无线传感器网络与RFID技术复习题1.docx

1、无线传感器网络与RFID技术复习题1一、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。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、传感器网络的支撑技术包括：定位技术、

2、时间同步、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、IEEE802.15.4。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）；广义信道（包括除

3、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）。14、任意相邻区域使用无频率交叉的频道是，如：1、6、11频道。15、无线传感器网络可以选择的频段有：868MHZ、915MHZ、2.4GHZ、5GHZ。16、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。17、IEEE 802.15.4标准主要包括：物理层和MAC层的标准。18、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)。19、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），

4、还包括能量管理、移动管理和任务管理等平台。20、无线传感器节点处于（发送状态）、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。21、IEEE 802.15.4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 802.15.4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

5、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 ， PBS协议 和 TPSN协议 。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

6、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 应用系统 组成。35、ISO标准体系分为 ISO14443 ， ISO15693 和 ISO18000 三种。36、EPC Global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、蜂窝移

7、动通信是采用 无线组网 方式，在 终端 和 网络设备 之间通过无线信道连接起来，进而实现用户在活动中可以互相通信。38、GPRS是一种以 全球手机系统（GSM） 为基础的数据传输技术，是 GSM 的延续。39、WIFI全称为Wireless Fidelity，又称 IEEE802.11b ，它的最大优点就是传输速度较高，可以达到 11Mb/s 。40、IEEE802.11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 。41、1997年完成并公布的IEEE802.11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 。42、网关根据应用领域的不

8、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 。43、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。44、RFID系统通常由电子标签、读写器和计算机通信网络三部分组成。45、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46、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。47、控制系统和应用软件之间的数据交换主要通过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。48、根据电子

9、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。49、最常用的差错控制方法有奇偶校验、循环冗余校验、汉明码。50、RFID系统按照工作频率分类，可以分为低频、高频、超高频、微波四类。51、高频RFID系统典型的工作频率是13.56MHz。52、超高频RFID系统遵循的通信协议一般是ISO18000-7、ISO18000-6。53、目前国际上与RFID相关的通信标准主要有：ISO/IEC 18000标准、EPC Global 标准。二、名词解释： 1、信标：anchor/beacon2、跳数：两个节点之间间隔的跳段总数，称为这两个节点间的跳数。3、无线自组织网络4、无线传感器网络(W

10、SN)：无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。5、基带信号信源6、物理信道7、逻辑信道8、路由选择 9、路由协议10、超宽带（UWB）11、相对时间同步12、绝对时间同步13、时钟偏移14、数据融合15、容错技术三、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（

11、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。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

12、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。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CSMAC. CDMA和SDMA D. CSMA和TDMA8、下列行为中哪些不是用于数据扩散的？（ C ）A.洪泛(floodi

13、ng) 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 B. REQ C. ACK D. DATA10、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 ）A.TCP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B12、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

14、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.传感器网络安全最重要的目标是要保证传输数据的机密性，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)。 A.SMAC协议 B.TMAC协议 C.SMACS协议 D.P

15、MAC协议16、下面那些MAC层协议是分配型MAC协议( B D )。 A.SMAC协议 B.SMACS协议 C.DMAC协议 D.TRAMA协议17、下面哪些协议是以数据为中心的路由协议( A )。 A.DD协议 B.GAF协议 C.TTDD协议 D.SPEED协议18、下面哪些协议不是地理位置信息路由协议( B C D)。 A.GPSR协议 B.TTDD协议 C.GAF协议 D.GEAR协议19、下列哪一项是超高频RFID系统的工作频率范围？( C )A、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-MAC协议、Sift-MAC协议、Wise-MAC协议等

16、。分配型MAC协议在竞争型MAC协议中，随着网络通信流量的增加，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

17、听、串扰等引起能量损耗，存在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。13、无线传感器网络的网络拓扑结构有哪几种形式？并说明每一种拓扑结构的特点。14、简述目前主流的近距离无线通信技术。EnOcean无线通信标准被采纳为国际标准“ISO/IEC 14543-3-10”，这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。EnO

18、cean能量采集模块能够采集周围环境产生的能量，从光、热、电波、振 动、人体动作等获得微弱电力。这些能量经过处理以后，用来供给EnOcean超低功耗的无线通讯模块，实现真正的无数据线，无电源线，无电池的通讯系统。 EnOcean无线标准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz频段，传输距离在室外是300 米，室内为30米。Zigbee是基于IEEE802.15.4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。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。Z-Wave是由丹麦公司Zensys所主导的无线组网规格， Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz，868.42MHz信号的有效覆盖范围在室内是30