無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID技術(shù)復(fù)習(xí)題1教材

1、一、填空題1、傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)基本要素： 傳感器，感知對(duì)象，觀察者。2、無(wú)線通信物理層的主要技術(shù)包括： 介質(zhì)的選擇、頻段的選擇、調(diào)制技術(shù)和擴(kuò)頻技術(shù)。3、無(wú)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)。4、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括： 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂?、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、時(shí)間同步、定位技術(shù)、數(shù)據(jù)融合及管理、 網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用層技術(shù) 等。5、傳感器節(jié)點(diǎn)由 傳感器模塊、處理器模塊、無(wú)線通信模塊和能量供應(yīng)模塊四部分組成。6、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成模塊分為： 通信模塊、傳感模塊、計(jì)算模塊、存儲(chǔ)模塊和電源模塊 。7、傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)包括： 定位技術(shù)、時(shí)間同步、數(shù)據(jù)融

2、合、能量管理、安全機(jī)制 。8、傳感器節(jié)點(diǎn)通信模塊的工作模式有 發(fā)送 、接收和空閑 。9、傳感器節(jié)點(diǎn)的能耗主要集中在 通信 模塊。10、當(dāng)前傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最廣的兩種通信協(xié)議是：zigbee 、 IEEE802.15.4 。11、ZigBee 主要界定了網(wǎng)絡(luò)、安全和應(yīng)用框架層，通常它的網(wǎng)絡(luò)層支持三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型 （Star） 結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀（Mesh）結(jié)構(gòu)、簇樹(shù)型（Cluster Tree ）結(jié)構(gòu)。12、根據(jù)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的操作級(jí)別， 可將數(shù)據(jù)融合技術(shù)分為以下三類(lèi)： 特征級(jí)融合、 數(shù)據(jù)級(jí)融合、 決策級(jí)融合 。13、信道可以從俠義和廣義兩方面理解，俠義的信道（ 信號(hào)輸出的媒質(zhì) ），分為（ 有線信道和無(wú)線

3、信道 ）；廣 義信道（ 包括除除傳輸媒質(zhì)還包括有關(guān)的轉(zhuǎn)換器 ）廣義信道按照功能可以分為（ 模擬信道 ）和（ 數(shù)字信道 ）。14、任意相鄰區(qū)域使用無(wú)頻率交叉的頻道是，如：1、 6、 11 頻道。15、 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以選擇的頻段有： 868MHZ、 915MHZ、 2.4GHZ、 5GHZ。16、無(wú)線通信物理層的主要技術(shù)包括： 介質(zhì)的選擇、頻段的選擇、調(diào)制技術(shù)和擴(kuò)頻技術(shù)。17、IEEE 802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)主要包括： 物理層和 MACg的標(biāo)準(zhǔn)。18、 傳感器網(wǎng)絡(luò)中常用的測(cè)距方法有：到達(dá)時(shí)間 / 到達(dá)時(shí)間差 （ToA/TDoA） 、接收信號(hào)強(qiáng)度指示 （RSSI） 、到達(dá)角 （AoA） 。19、

4、 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧包括物理層、（數(shù)據(jù)鏈路層 ）、（網(wǎng)絡(luò)層）、 傳輸層和（應(yīng)用層） ，還包括能量 管理 、移動(dòng)管理 和任務(wù)管理 等平臺(tái)。20、無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)處于（ 發(fā)送狀態(tài) ）、接收狀態(tài)、偵聽(tīng)狀態(tài) 和（ 睡眠狀態(tài) ）時(shí)單位時(shí)間內(nèi)消耗的能量是依次 減少的。21、 IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個(gè)子層，即（邏輯鏈路子層LLC）和（介質(zhì)訪問(wèn) 控制子層 MAC）。21、Zigbee的最低兩層即物理層和 MAC!使用（IEEE 802.15.4協(xié)議）標(biāo)準(zhǔn)，而網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層由 乙gbee聯(lián) 盟制定。22、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步方法有很多，按照網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的深度可以劃分三

5、種：（簡(jiǎn)單排序）、（相對(duì)同步） 和（絕對(duì)同步）。23、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步方法有很多，按照時(shí)間同步的參考時(shí)間可以劃分為（內(nèi)同步）和（外同步）。24、 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步方法有很多，根據(jù)需要時(shí)間同步的不同應(yīng)用需求以及同步對(duì)象的范圍不同可以 劃分為（局部同步）和（全網(wǎng)同步）。25、 物理層幀由同步頭 ，物理幀頭 和 PHY負(fù)載構(gòu)成。26、 MAC層有四種不同的幀形式：信標(biāo)幀， 數(shù)據(jù)幀，確認(rèn)幀，命令幀 。27、 MAC幀一般格式由MAC幀幀頭，MAC幀有效載荷 和 MAC幀尾 構(gòu)成。29、 典型的時(shí)間同步協(xié)議有：DMT助議 ， PBS協(xié)議和 TPSN協(xié)議 。30、 數(shù)據(jù)融合的策略可以分為：

6、應(yīng)用層數(shù)據(jù)融合，路由層數(shù)據(jù)融合和 獨(dú)立的數(shù)據(jù)融合協(xié)議層。31、 定位技術(shù)分為：多邊定位/三邊定位 和 接收信號(hào)角度定位。32、 按照OSI模型，Zigbee網(wǎng)絡(luò)分為4層，從下向上分別為物理層 ，MAC層， 網(wǎng)絡(luò)層和_應(yīng)用層 。33、 根據(jù)標(biāo)簽的供電方式可以將 RFID系統(tǒng)分為 有源標(biāo)簽， 無(wú)源標(biāo)簽 ，和半有源標(biāo)簽；根據(jù)工作頻率可以分為低頻標(biāo)簽， 咼頻標(biāo)簽， 超咼頻標(biāo)簽 和 微波標(biāo)簽。34、RFID系統(tǒng)由讀寫(xiě)器， 標(biāo)簽 和 應(yīng)用系統(tǒng)組成。35、 ISO標(biāo)準(zhǔn)體系分為ISO14443 ,ISO15693 和 IS018000 三種。36、 EPCGIobal體系架構(gòu)分為EPC物理對(duì)象交換標(biāo)準(zhǔn)，EPC

7、基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)和EPC數(shù)據(jù)對(duì)象交換標(biāo)準(zhǔn)_三部分。37、 蜂窩移動(dòng)通信是采用無(wú)線組網(wǎng)方式，在 終端 和 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 之間通過(guò)無(wú)線信道連接起來(lái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶在活動(dòng)中可以互相通信。38、 GPRS是一種以全球手機(jī)系統(tǒng)（GSM為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，是GSM的延續(xù)。39、 WIFI全稱(chēng)為 Wireless Fidelity ，又稱(chēng) IEEE802.11b，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是傳輸速度較高，可以達(dá)到 11Mb/s 。40、 IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范邏輯結(jié)構(gòu)包括了無(wú)線局域網(wǎng)的物理層和媒體訪問(wèn)控制層。41、 1997年完成并公布的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的最初版本支持三種可選的物理層：調(diào)頻序列擴(kuò)頻，直接序列擴(kuò)頻和

8、紅外物理層。42、 網(wǎng)關(guān)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同， 分類(lèi)也不同，一般可以分為：協(xié)議網(wǎng)關(guān) ， 應(yīng)用網(wǎng)關(guān)和 安全網(wǎng)關(guān) 。43、 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)屬于協(xié)議網(wǎng)關(guān)的一種，可以轉(zhuǎn)換不同的協(xié)議。44、 RFID系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成。45、在RFID系統(tǒng)工作的信道中存在有三種事件模型： 以能量提供為基礎(chǔ)的事件模型 以時(shí)序方式提供數(shù)據(jù)交換的事件模型 以數(shù)據(jù)交換為目的的事件模型46、典型的讀寫(xiě)器終端一般由 天線、射頻模塊、邏輯控制模塊 三部分構(gòu)成。47、控制系統(tǒng)和應(yīng)用軟件之間的數(shù)據(jù)交換主要通過(guò)讀寫(xiě)器的接口來(lái)完成。一般讀寫(xiě)器的I/O接口形式主要有:USB WLAN以太網(wǎng)接口、 RS-23

9、2串行接口、 RS-485串行接口。48、 根據(jù)電子標(biāo)簽工作時(shí)所需的能量來(lái)源，可以將電子標(biāo)簽分為有源/無(wú)源標(biāo)簽。49、最常用的差錯(cuò)控制方法有 奇偶校驗(yàn)、循環(huán)冗余校驗(yàn)、漢明碼 。50、 RFID系統(tǒng)按照工作頻率分類(lèi)，可以分為低頻、高頻、超高頻、微波 四類(lèi)。51、高頻 RFID系統(tǒng)典型的工作頻率是 13.56MHz。52、 超高頻RFID系統(tǒng)遵循的通信協(xié)議一般是ISO18000-7、ISO18000-6。53、 目前國(guó)際上與 RFID相關(guān)的通信標(biāo)準(zhǔn)主要有：ISO/IEC 18000標(biāo)準(zhǔn)、EPC Global標(biāo)準(zhǔn)。名詞解釋:1、信標(biāo)：an chor/beac on2、跳數(shù)：兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間間隔的跳段總數(shù)

10、，稱(chēng)為這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的跳數(shù)。3、無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)4、 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks, WSN）是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò)，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。WSN中的傳感器通過(guò)無(wú)線方式通信，因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)置靈活，設(shè)備位置可以隨時(shí)更改，還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有線或無(wú)線方式的連接。通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。5、基帶信號(hào)信源6、物理信道7、邏輯信道&路由選擇9、路由協(xié)議10、超寬帶（UWB11、相對(duì)時(shí)間同步12、絕對(duì)時(shí)間同步13、時(shí)鐘偏移14、數(shù)據(jù)融合15、容錯(cuò)技術(shù)三、選擇題1、以下哪些選項(xiàng)不是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)

11、別？( D )A. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常比移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模大(節(jié)點(diǎn)多)。B. 移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)更具移動(dòng)性。C. 移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)通常比無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有更強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力。D. 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)/部署成本比移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)高。2、以下哪些選項(xiàng)是無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò) (WMS)N 所需要的？ ( D )A. 由于涉及視頻 /音頻數(shù)據(jù)，因此它們需要更大的存儲(chǔ)容量。B. 它們需要考慮嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量。C. 它們需要高帶寬。D. 以上都是。3、一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)包括。 ( D )A. 模擬/數(shù)字傳感器芯片B. 無(wú)線收發(fā)器C. CPU/存儲(chǔ)器D. 以上全部選項(xiàng)4、 在一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)中的能量主要被

12、消耗在(C )：A. 模擬傳感部分B. CPU 對(duì)信號(hào)處理的本地計(jì)算C. 無(wú)線多跳通信D. 喚醒/睡眠切換5、關(guān)于傳感器節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)器，下面哪項(xiàng)敘述是不正確的？（B ）A. 傳感器節(jié)點(diǎn)只需要少量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和程序存儲(chǔ)器。B. 如果數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)較長(zhǎng)時(shí)間，那么用閃存替代SRAh更加高效。C. 程序的執(zhí)行發(fā)生在閃存中，而不是在SRAM中oD. 目前，SRAM的容量通常小于1MB6、以下哪項(xiàng)不是 TRAMA、議中的狀態(tài)？ （ D ）A. 睡眠狀態(tài) B. 接收狀態(tài) C 傳輸狀態(tài) D 喚醒狀態(tài)7、Z-MAC協(xié)議綜合了哪兩種傳統(tǒng)的 MAC協(xié)議？ （ D ）A. CDMA和 TDMAB. FDMA和 CSMAC.

13、 CDMA和 SDMAD. CSMA和 TDMA8、 下列行為中哪些不是用于數(shù)據(jù)擴(kuò)散的？（C ）A. 洪泛 （flooding）B.閑聊 （gossiping）C. 定向傳播 （directional propagation） D.以上都不是9、SPIN 協(xié)議沒(méi)有使用哪些數(shù)據(jù)分組 ? （ C ）A. ADV B. REQ C. ACK D. DATA10、 下列哪一項(xiàng)不屬于傳輸層的任務(wù)？（A ）A. 源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的可靠傳輸B. 網(wǎng)絡(luò)擁塞檢側(cè)C. 網(wǎng)絡(luò)擁塞避免D. 緩沖區(qū)管理11、 為什么無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不能采用TCP?（ D ）A. TCP在傳感器中使用時(shí)開(kāi)銷(xiāo)過(guò)高B. 在無(wú)線傳輸每一跳中積

14、累錯(cuò)誤C. TCP 能耗較大D. A 和 B12、 以下哪個(gè)原因會(huì)導(dǎo)致傳感器數(shù)據(jù)產(chǎn)生噪聲？（D ）A.硬件/電路噪聲B.運(yùn)行環(huán)境C. 測(cè)量誤差 D 以上皆是13、 下列關(guān)于傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的描述中，哪些項(xiàng)是不正確的？（A ）A. 密鑰管理包括密鑰的生成和分發(fā)，它是保證傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的重要環(huán)節(jié)。B. 傳感器網(wǎng)絡(luò)安全最重要的目標(biāo)是要保證傳輸數(shù)據(jù)的機(jī)密性，其他安全目標(biāo)是次要的。C. 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)制由于其計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)過(guò)大而不適用于資源嚴(yán)格受限的傳感器網(wǎng)絡(luò)。D. 傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)制在無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)占用較少的存儲(chǔ)空間（小于100K字節(jié)）14、下面不屬于無(wú)線通信信道的是 （ A ）A. 光纖 B. 自由空

15、間信道 C. 加性噪聲信道 D. 多徑信道15、下面哪些MAC層協(xié)議是競(jìng)爭(zhēng)型協(xié)議（A B D）。A.SMAC 協(xié)議 B.TMAC 協(xié)議C.SMACS 協(xié)議 D.PMAC 協(xié)議16、下面那些MAC層協(xié)議是分配型 MAC協(xié)議（B D ）。A.SMAC 協(xié)議 B.SMACS 協(xié)議 C.DMAC 協(xié)議D.TRAMA 協(xié)議17、下面哪些協(xié)議是以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議 （ A ）A.DD 協(xié)議B.GAF 協(xié)議C.TTDD 協(xié)議D.SPEED 協(xié)議1218、下面哪些協(xié)議不是地理位置信息路由協(xié)議（ B C D）D.GEAR 協(xié)議A.GPSR 協(xié)議 B.TTDD 協(xié)議 C.GAF 協(xié)議 19、下列哪一項(xiàng)是超高頻

16、RFID 系統(tǒng)的工作頻率范圍？ （ C ）A 傳感器網(wǎng)絡(luò)的基于競(jìng)爭(zhēng)的 MAC協(xié)議，例如：S-MAC協(xié)議、T-MAC協(xié)議、ARC-MAC、議、Sift-MAC協(xié)議、Wise-MAC 協(xié)議等。分配型mac、議在競(jìng)爭(zhēng)型MAC、議中，隨著網(wǎng)絡(luò)通信流量的增加，控制包和數(shù)據(jù)包發(fā)生沖突的可能性都會(huì)增加，降低了網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率，同時(shí)數(shù)據(jù)信息的重傳也會(huì)降低能量效率。分配型MA（協(xié)、議通常采用TDMA時(shí)分多址）、CDMA碼 分多址）、FDMA頻分多址）等技術(shù)將一個(gè)物理信道分為多個(gè)子信道，并將子信道靜態(tài)或動(dòng)態(tài)地分配給需要通信的節(jié)點(diǎn)，避免沖突?；诜峙涫降臒o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議具有如下優(yōu)點(diǎn)無(wú)沖突。比較有代表協(xié)議有S

17、MACSTRAMA DMA（協(xié)議。競(jìng)爭(zhēng)型MAC協(xié)議能很好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的變化， 能靈活地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?無(wú)需精確的時(shí)鐘同步機(jī)制， 比 較容易實(shí)現(xiàn)；但是由于沖突重傳、空閑監(jiān)聽(tīng)、串?dāng)_等引起能量損耗，存在能量效率不高的缺點(diǎn)。分配型MAC協(xié)議將信道資源按時(shí)隙、 碼型或頻段分為多個(gè)子信道，各子信道之間無(wú)沖突，互不干擾。數(shù)據(jù)包在傳輸過(guò)程中不存在沖突重傳，所以能量效率較高。但是分配型MAC協(xié)議節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中形成簇，不能靈活地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)變化。因此，研究人員提出了混合型MAC協(xié)議。比較有代表性的混合型MAC協(xié)議：ZMAC協(xié)議。13、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有哪幾種形式？并說(shuō)明每一種

18、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。14、簡(jiǎn)述目前主流的近距離無(wú)線通信技術(shù)。EnOcean無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)被采納為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“ISO/IEC 14543-3-10 ”，這也是世界上唯一使用能量采集技術(shù)的無(wú)線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。EnOcean能量采集模塊能夠采集周?chē)h(huán)境產(chǎn)生的能量，從光、熱、電波、振動(dòng)、人體動(dòng)作等獲得微弱電力。這些能量經(jīng)過(guò)處理以后，用來(lái)供給EnOcean超低功耗的無(wú)線通訊模塊，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)數(shù)據(jù)線，無(wú)電源線，無(wú)電池的通訊系統(tǒng)。EnOcean無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14543-3-10 使用868MHz 902MHz 928MHz和315MHz頻段，傳輸距離在室外是 300 米，室內(nèi)為 30 米。Zigbee 是基于 I

19、EEE802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú) 線通信技術(shù)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。是一種便宜的，低功耗的 近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)。乙gbee使用頻段為2.4G,868MHz以及915MHz在不使用功率放大器的前提下，乙gbee 的有效傳輸范圍為 10-75m。Z-Wave是由丹麥公司Zensys所主導(dǎo)的無(wú)線組網(wǎng)規(guī)格，Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。工作頻帶為908.42MHz, 868.42MHz信號(hào)的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m室外可超過(guò)100m適合于窄帶寬應(yīng)用場(chǎng)合。Z-Wave技術(shù)也是低功耗和低成本的技術(shù)，有力地推動(dòng)著低速 率無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)。藍(lán)牙技術(shù)主要分為 BT3.0+HS和4.0版本中加入的 Wibree標(biāo)準(zhǔn)也就是 Bluetooth Low Energy（BLE）。在輕家居領(lǐng)域，主要討論 BLE部分。低功耗藍(lán)牙（BLE）技術(shù)是低成本，短距離，可互操作的魯棒性無(wú)線技術(shù)，工作 在2.4G頻段。BLE采用可變連接時(shí)間間隔，幾毫秒到幾秒，利用快速的連接方式，平時(shí)可以處于“非連接”狀態(tài)節(jié)省能源， 此時(shí)鏈路兩端相互間只是知曉對(duì)方， 只有在必要時(shí)才開(kāi)啟鏈路， 然后