《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用開發(fā)》習(xí)題與答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章一、填空題：1傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個基本要素：傳感器、感知對象、用戶（觀察者）。 2傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能：協(xié)作式的感知、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理_、發(fā)布感知信息_。3無線傳感器節(jié)點(diǎn)的基本功能：采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、控制、通信。41996年，美國UCLA大學(xué)的William J Kaiser教授向DARPA提交的“低能耗無線集成微型傳感器”揭開了現(xiàn)代WSN網(wǎng)絡(luò)的序幕。52006年10月，在中國北京，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會傳感器網(wǎng)絡(luò)專委會正式成立，標(biāo)志著中國WSN技術(shù)研究開始進(jìn)入一個新的歷史階段。6網(wǎng)絡(luò)中間件完成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)生成服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)自愈合服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)連通等。7無線傳感

2、器網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)主要包括：組網(wǎng)模式、拓?fù)淇刂啤⒚襟w訪問控制和鏈路控制、路由、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)及跨層設(shè)計(jì)、QoS保障和可靠性設(shè)計(jì)、移動控制模型。8無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵支撐技術(shù)主要包括：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂?、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、時間同步、定信技術(shù)、數(shù)據(jù)融合及管理、網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用層技術(shù)等。9無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)、可靠的網(wǎng)絡(luò)、以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)。10傳感器節(jié)點(diǎn)由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊、和能量供應(yīng)模塊四部分組成。二、簡答題1請簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定義。 答：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以定義為：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個多

3、跳自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有哪些特點(diǎn)？答：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有許多其鮮明的特點(diǎn)：(1) 電源能量有限傳感器節(jié)點(diǎn)體積微小，通常攜帶能量十分有限的電池。(2) 通信能量有限傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信帶寬窄而且經(jīng)常變化，通信覆蓋范圍只有幾十到幾百米。(3) 傳感器接點(diǎn)的能量、計(jì)算能力和存儲能力有限(能量、計(jì)算存儲低、關(guān)鍵在有效簡單的路由協(xié)議)。(4) 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，分布廣傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分布密集，數(shù)量巨大。此外，傳感器網(wǎng)絡(luò)可以分布在很廣泛的地理區(qū)域。(5) 自組織、動態(tài)性網(wǎng)絡(luò)在傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，有可能傳感器節(jié)點(diǎn)的位置不能預(yù)

4、先精確設(shè)定，節(jié)點(diǎn)之間的相互鄰居關(guān)系預(yù)先也不知道，而是通過隨機(jī)布撒的方式。這就要求傳感器節(jié)點(diǎn)具有自組織能力，能夠自動進(jìn)行配置和管理，通過拓?fù)淇刂茩C(jī)制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自動形成轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的多跳無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。(6) 傳感器節(jié)點(diǎn)具有數(shù)據(jù)融合能力，與Mesh網(wǎng)絡(luò)區(qū)別是數(shù)據(jù)小，移動，重能源。 與無線Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)相比數(shù)量多、密度大、易受損、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)頻繁、廣播式點(diǎn)對多通信、節(jié)點(diǎn)能量、計(jì)算能力受限。3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展分為哪幾個階段？無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展分為以下3個階段：第一階段：最早可以追溯二十世紀(jì)70年代越戰(zhàn)時期使用的傳統(tǒng)的傳感器系統(tǒng)。第二階段：是二十世紀(jì)80年代至90年代之間。主要是美軍研制的分布式傳感器

5、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、海軍協(xié)同交戰(zhàn)能力系統(tǒng)、遠(yuǎn)程戰(zhàn)場傳感器系統(tǒng)等。第三階段：21世紀(jì)開始至今。這個階段的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)傳輸自組織、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)低功耗。4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件有如哪幾種？答：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件有如下幾種：(1) 網(wǎng)絡(luò)中間件：完成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)生成服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)自愈合服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)連通等。(2) 配置中間件：完成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各種配置工作，例如路由配置，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)整等。(3) 功能中間件：完成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各種應(yīng)用業(yè)務(wù)的共性功能，提供各種功能框架。(4) 管理中間件：為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)各種管理功能，例如目錄服務(wù)，資源管理、能量管理、生命周期管理。(6) 安全中間件

6、：為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)各種安全功能，例如安全管理、安全監(jiān)控、安全審計(jì)。5簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。答：圖1.2 傳感器節(jié)點(diǎn)的體系結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)同時具有傳感、信息處理和進(jìn)行無線通信及路由的功能。對于不同的應(yīng)用環(huán)境，節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)也可能不一樣，但它們的基本組成部分是一致的，一個節(jié)點(diǎn)通常包含傳感器、微處理器、存儲器、A/D轉(zhuǎn)換接口、無線發(fā)射以及接收裝置和電源組成。概括之，可分為傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊四個部分，無線傳感器節(jié)點(diǎn)的體系結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。傳感器模塊負(fù)責(zé)信息采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；處理模塊控制整個傳感器節(jié)點(diǎn)的操作，處理本身采集的數(shù)據(jù)和其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)，運(yùn)行高層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

7、；無線收發(fā)模塊負(fù)責(zé)與其他傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；能量供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)點(diǎn)提供運(yùn)行所需的能量，通常是微型蓄電池。第二章一、填空題：1IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)主要包括：物理層、介質(zhì)訪問控制層。2IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)根據(jù)應(yīng)用的需要可以組織成星型網(wǎng)絡(luò)，也可以組織成點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。3IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)包括物理層PHY和介質(zhì)訪問控制MAC(Media Access Control) 子層協(xié)議。4物理層定義了物理無線信道和MAC子層之間的接口，提供物理層數(shù)據(jù)服務(wù)和物理層管理服務(wù)。5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以選擇的頻段有：800MHz、915MHz、2.4GHz、5GHz。6在IEEE 802系列

8、標(biāo)準(zhǔn)中，OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)一步劃分為邏輯鏈路控制 (Logical Link Control，LLC)和媒介接入控制 (Media Access Control，MAC)兩個子層。7MAC子層提供兩種服務(wù)：MAC層數(shù)據(jù)服務(wù)和MAC層管理服務(wù)(MAC sublayer management entity, MLME)。前者保證MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元在物理層數(shù)據(jù)服務(wù)中的正確收發(fā)，后者維護(hù)一個存儲MAC子層協(xié)議狀態(tài)相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫。8傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題：機(jī)密性問題、點(diǎn)到點(diǎn)的消息認(rèn)證問題、完整性簽別問題。9MAC子層可以為輸入輸出的MAC幀提供安全服務(wù)。提供的安全服務(wù)主要包括四種：訪問控制、數(shù)

9、據(jù)加密、幀完整性檢查和順序更新。10在LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備可以根據(jù)自身需要選擇不同的安全模式：無安全模式，ACL模式和安全模式。11根據(jù)應(yīng)用要求分類。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議按應(yīng)用要求可分為：能量感知路由、基于查詢的路由、地理位置路由和可靠性路由。12根據(jù)傳輸過程中采用的路徑的跳數(shù)分類。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議按傳輸過程中采用的路徑的跳數(shù)分為單路徑路由和多路徑路由。二、簡答題1IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)定義的LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)具有哪些特點(diǎn)？ 答：IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)定義的LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)：(1) 在不同的載波頻率下實(shí)現(xiàn)了20kbps、40kbps和250kbps三種

10、不同的傳輸速率；(2) 支持星型和點(diǎn)對點(diǎn)兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；(3) 有16位和64位兩種地址格式，其中64位地址是全球惟一的擴(kuò)展地址；(4) 支持沖突避免的載波多路偵聽技術(shù)(carrier sense multiple access with collision avoidance，CSMA-CA)；(5) 支持確認(rèn)(ACK)機(jī)制，保證傳輸可靠性。2物理層數(shù)據(jù)服務(wù)包括哪幾個方面的功能？答：物理層數(shù)據(jù)服務(wù)包括以下五方面的功能： 激活和休眠射頻收發(fā)器； 信道能量檢測(energy detect)； 檢測接收數(shù)據(jù)包的鏈路質(zhì)量指示(link quality indication , LQI)； 空閑信道

11、評估(clear channel assessment, CCA)； 收發(fā)數(shù)據(jù)。3媒介接入控制(Media Access Control，MAC)子層主要功能包括哪幾個方面？答：包括下面六個方面：(1)協(xié)調(diào)器產(chǎn)生并發(fā)送信標(biāo)幀，普通設(shè)備根據(jù)協(xié)調(diào)器的信標(biāo)幀與協(xié)議器同步；(2)支持PAN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)(association)和取消關(guān)聯(lián)(disassociation)操作；(3)支持無線信道通信安全；(4)使用CSMA-CA機(jī)制訪問信道；(5)支持時隙保障(guaranteed time slot, GTS)機(jī)制；(6)支持不同設(shè)備的MAC層間可靠傳輸。4Zigbee技術(shù)的主要特點(diǎn)有哪些？答：Zigbe

12、e技術(shù)的主要特點(diǎn)包括以下幾個部分：數(shù)據(jù)傳輸速率低：只有10k字節(jié)/秒到250k字節(jié)/秒。功耗低：在低耗電待機(jī)模式下，兩節(jié)普通5號干電池可使用6個月到2年，免去了充電或者頻繁更換電池的麻煩。成本低：因?yàn)閆igbee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本。網(wǎng)絡(luò)容量大：每個Zigbee網(wǎng)絡(luò)最多可支持255個設(shè)備，也就是說，每個Zigbee設(shè)備可以與另外254臺設(shè)備相連接。時延短：通常時延都在15毫秒至30毫秒之間。安全：Zigbee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用AES-128，同時可以靈活確定其安全屬性。有效范圍?。河行Ц采w范圍1075米之間，具體依據(jù)實(shí)際發(fā)射功率的大小和各種不同

13、的應(yīng)用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境；工作頻段靈活： 使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國)，均為免執(zhí)照頻段。5按協(xié)議的應(yīng)用特征分類。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議可分為哪幾種？答：按協(xié)議的應(yīng)用特征分類。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議可分為如下幾種：基于多徑路由協(xié)議、基于可靠路由協(xié)議、基于協(xié)商路由協(xié)議、基于查詢路由協(xié)議、基于位置路由協(xié)議和基于QoS 路由協(xié)議。第三章一、單選題1下列哪項(xiàng)不是傳感器的組成元件（D）。A、敏感元件 B、轉(zhuǎn)換元件 C、變換電路 D、電阻電路2力敏傳感器接受（A）信息，并轉(zhuǎn)化為電信號。A、力 B、聲 C、光 D、位置3聲敏傳感器接受（

14、B ）信息，并轉(zhuǎn)化為電信號。A、力 B、聲 C、光 D、位置4位移傳感器接受（D）信息，并轉(zhuǎn)化為電信號。A、力 B、聲 C、光 D、位置 5光敏傳感器接受（C）信息，并轉(zhuǎn)化為電信號。A、力 B、聲 C、光 D、位置 6（A）年哈里.斯托克曼發(fā)表的“利用反射功率的通訊”奠定了射頻識別RFID的理論基礎(chǔ)。A、1948 B、1949 C、1960 D、19707美軍全資產(chǎn)可視化5級：機(jī)動車輛采用（A）。 A、全球定位系統(tǒng) B、無源RFID標(biāo)簽 C、條形碼 D、有源RFID標(biāo)簽8哪個不是物理傳感器（B）。 A、視覺傳感器 B、嗅覺傳感器 C、聽覺傳感器 D、觸覺傳感器9機(jī)器人中的皮膚采用的是（D）。

15、A、氣體傳感器 B、味覺傳感器 C、光電傳感器 D、溫度傳感器10利用RFID 、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息，指的是（）。 BA、可靠傳遞 B、全面感知 C、智能處理 D、互聯(lián)網(wǎng)11（）標(biāo)簽工作頻率是30-300kHz。AA、低頻電子標(biāo)簽 B、高頻電子標(biāo)簽 C、特高頻電子標(biāo)簽 D、微波標(biāo)簽12（）標(biāo)簽工作頻率是3-30MHz。BA、低頻電子標(biāo)簽 B、高頻電子標(biāo)簽 C、特高頻電子標(biāo)簽D、微波標(biāo)簽13（）標(biāo)簽工作頻率是300MHz-3GHz。CA、低頻電子標(biāo)簽B、高頻電子標(biāo)簽C、特高頻電子標(biāo)簽 D、微波標(biāo)簽14（）標(biāo)簽工作頻率是2.45GHz。DA、低頻電子標(biāo)簽 B、高頻電子標(biāo)簽 C、

16、特高頻電子標(biāo)簽D、微波標(biāo)簽15二維碼目前不能表示的數(shù)據(jù)類型（）。DA、文字B、數(shù)字C、二進(jìn)制D、視頻二、簡答題1. 簡述傳感器的作用及組成。簡單地說，傳感器實(shí)際上是一種功能快，其作用是將來自外界的各種信號轉(zhuǎn)換成電信號。傳感器一般有敏感元件，轉(zhuǎn)換元件，基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。敏感元件：它是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一種物理量的元件。轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換層電路產(chǎn)量。轉(zhuǎn)換電路完成被測量參數(shù)至電量的基本轉(zhuǎn)換輸入到測控電路中，進(jìn)行放大，運(yùn)算，處理等進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，以獲得被測值或進(jìn)行過程控制。2. 簡述傳感器的選用原則（1） 根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類

17、型（2） 靈敏度的選擇通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時，與被測量變化對應(yīng)的輸出信號的值才比較大，有利于信號處理。（3） 頻率響應(yīng)特性傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有定延遲，希望延遲時間越短越好。（4） 線性范圍傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。（5） 穩(wěn)定性傳感器使用一段時間后，其性能保持不變化的能力稱

18、為穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。（6） 精度精度是傳感器的一個重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。3簡述智能傳感器的結(jié)構(gòu)和功能。答：1）智能傳感器的典型結(jié)構(gòu)如下：智能傳感器的結(jié)構(gòu)是：智能傳感器除了檢測物理、化學(xué)量的變化之外，還具有測量信號調(diào)理（如濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換等）、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)顯示等能力，它幾乎包括了儀器儀表的全部功能。智能傳感器結(jié)構(gòu)框圖如圖4.25所示。 圖 3.25 智能傳感器結(jié)構(gòu)框圖如果從結(jié)構(gòu)上劃分，智能傳感器可以分為集成式、混合式和模

19、塊式。集成智能傳感器是將一個或多個敏感器件與微處理器、信號處理電路集成在同一硅片上，集成集成度高，體積小，但目前的技術(shù)水平還很難實(shí)現(xiàn)；將傳感器和微處理器、信號處理電路做在不同芯片上，則構(gòu)成混合式智能傳感器，目前這類結(jié)構(gòu)較多；初級的智能傳感器也可以由許多互相獨(dú)立的模塊組成，如將微計(jì)算機(jī)、信號調(diào)理電路模塊、數(shù)據(jù)電路模塊、顯示電路模塊和傳感器裝配在同一殼結(jié)構(gòu)內(nèi)則組成模塊式智能傳感器。2）智能傳感器應(yīng)具有如下功能：(1)自補(bǔ)償功能：根據(jù)給定的傳統(tǒng)傳感器和環(huán)境條件的先驗(yàn)知識，處理器利用數(shù)字計(jì)算方法，自動補(bǔ)償傳統(tǒng)傳感器硬件線性、非線性和漂移以及環(huán)境影響因素引起的信號失真，以最佳地恢復(fù)被測信號。計(jì)算方法用軟

20、件實(shí)現(xiàn)，達(dá)到軟件補(bǔ)償硬件缺陷的目的。(2)自校準(zhǔn)功能：操作者輸入零值或某一標(biāo)準(zhǔn)量值后，自校準(zhǔn)軟件可以自動地對傳感器進(jìn)行在線校準(zhǔn)。(3)自診斷功能：因內(nèi)部和外部因素影響,傳感器性能會下降或失效，分別稱為軟、硬故障。處理器利用補(bǔ)償后的狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過電子故障字典或有關(guān)算法可預(yù)測、檢測和定位故障。(4)數(shù)值處理功能：可以根據(jù)智能傳感器內(nèi)部的程序， 自動處理數(shù)據(jù)，如進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理、剔除異常值等。 (5)雙向通信功能：微處理器和基本傳感器之間構(gòu)成閉環(huán)，微處理機(jī)不但接收、處理傳感器的數(shù)據(jù)，還可將信息反饋至傳感器，對測量過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。(6)自計(jì)算和處理功能 根據(jù)給定的間接測量和組合測量數(shù)學(xué)模型，智能處理器

21、利用補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)可計(jì)算出不能直接測量的物理量數(shù)值。利用給定的統(tǒng)計(jì)模型可計(jì)算被測對象總體的統(tǒng)計(jì)特性和參數(shù)。利用已知的電子數(shù)據(jù)表，處理器可重新標(biāo)定傳感器特性。 (7)數(shù)字量輸出功能：數(shù)據(jù)交換通信接口功能,數(shù)字和模擬輸出功能及使用備用電源的斷電保護(hù)功能等。 (8)自學(xué)習(xí)與自適應(yīng)功能傳感器通過對被測量樣本值學(xué)習(xí),處理器利用近似公式和迭代算法可認(rèn)知新的被測量值,即有再學(xué)習(xí)能力。同時,通過對被測量和影響量的學(xué)習(xí),處理器利用判斷準(zhǔn)則自適應(yīng)地重構(gòu)結(jié)構(gòu)和重置參數(shù)。例如,自選量程,自選通道、自動觸發(fā)、自動濾波切換和自動溫度補(bǔ)償?shù)取?4光纖傳感器有哪些特點(diǎn)？ 答：光纖傳感器具有如下特點(diǎn)：(1)靈敏度較高； (2)幾何

22、形狀具有多方面的適應(yīng)性，可以制成任意形狀的光纖傳感器； (3)可以制造傳感各種不同物理信息（聲、磁、溫度、旋轉(zhuǎn)等）的器件； (4)可以用于高壓、電氣噪聲、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環(huán)境； (5)而且具有與光纖的內(nèi)在相容性。5生物傳感器主要有哪幾類？ 答：用固定化生物成分或生物體作為敏感元件的傳感器稱為生物傳感器（biosensor）。生物傳感器并不專指用于生物技術(shù)領(lǐng)域的傳感器，它的應(yīng)用領(lǐng)域還包括環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生和食品檢驗(yàn)等。 生物傳感器主要有下面三種分類命名方式： (1)根據(jù)生物傳感器中分子即敏感元件可分為五類：（enzymesensor），微生物傳感器（microbialsensor），（o

23、rganallsensor），組織傳感器（tis-suesensor）和（immunolsensor）。顯而易見，所應(yīng)用的敏感材料依次為酶、微生物個體、細(xì)胞器、動植物組織、抗原和抗體。 (2)根據(jù)生物傳感器的換能器即信號轉(zhuǎn)換器分類有：生物電極（bioelectrode）傳感器，半導(dǎo)體生物傳感器（semiconductbiosensor），光生物傳感器（opticalbiosensor），熱生物傳感器（calorimetricbiosensor），壓電晶體生物傳感器（piezoelectricbiosensor）等，換能器依次為電化學(xué)電極、半、壓電晶體等。 (3)以被測目標(biāo)與分子識別元件的相互作

24、用方式進(jìn)行分類有生物親合型生物傳感器（affinitybiosensor）。 三種分類方法之間實(shí)際互相交叉使用。6檢測技術(shù)按測量過程的特點(diǎn)分類可分為哪幾類？ 答：1按測量過程的特點(diǎn)分類(1)直接測量法在使用儀表或傳感器進(jìn)行測量時，對儀表讀數(shù)不需要經(jīng)過任何運(yùn)算就能直接表示測量所需結(jié)果的測量方法稱為直接測量。例如，用磁電式電流表測量電路的某一支路電流、用彈簧管壓力表測量壓力等，都屬于直接測量。直接測量的優(yōu)點(diǎn)是測量過程既簡單又迅速，缺點(diǎn)是測量精度不高。偏差法。用儀表指針的位移（即偏差）決定被測量的量值的測量方法稱為偏差測量。在測量時，插入被測量，按照儀表指針在標(biāo)尺上的示值決定被測量的數(shù)值。這種方法測

25、量過程比較簡單、迅速，但測量結(jié)果精度較低。零位法。用指零儀表的零位指示檢測測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，在測量系統(tǒng)平衡時，用已知的標(biāo)準(zhǔn)量決定被測量的值，這種測量方法稱零位測量。在測量時，已知的標(biāo)準(zhǔn)量直接與被測量相比較，已知量應(yīng)連續(xù)可調(diào)，指零儀表指零時，被測量與已知標(biāo)準(zhǔn)量相等。微差法。微差法測量是綜合了偏差法測量與零位法測量的優(yōu)點(diǎn)而提出的一種測量方法。它將被測量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量相比較，取得差值后，再用偏差法測得此差值。應(yīng)用這種方法測量時，不需要調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量，而只需測量兩者的差值。微差法測量的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)快，而且測量精度高，特別適用于在線控制參數(shù)的測量。(2)間接測量法在使用儀表或傳感器進(jìn)行測量時，首先對與測量有

26、確定函數(shù)關(guān)系的幾個量進(jìn)行測量，將被測量代入函數(shù)關(guān)系式，經(jīng)過計(jì)算得到所需要的結(jié)果，這種測量稱為間接測量。間接測量的測量手續(xù)較多，花費(fèi)時間較長，一般用于直接測量不方便或者缺乏直接測量手段的場合。(3)組合測量法組合測量是一種特殊的精密測量方法。被測量必須經(jīng)過求解聯(lián)立方程組才能得到最后結(jié)果，將這樣的測量稱為組合測量。組合測量操作手續(xù)復(fù)雜，花費(fèi)時間長，多用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)或特殊場合。第四章一、單選題1物聯(lián)網(wǎng)有四個關(guān)鍵性的技術(shù)，下列哪項(xiàng)技術(shù)被認(rèn)為是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)？（B）A、傳感器技術(shù) B、電子標(biāo)簽技術(shù) C、智能技術(shù) D、納米技術(shù)2. （A）是物聯(lián)網(wǎng)中最為關(guān)鍵的技術(shù)。 A、RFID標(biāo)簽 B、閱

27、讀器 C、天線 D、加速器3RFID卡（C）可分為：主動式標(biāo)簽（TTF）和被動式標(biāo)簽（RTF）。 A、按供電方式分 B、按工作頻率分 C、按通信方式分 D、按標(biāo)簽芯片分4射頻識別卡同其他幾類識別卡最大的區(qū)別在于(B)A、功耗 B、非接觸 C、抗干擾 D、保密性5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于射頻識別技術(shù)而發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè)，射頻識別技術(shù)主要是基于什么方式進(jìn)行信息傳輸?shù)哪?(A)A、電場和磁場 B、同軸電纜 C、雙絞線 D、聲波6作為射頻識別系統(tǒng)最主要的兩個部件閱讀器和應(yīng)答器，二者之間的通信方式不包括以下哪個選項(xiàng)？(A)A、串行數(shù)據(jù)通信 B、半雙工系統(tǒng) C、全雙工系統(tǒng) D、時序系統(tǒng)7RFID卡的讀取方式（C）

28、。A、CCD或光束掃描 B、電磁轉(zhuǎn)換 C、無線通信 D、電擦除、寫入8RFID卡（A）可分為：有源(Active)標(biāo)簽和無源(Passive)標(biāo)簽。A、按供電方式分 B、按工作頻率分 C、按通信方式分 D、按標(biāo)簽芯片分9利用RFID 、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息，指的是（B）。 A、可靠傳遞 B、全面感知 C、智能處理 D、互聯(lián)網(wǎng)10（A）標(biāo)簽工作頻率是30-300kHz。A、低頻電子標(biāo)簽 B、高頻電子標(biāo)簽 C、特高頻電子標(biāo)簽 D、微波標(biāo)簽11（B）標(biāo)簽工作頻率是3-30MHz。A、低頻電子標(biāo)簽 B、高頻電子標(biāo)簽 C、特高頻電子標(biāo)簽 D、微波標(biāo)簽12（C）標(biāo)簽工作頻率是300MHz

29、-3GHz。A、低頻電子標(biāo)簽 B、高頻電子標(biāo)簽 C、特高頻電子標(biāo)簽 D、微波標(biāo)簽13（D）標(biāo)簽工作頻率是2.45GHz。A、低頻電子標(biāo)簽 B、高頻電子標(biāo)簽 C、特高頻電子標(biāo)簽 D、微波標(biāo)簽14二維碼目前不能表示的數(shù)據(jù)類型（D）。A、文字 B、數(shù)字 C、二進(jìn)制 D、視頻15（A）抗損性強(qiáng)、可折疊、可局部穿孔、可局部切割。 A、二維條碼 B、磁卡 C、IC卡 D、光卡17行排式二維條碼有（A）。A、PDF417 B、QR Code C、Data Matrix D、Maxi Code22QR Code是由（A）于1994年9月研制的一種矩陣式二維條碼。 A、日本、 B、中國 C、美國 D、歐洲23哪

30、個不是QR Code條碼的特點(diǎn)（C）。A、超高速識讀 B、全方位識讀 C、行排式 D、能夠有效地表示中國漢字、日本漢字24（B）對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和譯碼然后送到后臺軟件系統(tǒng)處理。A、射頻卡 B、讀寫器 C、天線 D、中間件25低頻RFID卡的作用距離（A）。 A、小于10cm B、1 20cm C、38m D、大于10m26高頻RFID卡的作用距離（B）。 A、小于10cm B、1 20cm C、38m D、大于10m27超高頻RFID卡的作用距離（C）。 A、小于10cm B、1 20cm C、38m D、大于10m28微波RFID卡的作用距離（D）。 A、小于10cm B、1 20cm

31、C、38m D、大于10m二、判斷題1物聯(lián)網(wǎng)中RFD標(biāo)簽是最關(guān)鍵的技術(shù)和產(chǎn)品。（對 ）2中國在RFD集成的專利上并沒有主導(dǎo)權(quán)。（對）3RFD系統(tǒng)包括:標(biāo)簽，閱讀器，天線。（對）5射頻識別系統(tǒng)一般由閱讀器和應(yīng)答器兩部分構(gòu)成。5RFID是一種接觸式的識別技術(shù)。 錯 6物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID)技術(shù)通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。對 7物聯(lián)網(wǎng)目前的傳感技術(shù)主要是RFID。植入這個芯片的產(chǎn)品，是可以被任何人進(jìn)行感知的。 錯 8射頻識別技術(shù)(RFID Radio Frequency Identification)實(shí)際上是自動識別技術(shù)(AEIAutomatic

32、 Equipment Identification)在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。對 9射頻識別系統(tǒng)與條形碼技術(shù)相比，數(shù)據(jù)密度較低。×10射頻識別系統(tǒng)與IC卡相比，在數(shù)據(jù)讀取中幾乎不受方向和位置的影響。三、簡答題1RFID系統(tǒng)中如何確定所選頻率適合實(shí)際應(yīng)用?答：不同的頻率有不同的特性,從而也使不同的頻率適合用于不同的場合.例如,低頻的功耗小,且可穿透非金屬物體,適合用于識別含水量較高的物體(如水果),但低頻的識別距離最大不超過一英尺,即0.33米.高頻標(biāo)簽識別金屬和含水量較高的物體的性能比較好,其最大識別距離約為三英尺,即1米左右.相對低頻與高頻而言,超高頻標(biāo)簽識別距離相對較遠(yuǎn),

33、數(shù)據(jù)傳輸速率也較快.但其功耗大,且金屬穿透能力很差.超高頻標(biāo)簽工作的方向性也很強(qiáng),要求標(biāo)簽與閱讀器之間有明確的信道。2簡述RFID的基本工作原理，RFID技術(shù)的工作頻率。答：RFID的工作原理是：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(即Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽)，或者主動發(fā)送某一頻率的信號(即Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽)，閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。RFID技術(shù)的典型的工作頻率有：125 kHz、133 kHz、13.56 MHz、27.12 MHz、433 M

34、Hz、902928 MHz、2.45 GHz、5.8 GHz等。3簡述RFID的分類。對于RFID技術(shù)，可依據(jù)標(biāo)簽的供電形式、工作頻率、可讀性和工作方式進(jìn)行分類。(1) 根據(jù)標(biāo)簽的供電形式分類按照標(biāo)簽獲取電能的方式不同，常把標(biāo)簽分成有源式標(biāo)簽、無源式標(biāo)簽及半有源式標(biāo)簽。(2) 根據(jù)標(biāo)簽的工作頻率分類可為低頻段電子標(biāo)簽、中高頻段電子標(biāo)簽、超高頻與微波標(biāo)簽、(3) 根據(jù)標(biāo)簽的可讀性分類根據(jù)使用的存儲器類型，可以將標(biāo)簽分成只讀（Read Only，RO）標(biāo)簽、可讀可寫（Read and Write，RW）標(biāo)簽和一次寫入多次讀出（Write Once Read Many，WORM）標(biāo)簽。(4) 根據(jù)標(biāo)

35、簽的工作方式分類根據(jù)標(biāo)簽的工作方式，可將RFID分為被動式、主動式和半主動式。一般來講，無源系統(tǒng)為被動式，有源系統(tǒng)為主動式。4射頻標(biāo)簽的能量獲取方法有哪些？答：一般來說主動式RFID系統(tǒng)為有源系統(tǒng)，即主動式電子標(biāo)簽用自身的射頻能量主動地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器，在有障礙物的情況下，只需穿透障礙物一次。被動式電子標(biāo)簽必須利用讀寫器的載波來調(diào)制自身的信號，標(biāo)簽產(chǎn)生電能的裝置是天線和線圈。在半主動式RFID系統(tǒng)里，電子標(biāo)簽本身帶有電池，但是標(biāo)簽并不通過自身能量主動發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器，電池只負(fù)責(zé)對標(biāo)簽內(nèi)部電路供電。標(biāo)簽需要被讀寫器的能量激活，然后才通過反向散射調(diào)制方式傳送自身數(shù)據(jù)?？傊性词诫娮訕?biāo)簽通過標(biāo)簽自

36、帶的內(nèi)部電池進(jìn)行供電，它的電能充足，工作可靠性高，信號傳送的距離遠(yuǎn)。無源式電子標(biāo)簽的內(nèi)部不帶電池，需靠外界提供能量才能正常工作。5射頻標(biāo)簽的天線有哪幾種？各自的作用是什么？答：RFID 主要有線圈型、微帶貼片型、偶極子型3 種基本形式的天線。其中，小于1 m 的近距離應(yīng)用系統(tǒng)的RFID 天線一般采用工藝簡單、成本低的線圈型天線,它們主要工作在中低頻段. 而1 m 以上遠(yuǎn)距離的應(yīng)用系統(tǒng)需要采用微帶貼片型或偶極子型的RFID 天線,它們工作在高頻及微波頻段。6簡述RFID的中間件的功能和作用。答：RFID系統(tǒng)中間件是介于讀寫器和后端軟件之間的一組獨(dú)立軟件，它能夠與多個RFID讀寫器和多個后端軟件應(yīng)

37、用系統(tǒng)連接。應(yīng)用程序使用中間件所提供的通用應(yīng)用程序接口（API），就能夠連接到讀寫器，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。中間件屏蔽了不同讀寫器和應(yīng)用程序后端軟件的差異，從而減輕了多對多連接的設(shè)計(jì)與維護(hù)的復(fù)雜性。使用RFID中間件有3個主要目的：隔離應(yīng)用層和設(shè)備接口；處理讀寫器和傳感器捕獲的原始數(shù)據(jù)，使應(yīng)用層看到的都是有意義的高層事件，大大減少所需處理的信息；提供應(yīng)用層接口用于管理讀寫器和查詢RFID觀測數(shù)據(jù)，目前，大多數(shù)可用的RFID中間件都有這些特性。第五章一、單選題1下列物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中那一個由中國提出的。（C）A、 IEEE802.15.4a B、IEEE802.15.4b C、IEEE802.15

38、.4c D、IEEE802.15.4n 2ZigBee（B）：無需人工干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠感知其他節(jié)點(diǎn)的存在，并確定連結(jié)關(guān)系，組成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)。 A、自愈功能 B、自組織功能 C、碰撞避免機(jī)制 D、數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制3下列哪項(xiàng)不屬于無線通信技術(shù)的（C）。A、數(shù)字化技術(shù) B、點(diǎn)對點(diǎn)的通信技術(shù) C、多媒體技術(shù) D、頻率復(fù)用技術(shù)4藍(lán)牙的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為（A）。A、IEEE802.15 B、IEEE802.2 C、IEEE802.3 D、IEEE802.165下列哪項(xiàng)不屬于3G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)體制（D）。A、 WCDMA B、CDMA2000 C、TD-SCDMA D、IP6ZigBee（A）：增加或者刪除一個節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)

39、位置發(fā)生變動，節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障等等，網(wǎng)絡(luò)都能夠自我修復(fù)，并對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，無需人工干預(yù)，保證整個系統(tǒng)仍然能正常工作。 A、自愈功能 B、自組織功能 C、碰撞避免機(jī)制 D、數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制7ZigBee采用了CSMA-CA（），同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突；明晰的信道檢測。（C）A、自愈功能 B、自組織功能 C、碰撞避免機(jī)制 D、數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制8通過無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時準(zhǔn)確地傳遞給用戶，指的是（C）。 A、可靠傳遞 B、全面感知 C、智能處理 D、互聯(lián)網(wǎng)9ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（C），只能傳送信息給FFD或從FFD接收信息。A、網(wǎng)

40、絡(luò)協(xié)調(diào)器 B、全功能設(shè)備（FFD） C、精簡功能設(shè)備（RFD） D、交換機(jī)10ZigBee堆棧是在（A）標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上建立的。A、IEEE 802.15.4 B、IEEE 802.11.4 C、IEEE 802.12.4 B、IEEE 802.13.411ZigBee（A）是協(xié)議的最底層，承付著和外界直接作用的任務(wù)。A、物理層 B、MAC層 C、網(wǎng)絡(luò)/安全層 D、支持/應(yīng)用層12ZigBee（B）負(fù)責(zé)設(shè)備間無線數(shù)據(jù)鏈路的建立、維護(hù)和結(jié)束。A、物理層 B、MAC層 C、網(wǎng)絡(luò)/安全層 D、支持/應(yīng)用層13ZigBee（C）建立新網(wǎng)絡(luò)，保證數(shù)據(jù)的傳輸。A、物理層 B、MAC層 C、網(wǎng)絡(luò)/安全層 D、支持

41、/應(yīng)用層14ZigBee（D）根據(jù)服務(wù)和需求使多個器件之間進(jìn)行通信。A、物理層 B、MAC層 C、網(wǎng)絡(luò)/安全層 D、支持/應(yīng)用層15ZigBee的頻帶，（A）傳輸速率為20KB/S 適用于歐洲。A、868MHZ B、915MHZ C、2.4GHZ D、2.5GHZ16ZigBee的頻帶，（B）傳輸速率為40KB/S 適用于美國。 A、868MHZ B、915MHZ C、2.4GHZ D、2.5GHZ17ZigBee的頻帶，（C）傳輸速率為250KB/S 全球通用。 A、868MHZ B、915MHZ C、2.4GHZ D、2.5GHZ18ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（A）發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)、建立一個網(wǎng)絡(luò)、管

42、理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、存儲網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息、尋找一對節(jié)點(diǎn)間的路由消息、不斷地接收信息。A、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器 B、全功能設(shè)備（FFD） C、精簡功能設(shè)備（RFD） D、路由器19（A）,zigbee Alliance成立。A、2002年 B、2003年 C、2004年 D、2005年20MAC層采用了完全確認(rèn)的（），每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接受方的確認(rèn)信息。 （D）A、自愈功能 B、自組織功能 C、碰撞避免機(jī)制 D、數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制二、判斷題1Zigbee是 802.15.4協(xié)議的代名詞。ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。2物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)、傳感網(wǎng)等概念基本沒有交集。（×）3RFID

43、技術(shù)、傳感器技術(shù)和嵌入式智能技術(shù)、納米技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)性技術(shù)。（）42009年8月7日，溫家寶考察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心。強(qiáng)調(diào)“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點(diǎn)謀劃未來，早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)，把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來”。 （）52010年1月，傳感(物聯(lián))網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在無錫成立。（）6感知延伸層技術(shù)是保證物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)感知和獲取物理世界信息的首要環(huán)節(jié)，并將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)接入能力向物進(jìn)行延伸。（）7傳感器不是感知延伸層獲取數(shù)據(jù)的一種設(shè)備。（×）8RFID是一種接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。（×）9無線傳輸用于補(bǔ)充和延伸接入網(wǎng)絡(luò)

44、，使得網(wǎng)絡(luò)能夠把各種物體接入到網(wǎng)絡(luò)，主要包括各種短距離無線通信技術(shù)。（）10IEEE802.15.4是一種經(jīng)濟(jì)、高效、低數(shù)據(jù)速率（<250kbps）、工作在2.4GHz和868/928MHz的無線技術(shù)，用于個人區(qū)域網(wǎng)和對等網(wǎng)絡(luò)。（）11藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無線電技術(shù)。能在包括移動電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。（）12傳感器網(wǎng)：由各種傳感器和傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)。（）13RFID是物聯(lián)網(wǎng)的靈魂。（×）14傳感網(wǎng)：WSN、OSN、BSN等技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的末端神經(jīng)系統(tǒng)，主要解決“最后100米”連接問題，傳感網(wǎng)末端一

45、般是指比M2M末端更小的微型傳感系統(tǒng)。錯 15無線傳感網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)）有傳感器，感知對象和觀察者三個要素構(gòu)成（）16傳感器網(wǎng)絡(luò)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。（）17中科院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)的研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定，與其它國家相比，我國的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，具有同發(fā)優(yōu)勢和重大影響力。 （）18低成本是傳感器節(jié)點(diǎn)的基本要求。只有低成本，才能大量地布置在目標(biāo)區(qū)域中，表現(xiàn)出傳感網(wǎng)的各種優(yōu)點(diǎn)。19物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)是一樣的。×20傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)模控制起來非常容易。（錯）21物聯(lián)網(wǎng)的單個節(jié)點(diǎn)可以做的很大，這樣就可以感知更多的信息（×）22傳感器不是感知延伸層獲取數(shù)據(jù)的一種設(shè)備。

46、（×）三、簡答題1無線網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別？答：從范圍來看，無線網(wǎng)是屬于物聯(lián)網(wǎng)傳輸層，無線通訊技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)包含的應(yīng)用技術(shù)之一。2藍(lán)牙核心協(xié)議有哪些？藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)的主要功能是什么？答：藍(lán)牙核心協(xié)議核心協(xié)議：Baseband，LMP，L2CAP，SDP，即(1)基帶協(xié)議(Baseband)：基帶協(xié)議就是確保各個藍(lán)牙設(shè)備之間的物理射頻連接，以形成微微網(wǎng)。(2)連接管理協(xié)議(LMP)：連接管理協(xié)議負(fù)責(zé)藍(lán)牙各設(shè)備間連接的建立。首先，它通過連接的發(fā)起、交換、核實(shí)，進(jìn)行身份認(rèn)證和加密；其次它通過設(shè)備間協(xié)商以確定基帶數(shù)據(jù)分組的大??；另外，它還可以控制無線部分的電源模式和工作周期，以及微微網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備的連接狀態(tài)

47、。(3)邏輯鏈路控制和適配協(xié)議(L2CAP)：邏輯鏈路控制和適配協(xié)議是基帶的上層協(xié)議，可以認(rèn)為它是與LMP 并行工作的，它們的區(qū)別在于當(dāng)數(shù)據(jù)不經(jīng)過LMP 時，則L2CAP 將采用多路技術(shù)、分割和重組技術(shù)、群提取技術(shù)等為上層提供數(shù)據(jù)服務(wù)。雖然基帶協(xié)議提供了SCO 和ACL 兩種連接類型，但是L2CAP 只支持ACL，并允許高層協(xié)議以64 KB/S的速度收發(fā)數(shù)據(jù)分組。(4)服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP)：使用服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議，可以查詢到設(shè)備信息和服務(wù)類型，之后，藍(lán)牙設(shè)備之間的連接才能建立。3WLAN無線網(wǎng)技術(shù)的安全性定義了哪幾級？答：WLAN無線網(wǎng)技術(shù)的安全性由下面4級定義：(1) 擴(kuò)頻、跳頻無線傳輸技術(shù)本身

48、使盜聽者難以捕捉到有用的數(shù)據(jù)；(2) 設(shè)置嚴(yán)密的用戶口令及認(rèn)證措施，防止非法用戶入侵；(3) 設(shè)置附加的第三方數(shù)據(jù)加密方案，即使信號被盜聽也難以理解其中的內(nèi)容。(4) 采取網(wǎng)絡(luò)隔離及網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證措施；第六章1簡單LED實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要求：根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)程序，了解nesC程序的結(jié)構(gòu)，以及LED亮燈的控制。實(shí)驗(yàn)具體要求如下： (1) 掌握編譯及燒錄telosb程序的方法；(2) 修改程序，只使用一個Timer，三個LED燈作為3位二進(jìn)制數(shù)表示(亮燈為1，不亮為0)，按照07R 順序循環(huán)顯示，間隔1秒。試寫出實(shí)驗(yàn)步驟。第七章一、填空題1在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)就是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過某種方法在基于已知

49、節(jié)點(diǎn)位置信息的情況下來計(jì)算和確定未知節(jié)點(diǎn)或者目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置的技術(shù)。2定位系統(tǒng)可提供兩種類型的定位結(jié)果，即物理位置和符號位置。3所謂緊密耦合定位系統(tǒng)是指錨節(jié)點(diǎn)不僅被仔細(xì)地部署在固定的位置，并且通過有線介質(zhì)連接到中心控制器。4松散型定位系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)采用無中心控制器的分布式無線協(xié)調(diào)方式。5定位技術(shù)也可分為三角測量、場景分析和接近度3類6Range-Based定位通過測量節(jié)點(diǎn)間點(diǎn)到點(diǎn)的距離或角度信息，使用三邊測量(trilateration)、三角測量(triangulation)或最大似然估計(jì)(multilateration)定位法計(jì)算節(jié)點(diǎn)位置；Range-Free定位則無須距離和角度信息，僅根據(jù)

50、網(wǎng)絡(luò)連通性等信息即可實(shí)現(xiàn)。7按照跟蹤對象數(shù)量的不同，傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤可以分為單目標(biāo)跟蹤和多目標(biāo)跟蹤。8按照目標(biāo)形狀的不同，可以分為點(diǎn)目標(biāo)跟蹤和面目標(biāo)跟蹤。9按照傳感器節(jié)點(diǎn)運(yùn)動方式的不同，可以分為靜態(tài)目標(biāo)的偵測和移動目標(biāo)的跟蹤。10依據(jù)定位所需信息的粒度可將定位算法和系統(tǒng)分為兩類：根據(jù)信號強(qiáng)度或時間等來度量與錨節(jié)點(diǎn)距離的稱為細(xì)粒度定位技術(shù)；根據(jù)與錨節(jié)點(diǎn)的接近度(proximity)來度量的稱為粗粒度定位技術(shù)。二、簡答題1通常用哪幾個標(biāo)準(zhǔn)來評定定位技術(shù)的性能？答：通常用以下幾個標(biāo)準(zhǔn)來評定定位技術(shù)的性能的(1) 定位精度 ：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)首先要考慮到定位精度。(2) 代價：定位算法需要很

51、多代價，包括以下幾個方面：時間代價，包括一個系統(tǒng)的安裝時間、配置時間、定位所需時間；資金代價則包括實(shí)現(xiàn)定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施和節(jié)點(diǎn)設(shè)備的總費(fèi)用；硬件代價，包括一個定位系統(tǒng)或算法所需的基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、硬件尺寸等。(3) 規(guī)模：不同的定位算法適用的應(yīng)用場合范圍和規(guī)模也不同。(4) 定位覆蓋率：在定位系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)定位的未知節(jié)點(diǎn)的數(shù)目占整個未知節(jié)點(diǎn)數(shù)目的比例。(5) 錨節(jié)點(diǎn)密度：錨節(jié)點(diǎn)通常需要人工部署，這些節(jié)點(diǎn)常常會受到網(wǎng)絡(luò)部署環(huán)境的制約，會嚴(yán)重影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的可擴(kuò)展性。所以錨節(jié)點(diǎn)的密度嚴(yán)重影響整個傳感器網(wǎng)絡(luò)的成本。因此，錨節(jié)點(diǎn)密度也是評價定位系統(tǒng)和算法性能的重要指標(biāo)之一。(6) 網(wǎng)

52、絡(luò)連通度：在定位系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)的連通性如何直接影響到定位算法的精度。(7) 魯棒性：在理想的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)，大部分定位算法誤差性比較小。但是在實(shí)際應(yīng)用場合，有許多干擾因素影響測量結(jié)果。2目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身定位系統(tǒng)和定位算法非常多，通常有哪幾種分類？答：通常有以下幾種分類。物理定位與符號定位(physical position and symbolic location)、絕對定位與相對定位(absolute versus relative)、緊密耦合與松散耦合(tightly coupled versus loosely coupled)、集中式計(jì)算與分布式計(jì)算(centralized com

53、putation versus distributed computation)、基于測距技術(shù)的定位和無須測距技術(shù)的定位(range-based versus range-free)、粗粒度與細(xì)粒度(fine-grained localization versus coarse-grained localization)和三角測量、場景分析和接近度定位(triangulation，scene analysis，and proximity)。3何為目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，試畫出目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)框圖。目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)就是為了保持對目標(biāo)當(dāng)前狀態(tài)的估計(jì)而對所接收到的量測信息進(jìn)行處理的軟、硬件系統(tǒng)。首先使用傳感器獲取相關(guān)

54、的原始數(shù)據(jù)，然后根據(jù)先驗(yàn)信息(數(shù)據(jù)庫、數(shù)學(xué)模型等)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而得到一些決策支持信息。圖7.9是目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)框圖。圖7.9 目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)框圖4目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身定位系統(tǒng)和定位算法非常多，通常有哪幾種分類？答：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身定位系統(tǒng)和定位算法非常多，通常以下幾種分類：物理定位與符號定位(physical position and symbolic location)、絕對定位與相對定位(absolute versus relative)、緊密耦合與松散耦合(tightly coupled versus loosely coupled)、集中式計(jì)算與分布式計(jì)算(centralized computati