2025年傳感網(wǎng)考試試題及答案

傳感網(wǎng)考試試題及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題2分，共20分）

1.下列哪個不是傳感網(wǎng)的基本功能？

A.數(shù)據(jù)采集

B.數(shù)據(jù)傳輸

C.數(shù)據(jù)處理

D.數(shù)據(jù)存儲

2.以下哪種傳感器屬于溫度傳感器？

A.光敏傳感器

B.溫度傳感器

C.壓力傳感器

D.位移傳感器

3.以下哪種通信協(xié)議用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？

A.TCP/IP

B.UDP

C.HTTP

D.SMTP

4.以下哪個不是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)？

A.數(shù)據(jù)融合

B.傳感器節(jié)點(diǎn)定位

C.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

D.數(shù)據(jù)加密

5.以下哪個不是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域？

A.環(huán)境監(jiān)測

B.醫(yī)療保健

C.工業(yè)制造

D.網(wǎng)絡(luò)安全

6.以下哪個不是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)？

A.覆蓋范圍

B.能耗

C.傳輸速率

D.誤碼率

7.以下哪種技術(shù)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位？

A.GPS

B.基站定位

C.多跳路由

D.路由協(xié)議

8.以下哪種技術(shù)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合？

A.線性濾波

B.滑動窗口

C.模糊聚類

D.支持向量機(jī)

9.以下哪個不是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)之一？

A.節(jié)點(diǎn)能量有限

B.通信帶寬有限

C.硬件可靠性低

D.數(shù)據(jù)隱私保護(hù)

10.以下哪個不是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？

A.星型拓?fù)?/p>

B.環(huán)形拓?fù)?/p>

C.路由拓?fù)?/p>

D.全連接拓?fù)?/p>

二、填空題（每空2分，共20分）

1.傳感網(wǎng)的基本功能包括________、________、________和________。

2.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)包括________、________、________和________。

3.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)包括________、________、________和________。

4.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)之一是________。

5.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括________、________、________和________。

三、簡答題（每題5分，共25分）

1.簡述傳感網(wǎng)的基本功能和作用。

2.簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)及其作用。

3.簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)及其意義。

4.簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用。

5.簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用。

四、論述題（共30分）

1.論述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響，并分析不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和適用場景。（10分）

2.論述數(shù)據(jù)融合技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用及其優(yōu)勢，并舉例說明數(shù)據(jù)融合技術(shù)在某一特定場景下的應(yīng)用效果。（15分）

五、計(jì)算題（共20分）

1.設(shè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中有100個節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)的通信半徑為50米，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域?yàn)?平方公里。假設(shè)每個節(jié)點(diǎn)的能量為1焦耳，能量消耗與傳輸距離平方成正比。計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)在覆蓋整個區(qū)域時，每個節(jié)點(diǎn)最多能傳輸多少個數(shù)據(jù)包。（10分）

2.設(shè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中采用AODV路由協(xié)議，節(jié)點(diǎn)A需要向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)包，路徑為A->B->C->D。已知A到B的通信距離為200米，B到C的通信距離為300米，C到D的通信距離為400米。假設(shè)每個節(jié)點(diǎn)在通信過程中需要消耗1焦耳的能量，計(jì)算從A到D發(fā)送一個數(shù)據(jù)包所需的總能量消耗。（10分）

六、實(shí)驗(yàn)報告（共30分）

1.描述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（10分）

2.分析實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題及其解決方法，并總結(jié)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。（10分）

3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，論述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用中的可行性和局限性。（10分）

試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析思路：

1.D（數(shù)據(jù)處理不屬于傳感網(wǎng)的基本功能，傳感網(wǎng)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、傳輸和存儲。）

2.B（溫度傳感器用于測量溫度，屬于常見的傳感器類型。）

3.B（UDP是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中常用的通信協(xié)議，因?yàn)樗哂械烷_銷、高效率的特點(diǎn)。）

4.D（數(shù)據(jù)加密不是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，而是數(shù)據(jù)安全保護(hù)的一部分。）

5.D（網(wǎng)絡(luò)安全不是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域，而是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個分支。）

6.D（誤碼率是通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)，但不是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。）

7.B（基站定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中常用的節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)，利用基站信號進(jìn)行定位。）

8.C（模糊聚類是數(shù)據(jù)融合技術(shù)的一種，用于將相似的數(shù)據(jù)點(diǎn)歸為一類。）

9.D（數(shù)據(jù)隱私保護(hù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)之一，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)收集的數(shù)據(jù)可能包含敏感信息。）

10.D（全連接拓?fù)洳皇菬o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)之間不是完全連接的。）

二、填空題答案及解析思路：

1.數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲

2.數(shù)據(jù)融合、傳感器節(jié)點(diǎn)定位、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)加密

3.覆蓋范圍、能耗、傳輸速率、誤碼率

4.節(jié)點(diǎn)能量有限

5.星型拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)洹⒙酚赏負(fù)?、全連接拓?fù)?/p>

三、簡答題答案及解析思路：

1.傳感網(wǎng)的基本功能包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲。傳感網(wǎng)通過傳感器節(jié)點(diǎn)收集環(huán)境信息，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行墓?jié)點(diǎn)進(jìn)行處理和存儲，為用戶提供決策支持。

2.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)融合、傳感器節(jié)點(diǎn)定位、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)加密。數(shù)據(jù)融合技術(shù)用于整合多個傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量；傳感器節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)用于確定節(jié)點(diǎn)在空間中的位置；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能和能耗；數(shù)據(jù)加密技術(shù)用于保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性。

3.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)包括覆蓋范圍、能耗、傳輸速率和誤碼率。覆蓋范圍指網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋的區(qū)域大??；能耗指節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行過程中的能量消耗；傳輸速率指數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?；誤碼率指數(shù)據(jù)傳輸過程中的錯誤率。

4.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用包括空氣質(zhì)量監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、土壤監(jiān)測等。通過部署傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，為環(huán)境保護(hù)和資源管理提供數(shù)據(jù)支持。

5.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用包括患者健康監(jiān)測、遠(yuǎn)程醫(yī)療、醫(yī)療設(shè)備監(jiān)控等。通過傳感器節(jié)點(diǎn)收集患者的生理參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程健康監(jiān)測和疾病預(yù)警。

四、論述題答案及解析思路：

1.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)性能有重要影響。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有中心節(jié)點(diǎn)集中控制的特點(diǎn)，易于管理和維護(hù)，但節(jié)點(diǎn)之間的通信距離較遠(yuǎn)，能耗較高。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有較好的抗干擾能力，但節(jié)點(diǎn)之間的通信路徑較為復(fù)雜。路由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的動態(tài)路由，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，但需要復(fù)雜的路由算法。全連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的直接通信，但節(jié)點(diǎn)之間的通信開銷較大。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。

2.數(shù)據(jù)融合技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用包括降低數(shù)據(jù)冗余、提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和增強(qiáng)決策支持。數(shù)據(jù)融合技術(shù)通過整合多個傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，可以降低數(shù)據(jù)冗余，減少數(shù)據(jù)傳輸量。同時，通過融合不同傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，可以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。在特定場景下，如火災(zāi)監(jiān)測，數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以綜合多個傳感器的數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地判斷火災(zāi)位置和范圍，為滅火決策提供支持。

五、計(jì)算題答案及解析思路：

1.節(jié)點(diǎn)最多能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)量=節(jié)點(diǎn)能量/單個數(shù)據(jù)包的能量消耗

單個數(shù)據(jù)包的能量消耗=通信距離平方*能量消耗系數(shù)

節(jié)點(diǎn)能量=1焦耳

能量消耗系數(shù)=1焦耳/（米^2）

覆蓋區(qū)域面積=5平方公里=5*10^6平方米

單個節(jié)點(diǎn)覆蓋面積=覆蓋區(qū)域面積/節(jié)點(diǎn)數(shù)量=5*10^6/100=5*10^4平方米

單個節(jié)點(diǎn)覆蓋半徑=√(單個節(jié)點(diǎn)覆蓋面積/π)≈70.7米

通信距離平方=單個節(jié)點(diǎn)覆蓋半徑^2=70.7^2≈5000米^2

單個數(shù)據(jù)包的能量消耗=5000*1=5000焦耳

節(jié)點(diǎn)最多能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)量=1/5000≈0.0002

由于數(shù)據(jù)包數(shù)量不能為小數(shù)，所以節(jié)點(diǎn)最多能傳輸1個數(shù)據(jù)包。

2.總能量消耗=A到B的能量消耗+B到C的能量消耗+C到D的能量消耗

A到B的能量消耗=200*1=200焦耳

B到C的能量消耗=300*1=300焦耳

C到D的能量消耗=400*1=400焦耳

總能量消耗=200+300+400=900焦耳

六、實(shí)驗(yàn)報告答案及解析思路：

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能，包括數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和存儲。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：無線傳感器節(jié)點(diǎn)、通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、實(shí)驗(yàn)平臺。

實(shí)驗(yàn)步驟：搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺，部署傳感器節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和存儲實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能實(shí)現(xiàn)情況。

2.實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題及解決方法：

問題：節(jié)點(diǎn)通信距離不足。

解決方法：調(diào)整節(jié)點(diǎn)通信參數(shù)，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)部署位置。

問題：數(shù)據(jù)傳輸速率低。

解決方法：優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，提高數(shù)據(jù)傳輸速率