成轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。自組織要適應(yīng)網(wǎng)

3、絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。b) 以數(shù)據(jù)為中心：以數(shù)據(jù)本身作為查詢或傳輸線索的思想，更接近于自然語(yǔ)言交流的習(xí)慣，因此說(shuō)是一個(gè)以數(shù)據(jù)位中心的網(wǎng)絡(luò)。c) 應(yīng)用相關(guān)性d) 動(dòng)態(tài)性：傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)因如下原因改變：環(huán)境因素或電源耗盡環(huán)境變化造成鏈路帶寬變化，甚至?xí)r斷時(shí)續(xù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器，感知對(duì)象和觀察者這三要素都可能具有移動(dòng)性新節(jié)點(diǎn)的加入e) 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大：大規(guī)模范圍，小范圍的傳感器密集f) 可靠性：保密性和安全性4. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)：a) 網(wǎng)絡(luò)的工作壽命b) 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍c) 網(wǎng)絡(luò)搭建成本和難易程度d) 網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間5. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的三個(gè)階段a) 第一階段：傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器例

4、子：熱帶樹(shù)（由震動(dòng)和聲響組成）節(jié)點(diǎn)只產(chǎn)生探測(cè)數(shù)據(jù)流，沒(méi)有計(jì)算能力，并且相互之間不能通信，傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)只能獲取單一信號(hào)，節(jié)點(diǎn)只能進(jìn)行單一的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，網(wǎng)絡(luò)一般采用分級(jí)處理結(jié)構(gòu)。b) 第二階段：傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集成化節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)作，但自主運(yùn)行，將信息發(fā)送到它們的處理節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)同時(shí)具備了感知能力，計(jì)算能力，通信能力。c) 第三階段：多跳自組網(wǎng)例子：抓住本拉登特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)傳輸自組織，低功耗。第2章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、覆蓋與連接類似移動(dòng)通信的蜂窩結(jié)構(gòu)，集中管理集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是組織無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)技術(shù)按組網(wǎng)形態(tài)和方法分類類似AD hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可自組織網(wǎng)絡(luò)接入連

5、接，分布管理分布式混合式有集中式有分布式1. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：a) 平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：對(duì)等結(jié)構(gòu)，沒(méi)有中心管理節(jié)點(diǎn)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，具有較好的健壯性，但是組網(wǎng)比較復(fù)雜。b) 分級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)： 網(wǎng)絡(luò)上層：骨干節(jié)點(diǎn)，平面結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)下層：一般節(jié)點(diǎn)骨干節(jié)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)骨干節(jié)點(diǎn)：包括相同的MAC層、路由、管理、和安全等功能的協(xié)議一般節(jié)點(diǎn)：可能沒(méi)有路由、管理及匯聚處理等功能特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫阅芎?，便于集中管理，可以降低系統(tǒng)的建設(shè)成本，提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率和可靠性。但是集中管理開(kāi)銷大，硬件成本高，一般傳感器節(jié)點(diǎn)之間可能不夠直接通信。c) 混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)上層：平面結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)下層：平面結(jié)構(gòu)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)能直接通

6、信 骨干節(jié)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)和分級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的區(qū)別是一般的傳感器節(jié)點(diǎn)能夠直接通信，不需要匯聚到骨干節(jié)點(diǎn)，來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。支持的功能更強(qiáng)大，所需的成本更高。d) Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：規(guī)則分布，只允許和節(jié)點(diǎn)最近鄰居通信完全鏈接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)某個(gè)節(jié)點(diǎn)可以被指定為族首節(jié)點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)額外的功能?？梢员惶鎿Q。Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：由無(wú)線節(jié)點(diǎn)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)按照Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)部署，網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)至少可以和另一個(gè)節(jié)點(diǎn)通信。支持多跳路由功耗限制和移動(dòng)性取決于節(jié)點(diǎn)類型及應(yīng)用的特點(diǎn)存在多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，可以通過(guò)星型，Mesh等節(jié)點(diǎn)方式和其他網(wǎng)絡(luò)集成。2. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域覆蓋：a) 能效性隨機(jī)覆蓋方法b)

7、 連接性隨機(jī)覆蓋方法3. 區(qū)域覆蓋：要求覆蓋的面積最大 點(diǎn)覆蓋：覆蓋要求的節(jié)點(diǎn)（1）隨機(jī)型點(diǎn)覆蓋（2）確定型點(diǎn)覆蓋 一般邊界覆蓋：不可知區(qū)域覆蓋4. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋能效評(píng)價(jià)指標(biāo)：a) 覆蓋指標(biāo)：采用可靠度概念b) 能耗指標(biāo)第3章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信1. 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議： 應(yīng)用層：應(yīng)用業(yè)務(wù)、安全性 傳輸層：可靠性、流量控制、吞吐量 網(wǎng)絡(luò)層：連接/無(wú)連接、路由、可達(dá)性 數(shù)據(jù)鏈路層：介質(zhì)訪問(wèn)、功率管理、幀格式物理層：信道編碼、無(wú)線傳輸、調(diào)制解調(diào)2. 網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)（填空）：拓?fù)淇刂?、服?wù)質(zhì)量管理、能量管理、安全管理、移動(dòng)管理、網(wǎng)絡(luò)管理。3. 應(yīng)用支撐平臺(tái)：在前兩個(gè)的基礎(chǔ)上，包括一系列基于監(jiān)測(cè)的應(yīng)用軟

8、件，并通過(guò)應(yīng)用層接口和網(wǎng)絡(luò)層管理接口來(lái)為終端用戶提供對(duì)各種具體應(yīng)用的支持。4. 物理層的物理接口四個(gè)特性：機(jī)械特性：它規(guī)定物理鏈接時(shí)使用的可接插連接器的形狀和尺寸，連接器中的引腳數(shù)量和排列情況等。電氣特性：它規(guī)定在物理鏈接上傳輸二進(jìn)制比特流時(shí)，線路上的信號(hào)的電平高低、阻抗以及阻抗匹配、傳輸速率與距離限制。功能特性：它規(guī)定了物理接口上各條信號(hào)線的功能分配和確切定義。物理接口信號(hào)線一般分為信號(hào)線、控制線、定時(shí)線和地線。規(guī)程特性：它定義了信號(hào)線進(jìn)行二進(jìn)制比特流傳輸時(shí)的一組操作過(guò)程，包括各信號(hào)線的工作規(guī)則和時(shí)序。5. 無(wú)線通信物理層的主要技術(shù)：介質(zhì)和頻段選擇：介質(zhì)包括電磁波和聲波調(diào)制技術(shù)：調(diào)制和解調(diào)擴(kuò)

9、頻技術(shù)：一種信息傳輸方式，其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于信息必需的最小寬度。6. 數(shù)據(jù)鏈路層訪問(wèn)方式：基于TDMA的媒體訪問(wèn)、基于TDMA/FDMA媒體訪問(wèn)、基于CSMA媒體訪問(wèn)（載波傳感多路訪問(wèn)）。7. 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)原則（了解就行）：1. 能量有效性是必須考慮的關(guān)鍵問(wèn)題2. 多數(shù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)為中心3. 理想的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用基于屬性的尋址和位置感知方式4. 數(shù)據(jù)聚集僅在不妨礙無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的協(xié)作效應(yīng)時(shí)是有效地5. 路由協(xié)議易于其他網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合Event-to-sink傳輸（簡(jiǎn)答題）Sink-to sensor傳輸（簡(jiǎn)答題）7. 什么是Event-to-Sink和Sink-to-senso

10、r傳輸？答：Event-to-Sink 的可靠度是必要地，包括了事件特征到SInk節(jié)點(diǎn)的可靠通信，而不是針對(duì)區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)生成的單個(gè)傳感器報(bào)告/數(shù)據(jù)包進(jìn)行基于數(shù)據(jù)包的可靠傳遞。就是事件半徑區(qū)域內(nèi)的傳感器將事件信息發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)。Sink-to-sensor是匯聚節(jié)點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)可操作性或特定應(yīng)用而發(fā)送數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的分發(fā)需要100%的可靠傳遞。8. 什么是Sink-to-sensor傳輸？9. 目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信傳輸介質(zhì)有哪些類型？他們各有什么特點(diǎn)？10. 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)為什么要進(jìn)行調(diào)制解調(diào)？調(diào)制有哪些方法？跨層設(shè)計(jì)定義：是針對(duì)特定的分層結(jié)構(gòu)而言的，一切不符合參考分層通信結(jié)構(gòu)的協(xié)議設(shè)計(jì)都被

11、稱為跨層設(shè)計(jì)。9無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層設(shè)計(jì)：因?yàn)闊o(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)資源和能量比較受限，使得它不能像有線網(wǎng)絡(luò)那樣的分成每一層設(shè)計(jì)，例如把物理層和鏈路層看成一層，MAC看成一層進(jìn)行設(shè)計(jì)。所謂跨層設(shè)計(jì)的定義，是針對(duì)特定的分層結(jié)構(gòu)而言的，一切不符合參考分層通信結(jié)構(gòu)的協(xié)議設(shè)計(jì)都被稱為跨層設(shè)計(jì)。10.跨層設(shè)計(jì)的必要性：（1）無(wú)線信道的動(dòng)態(tài)性：信道是不穩(wěn)定的傳輸介質(zhì)，要保證系統(tǒng)的可用性。（2）無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量受限（3）傳統(tǒng)通信系統(tǒng)分層參考模型的弊端第4章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)定位技術(shù)時(shí)間同步機(jī)制數(shù)據(jù)融合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)能量管理容錯(cuò)技術(shù)數(shù)據(jù)管理服務(wù)質(zhì)量保證造成傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)間誤差的原因：1.

12、不同節(jié)點(diǎn)的晶體振蕩器頻率存在偏差2. 濕度3. 電磁波的干擾為什么需要時(shí)間同步機(jī)制？1. 單個(gè)節(jié)點(diǎn)能力有限2. 某寫應(yīng)用的需要，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能要求網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的節(jié)點(diǎn)相互配合共同完成，分布式系統(tǒng)需要節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間同步物理時(shí)間：人類社會(huì)使用的絕對(duì)時(shí)間。邏輯時(shí)間：體現(xiàn)了時(shí)間發(fā)生的順序關(guān)系，是一個(gè)相對(duì)的概念。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步機(jī)制的意義和作用主要體現(xiàn)在如下兩個(gè)方面：1. 傳感器節(jié)點(diǎn)通常需要彼此協(xié)作，去完成復(fù)雜的監(jiān)測(cè)和感知任務(wù)2. 傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些節(jié)能方案是通過(guò)同步機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP）在因特網(wǎng)中得到了廣泛的使用，具有精度高，魯棒性好和易擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)，但是這個(gè)協(xié)議為什么不能應(yīng)用于無(wú)線傳感

13、器網(wǎng)絡(luò)呢？1. NTP協(xié)議它應(yīng)用在已有有線網(wǎng)絡(luò)中，它假設(shè)網(wǎng)絡(luò)鏈路失效的概率很小，而在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線鏈路的通信質(zhì)量收到環(huán)境的影響很大，甚至?xí)r(shí)常有中斷情況2. NTP的協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，便于為不同位置的節(jié)點(diǎn)手工配置時(shí)間服務(wù)器列表，而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)變化的，簡(jiǎn)單的靜態(tài)手工配置無(wú)法適應(yīng)這種變化。3. NTP中時(shí)間基準(zhǔn)服務(wù)間的同步是無(wú)法通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自身來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要其他的基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)助，如GPS系統(tǒng)和無(wú)線廣播報(bào)時(shí)系統(tǒng)，而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的有些應(yīng)用中，無(wú)法取得相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施的支持。4. NTP協(xié)議需要通過(guò)頻繁交換信息，來(lái)不斷校準(zhǔn)始終頻率偏差帶來(lái)的誤差并通過(guò)復(fù)雜的修正算法，消除時(shí)間同步消息在傳

14、輸和處理過(guò)程中收到的非確定因素干擾，CPU使用、信道偵聽(tīng)和占用都不受約束，而傳感器網(wǎng)絡(luò)存在資源約束，必須考慮能量消耗。TPSN時(shí)間同步協(xié)議：目的是實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間同步。TPSN協(xié)議包括如下兩個(gè)階段：1. 第一階段生成層次結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都被賦予一個(gè)級(jí)別，根節(jié)點(diǎn)被賦予最高級(jí)別地0級(jí)，第i級(jí)的節(jié)點(diǎn)至少能夠與第i-1級(jí)的節(jié)點(diǎn)通信。2. 第二個(gè)階段實(shí)現(xiàn)所有樹(shù)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步，第1級(jí)節(jié)點(diǎn)同步到根節(jié)點(diǎn)，第i級(jí)的節(jié)點(diǎn)同步到第i-1級(jí)的節(jié)點(diǎn)，最終所有的節(jié)點(diǎn)都同步到根節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步。2.時(shí)間同步的概念：分布式系統(tǒng)通常需要一個(gè)表示系統(tǒng)時(shí)間的全局時(shí)間。1. 定位的含義：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位問(wèn)題的含義

15、是指自組織的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)特定的方法提供節(jié)點(diǎn)的位置信息?？煞譃樽陨矶ㄎ缓湍繕?biāo)定位。2. 了解基本術(shù)語(yǔ)（簡(jiǎn)答題）：錨點(diǎn)：指通過(guò)其他方式預(yù)先獲得位置坐標(biāo)的節(jié)點(diǎn)測(cè)距：指兩個(gè)互相通信的節(jié)點(diǎn)通過(guò)測(cè)量的方式估計(jì)彼此距離或角度連接度：節(jié)點(diǎn)連接度和網(wǎng)絡(luò)連接度兩種含義節(jié)點(diǎn)連接度指可探測(cè)發(fā)現(xiàn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。網(wǎng)絡(luò)連接度所有節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目的平均值，它反映傳感器配置的密集程度。鄰居節(jié)點(diǎn)：傳感器節(jié)點(diǎn)通信半徑范圍內(nèi)的所有其他節(jié)點(diǎn)，被稱為該節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)接受信號(hào)強(qiáng)度：節(jié)點(diǎn)接受到無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度大小，被稱為接受信號(hào)的強(qiáng)度指示。到達(dá)角度：節(jié)點(diǎn)接收到的信號(hào)相對(duì)于自身軸線的角度，被稱為信號(hào)相對(duì)接收節(jié)點(diǎn)的到達(dá)角度。視線關(guān)系：如果傳感器

16、網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間沒(méi)有障礙物，能夠?qū)崿F(xiàn)直接通信，則稱為視線關(guān)系非視線關(guān)系則相反定位系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)：1. 位精確度（最重要）2. 覆蓋范圍（與位精確度是一對(duì)矛盾性指標(biāo)）3. 刷新速度（提供位置信息的頻率）4. 功耗4. 需要測(cè)距的定位技術(shù)：（1）接收信號(hào)強(qiáng)度指示：信號(hào)越強(qiáng)離的越近（2）到達(dá)時(shí)間差：時(shí)間短離得近（3）到達(dá)角：獲得角度無(wú)須測(cè)距的定位技術(shù)：質(zhì)心算法、DV-Hop算法5. 多傳感器數(shù)據(jù)融合概念：多傳感器數(shù)據(jù)融合是一種多層次、多方面的處理過(guò)程、這個(gè)過(guò)程是對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)、互聯(lián)、相關(guān)、估計(jì)和組合。6. 傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)融合的作用（簡(jiǎn)答題）：1.提高信息的準(zhǔn)確性和全面性2.降低信息的不確定性

17、3. 提高系統(tǒng)的可靠性4. 增加系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性7. 數(shù)據(jù)融合的分類：（1）無(wú)損失融合（2）有損失融合8. 根據(jù)數(shù)據(jù)融合的級(jí)別分類：數(shù)據(jù)級(jí)融合、特征級(jí)融合、決策級(jí)融合9. 數(shù)據(jù)融合的主要方法：1. 綜合平均法2. 卡爾曼濾波法3. 貝葉斯估計(jì)法4. D-S證據(jù)推理法5. 統(tǒng)計(jì)決策理論6. 模糊邏輯法7. 產(chǎn)生式規(guī)則法8. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法10. 能量管理的意義：能夠高效的使用傳感器節(jié)點(diǎn)的能量，在完成應(yīng)用要求任務(wù)的前提下，盡量延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的生存期。11. 傳感器網(wǎng)絡(luò)的電源節(jié)能方法：休眠機(jī)制、數(shù)據(jù)融合12. 容錯(cuò)技術(shù)：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)不僅自身容易發(fā)生故障，而且還容易受到外界的影響，因此需要有效的容錯(cuò)技術(shù)

18、設(shè)計(jì)來(lái)滿足可靠性要求。a) 失效：某個(gè)設(shè)備中止了它完成所要求功能的能力b) 故障：一個(gè)設(shè)備、元件或組件的物理狀態(tài)，在次狀態(tài)下不能按所要求方式工作c) 差錯(cuò)：一個(gè)不正確的步驟、過(guò)程或結(jié)果13. 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：集中式結(jié)構(gòu)、半分布式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、層次式結(jié)構(gòu)14. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：a) 地理散列函數(shù)：包括put（）按名字在網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，get()按名字取數(shù)據(jù)b) 地理路由協(xié)議：（1）貪心傳遞算法：將信息發(fā)送給鄰居節(jié)點(diǎn)中離目標(biāo)最近的節(jié)點(diǎn) （2）周界轉(zhuǎn)遞算法：發(fā)現(xiàn)沒(méi)有鄰居節(jié)點(diǎn)比它自己離目標(biāo)節(jié)點(diǎn)更近時(shí)，認(rèn)為該數(shù)據(jù)包遇到了一個(gè)空洞，用右手規(guī)則逆時(shí)針圍繞空洞尋找更接近的節(jié)點(diǎn)。15. 索引技術(shù)：層次檢索結(jié)構(gòu)

19、、一維分布式索引、多維分布式索引16. 服務(wù)質(zhì)量（Qos）概念：應(yīng)用層，Qos通常是指用戶或者應(yīng)用所獲取的具體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。而網(wǎng)絡(luò)層，Qos被定義為網(wǎng)絡(luò)提供給應(yīng)用或者用戶的服務(wù)質(zhì)量的度量，依賴于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的特性。包含（簡(jiǎn)答題）：可用性：指綜合考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性與網(wǎng)絡(luò)生存性等網(wǎng)絡(luò)的失效因素，得出的當(dāng)用戶需要時(shí)網(wǎng)絡(luò)即能開(kāi)始工作的時(shí)間百分比吞吐量：又被稱為帶寬，是在一定時(shí)間段內(nèi)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的度量。吞吐量越大越好時(shí)延：指一項(xiàng)服務(wù)從網(wǎng)絡(luò)入口到出口的平均經(jīng)過(guò)時(shí)間。時(shí)延變化時(shí)延變化：指同一業(yè)務(wù)流中不同分組所呈現(xiàn)的時(shí)延不同丟包率：指網(wǎng)絡(luò)在傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)包丟失的比率。（丟失原因包括網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量較差，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞

20、）第5章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層單信道MAC協(xié)議1. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的分類：（1） 信道數(shù)（即物理層所使用的信道數(shù)）多信道MAC協(xié)議單信道：節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)法解決能量有效性和時(shí)延的矛盾基于TDMA的時(shí)分復(fù)用固定式MAC協(xié)議多信道：可以解決能量時(shí)延和有效性的矛盾，但是節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜(2)信道分配方式基于CSMA的隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)式MAC協(xié)議混合式MAC協(xié)議基于TDMA的時(shí)分復(fù)用固定式MAC協(xié)議：把時(shí)分復(fù)用，頻分復(fù)用和碼分復(fù)用相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)沖突的的強(qiáng)制信道分配，如C-TDMA協(xié)議基于CSMA的隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)式MAC協(xié)議：通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，保證節(jié)點(diǎn)隨機(jī)地使用信道，并不受其他節(jié)點(diǎn)的干擾，如S-MAC?；旌鲜組

21、AC協(xié)議：把基于TDMA的固定分配式和基于CSMA的競(jìng)爭(zhēng)方式相結(jié)合，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)流量的變化等，如Z-MAC。偵聽(tīng)MAC協(xié)議：接收節(jié)點(diǎn)持續(xù)偵聽(tīng)，會(huì)浪費(fèi)能源，周期性的偵聽(tīng)睡眠機(jī)制，雖然減少了能源的浪費(fèi)，BUT引入了時(shí)延（3）節(jié)點(diǎn)工作方式喚醒MAC協(xié)議：發(fā)送節(jié)點(diǎn)采用低能耗的輔助喚醒信道發(fā)送喚醒信號(hào)，以喚醒一跳的鄰居節(jié)點(diǎn)，如STEM協(xié)議調(diào)度的MAC協(xié)議中：接收節(jié)點(diǎn)接入信道的時(shí)機(jī)是確定的，知道何時(shí)打開(kāi)其無(wú)線通信模塊，就能避免能量的浪費(fèi)分布式執(zhí)行的協(xié)議：一般用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中控制方式集中式控制的協(xié)議MAC層主流的分類方式是按照信道的分配方式來(lái)劃分的：采用無(wú)線信道的隨機(jī)信道競(jìng)爭(zhēng)方式，節(jié)點(diǎn)在需要發(fā)

22、送數(shù)據(jù)隨機(jī)使用無(wú)線信道，重點(diǎn)考慮如何盡量減少節(jié)點(diǎn)之間的相互干擾。采用無(wú)線信道的時(shí)分復(fù)用方式，給每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)分配固定的無(wú)線信道使用時(shí)段，從而避免了節(jié)點(diǎn)之間的相互干擾。其他MAC層協(xié)議，如通過(guò)采用頻分復(fù)用或者碼分復(fù)用等方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)無(wú)沖突的無(wú)線信道分配。2. IEEE 802.11采用帶沖突檢測(cè)的載波技術(shù)（CSMA/CA）。3.802.11網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：（1） Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)形式(P2P或IBSS)：沒(méi)有固定的、有線的基礎(chǔ)設(shè)施的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)均由移動(dòng)主機(jī)構(gòu)成。節(jié)點(diǎn)可以移動(dòng)，節(jié)點(diǎn)即使主機(jī)又是路由器，具有路由功能可以通過(guò)無(wú)線連接形成多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這中結(jié)構(gòu)使用公用廣播信道，抗毀性好，建網(wǎng)容易

23、費(fèi)用低，適用于用戶數(shù)相對(duì)較少的工作群網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。（2） 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)形式：無(wú)線接入點(diǎn)（AP）負(fù)責(zé)移動(dòng)終端的管理以及協(xié)調(diào)無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)之間的通信。因?yàn)橛薪尤朦c(diǎn)所以復(fù)雜度降低，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)增大時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的吞吐性能和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延并不明顯每個(gè)節(jié)點(diǎn)只要在站點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi)就能夠與其他節(jié)點(diǎn)通信，網(wǎng)絡(luò)受環(huán)境的限制也很小。（3） 擴(kuò)展服務(wù)集結(jié)構(gòu)形式：一個(gè)AP將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接至有線網(wǎng)絡(luò)主干。主要用于無(wú)線工作站與有線網(wǎng)絡(luò)之間接收緩存轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。4.載波偵聽(tīng)多點(diǎn)訪問(wèn)協(xié)議（CSMA）：當(dāng)信道有幀存在時(shí)，稱信道忙碌，否則稱為信道空閑，每站發(fā)送前先檢測(cè)信道狀態(tài)，是否發(fā)送數(shù)據(jù)要根據(jù)信道狀態(tài)來(lái)決定。5.802.11 協(xié)議MAC層的工作模式

24、：兩種訪問(wèn)機(jī)制（1） DCF 分布式協(xié)調(diào)功能：用于競(jìng)爭(zhēng)服務(wù)并且作為PCF的基礎(chǔ)（2） PCF 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能：輪詢機(jī)制（3） NAV（網(wǎng)絡(luò)分配矢量）：計(jì)數(shù)器，為0時(shí)信道空閑，否則信道忙。6.（1）短幀間間隔：SIFS （2）PCF幀間間隔：PIFS （3）DCF幀間間隔：DIFS（4） 擴(kuò)展幀間間隔：EIFS時(shí)間是由短到長(zhǎng)7.DCF的基本訪問(wèn)是競(jìng)爭(zhēng)一個(gè)信道DATADIFS源站點(diǎn)ackSIFSdifs目的站點(diǎn)數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)其他站點(diǎn)等待時(shí)間 RTS/CTS解決隱蔽終端問(wèn)題，A向B發(fā)送RTS，B向另外兩個(gè)區(qū)域都發(fā)送CTS，這樣A就能給B發(fā)送消息但是不受別的節(jié)點(diǎn)影響。7. PDF通過(guò)PC控制下的輪詢和應(yīng)答機(jī)制來(lái)

25、提供無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的幀傳輸。8. 基于競(jìng)爭(zhēng)的MAC協(xié)議：a) S-MAC協(xié)議：1. 周期性偵聽(tīng)和睡眠：具有相同調(diào)度的節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)虛擬蔟，邊界節(jié)點(diǎn)記錄兩個(gè)或多個(gè)調(diào)度。邊界節(jié)點(diǎn)可以通知一邊睡覺(jué)，另一邊工作。2. 流量自適應(yīng)偵聽(tīng)機(jī)制：通信節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)在通信結(jié)束后不立即進(jìn)入睡眠狀態(tài)，而是保持偵聽(tīng)一段時(shí)間，如果節(jié)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)接收到RTS分組，則可以立即接收數(shù)據(jù)，無(wú)須等待下一次偵聽(tīng)周期，從而減少了數(shù)據(jù)分組的傳輸延遲。3. 消息傳遞：S-MAC一次性預(yù)約整個(gè)長(zhǎng)消息發(fā)送的時(shí)間，每個(gè)分組都有剩余時(shí)間域，并把長(zhǎng)消息分成幾個(gè)短消息，每發(fā)送一個(gè)短消息就立刻確認(rèn)。而802.11只預(yù)約下一個(gè)發(fā)送短消息的時(shí)間，其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送后進(jìn)

26、入偵聽(tīng)狀態(tài)無(wú)需醒來(lái)，沒(méi)有收到短消息應(yīng)答就端來(lái)連接，其他節(jié)點(diǎn)可以競(jìng)爭(zhēng)信道，實(shí)現(xiàn)公平性。9. T-MAC是S-MAC的升級(jí)版：如果在一個(gè)給定的時(shí)間沒(méi)有沒(méi)有發(fā)生任何一個(gè)激活事件（收到信息）就進(jìn)入睡眠狀態(tài)。10. T-MAC早睡問(wèn)題：解決方法：（1）未來(lái)請(qǐng)求發(fā)送：A向B發(fā)送RTS，B向A和C發(fā)送CTS，C向D發(fā)送FTFS讓D不要睡覺(jué)，這樣就能在接受到B的消息后發(fā)送給D 而不會(huì)讓D睡覺(jué)而延遲到下一個(gè)偵聽(tīng)周期。（2）滿緩沖區(qū)優(yōu)先，C的緩沖區(qū)滿了，A發(fā)送的信息發(fā)送給BCD然后再傳回給C。11. 基于分簇的MAC協(xié)議：每個(gè)簇有簇頭節(jié)點(diǎn)，簇成員節(jié)點(diǎn)將信息傳遞給簇頭節(jié)點(diǎn)，然后簇頭節(jié)點(diǎn)將信息傳遞給匯聚節(jié)點(diǎn)。12.

27、DEANA協(xié)議：與傳統(tǒng)的TDMA協(xié)議相比，DEANA協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)槽前加入了一個(gè)控制時(shí)槽，使節(jié)點(diǎn)在得知其不需要接收數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，從而解決串音問(wèn)題。第6章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1. 傳感器主要的標(biāo)準(zhǔn)：ZigBee、802.15.4、超寬帶（UWB）。2. ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)傳輸速率低（2）有效范圍?。?）工作段靈活（4）省電（5）可靠（6）成本低（7）時(shí)延短（8）網(wǎng)絡(luò)容量大（9）安全第七章 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議1.平面路由協(xié)議：（1）洪泛路由協(xié)議：收到的信息以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)給所有鄰居節(jié)點(diǎn) （2）閑聊法：如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)收到它的鄰居節(jié)點(diǎn)B 的副本，如果再次收到，就發(fā)回給B。 （3）SPIN 協(xié)議：ADV、REQ、DATA （4）SAR：考慮很多內(nèi)容 （5）DD：以數(shù)據(jù)為中心 （6）MCFA：大多數(shù)據(jù)流都是從傳感器節(jié)點(diǎn)向Sink節(jié)點(diǎn)方向傳輸?shù)摹?.層次路由協(xié)議：（簡(jiǎn)答）（1）LEACH：可以將網(wǎng)絡(luò)整體的生存時(shí)間延長(zhǎng)15%，其基本思想是通過(guò)隨機(jī)循環(huán)地選擇簇頭節(jié)點(diǎn)，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量負(fù)載平均分配到每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中去，從而降低流能源消耗，提高網(wǎng)絡(luò)整體生存時(shí)間。 （2）PEGASIS：在網(wǎng)絡(luò)中選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為起始節(jié)點(diǎn)，建立一條最優(yōu)回路鏈，