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第1页共6页南京工程学院试卷（A）2011/2012学年第1学期课程所属部门：通信工程学院课程名称：无线传感网考试方式：闭卷使用班级：无线081，光线081，电信081/082命题人：刘传清教研室主任审核：主管领导批准：题号一二三四五六七八总分得分一、填空题（本题20空,每空1分,共20分）本题得分1.无线传感器网络是由大量的具有感知能力的传感器节点，通过自组织方式构成的无线网络。2.SPIN的英文全称是SensorProtocolforInformationviaNegotiation。3.根据信息的含量，WSN数据融合可以分为有损融合和无损融合两种方式。4.DMAC协议的核心思想是采用交错调度机制，是一种基于TDMA的信道接入方式，节点将周期划分为发送时期、接收时期、睡眠时期三部分，可以很好地解决SMAC/TMAC协议在数据转发中的走走停停问题，降低了数据传输时延。5.nesC语言的基本单元是组件，组件分为和两种。6．IEEE802.15.4标准针对低速率无线个域网络制定的标准，其目标是提供、以及无线设备之间的互联。7．Chipcon公司推出的无线收发芯片CC2420和CC2430的主要区别是CC2430集成了。8．IEEE802.15.4对物理层和数据链路层的MAC层进行了定义。其中MAC子层设备地址有两种格式：即64位全局唯一的地址，设备将在它的生命周期中一直拥有它和位的短地址，它在网络中是唯一的，用来在网络中鉴别设备和发送数据。班级学号姓名9.Zigbee网络中的设备分为、和终端设备三种类型。10.无线传感器节点是由、、以及能源模块四部分组成。二、单项选择题(请在每小题的4个备选答案中，选出一个最佳答案，共10小题；每小题2分，共20分)本题得分1．Zigbee标准定义的物理层信道频率为（）A、800MHzB、900MHzC、2.4GHzD、450MHz2．在无线传感器网络MAC协议设计时，能量作为第一因素，除了（）以外，其它都是设计中应该考虑的因素A、竞争引起的碰撞冲突。B、控制分组的开销。C、空闲监听引起的能量消耗。D、计算复杂度。3．TinyOS是专门针对传感器网络设计的操作系统，有关它的描述，以下哪项不正确（）A、基于组件化设计B、嵌入式操作系统C、采用nesC语言编程D、基于windows平台的操作系统4．nesC语言中的makefile文件的主要功能是（）。A、可执行文件B、编译并连接组件和配件C、仅仅编译文件为二进制代码D、连接组件和配件文件。5．TinyOS操作系统中，完成编译和下载程序的命令是（）。A、makeantc3installB、makeantc3C、makefileantc3D、makeflieantc3install6．有关无线传感器网络的描述正确的是（）A、基于数据为中心的网络B、基于IP为中心的网络C、基于用户为中心的网络D、基于ID为中心的网络7．IEEE802.15.4标准采取的MAC协议是（）四、画出WSN网络结构图，说明各子系统的功能实体的主要作用（10分)答：体系结构图如图，其中包括三大部分：传感网络部分，汇集结点，管理节点；传感网主要完成环境信息的检测和控制，汇集结点完成传感网的数据和管理中心的互联，主要完成数据融合，协议转换等，管理节点实现传感网的管理和控制命令操作。六、简述题（10分）本题得分1、简述WSN与adhoc网络的异同点（1）相同点都是通过自组织的方式进行通信（2）不同点：（a）节点规模：移动自组网：节点数量通常在几十或上百传感器网络：节点数目往往高出好几个数量级（b）节点密度：移动自组网：小传感器网络：大（冗余部署的结果）（c）拓扑变化的原因：移动自组网：节点运动传感器网络：节点休眠调度、环境干扰或节点故障引起（d）节点处理能力：移动自组网：较强传感器网络：十分有限2、比较SMAC协议和TMAC协议的异同点都是基于竞争的MAC协议。TMAC协议是在SAMC协议之后，通过优化而来，TAMC协议是一种自适应调整占空比的方法：通过动态调整调度周期中的活跃时间长度来改变占空比，从而改善了SMAC协议的固定时隙方式，但是也带来了早睡问题。七、（10分）简述DD路由协议的工作过程DD路由协议分为三个阶段：兴趣扩散（采用泛洪）；梯度建立（反向建立）；强化路径（Sink节点会收到多条路径，选最优路径，进行加强，以后的数据按照加强路径传送）（7分）（a）兴趣扩散（b）梯度建立（c）路径加强Sink节点兴趣源节点事件Sink节点梯度源节点事件Sink节点源节点事件本题得分1.兴趣扩散阶段：Sink节点查询兴趣消息：兴趣消息采用泛洪的方法传播到网络；有和兴趣匹配数据的节点发送数据；兴趣扩散阶段建立节点到Sink的路径（1分）2.数据传播阶段：当传感器节点采集到与兴趣匹配的数据时，把数据发送到梯度上的邻居节点，并按照梯度上的数据传输速率设定传感器模块采集数据的速率。（1分）3.路径加强阶段：定向扩散路由机制通过正向加强机制来建立优化路径，并根据网络拓扑的变化修改数据转发的梯度关系。兴趣扩散阶段是为了建立源节点到汇聚节点的数据传输路径，数据源节点以较低的速率采集和发送数据，称这个阶段建立的梯度为探测梯度（probegradient）。汇聚节点在收到从源节点发来的数据后，启动建立到源节点的加强路径，后续数据将沿着加强路径以较高的数据速率进行传输。加强后的梯度称为数据梯度（datagradient）。（1分）八、（10分）综合思考题：人民生活水平的提高，私家车剧增，停车问题变得越来越严重，自动停车与管理系统已提到日程，设计一个基于无线传感器网络的自动停车管理系统。要求实现功能：（1）停车入口处显示车位信息（2）管理中心监控车位信息（3）车位占用信息统计根据以上要求，设计传感网网络分布图（定位方案或其他技术），车辆信息采集方案。答：要求（1）LED显示车位信息：给出车库分布图，采取定位方案，信标节点分布，车位检测节点分布；（4分）（2）车辆检测方案（4分）（3）汇集结点网关方案（2分）（1）忙时话务量为：