《物聯(lián)網(wǎng)工程概論》習(xí)題及思考題答案33

1、物聯(lián)網(wǎng)工程概論習(xí)題與思考題答案TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc300566935 第1章答案 輸出通道連連接被控裝置置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)，各種電磁磁干擾會(huì)經(jīng)通通道進(jìn)入被控裝置，因因此必須在輸出通道中中采取抗干擾擾措施。3-30電橋電電路的主要作作用是什么？可以分為哪哪幾種？答：電橋電路是是傳感器檢測(cè)測(cè)電路中經(jīng)常常使用的電路路，主要用來來把傳感器的的電阻、電容容、電感變化化轉(zhuǎn)換為電壓壓或電流。分分為直流電橋橋、 交流電橋橋和放大電路3-31繪出基基本放大電路路的電路圖。答：略。3-32放大電電路有哪3種種形式?輸出出信號(hào)的表達(dá)達(dá)形式分別是是什么？答：反向放大：同向放大：

2、差動(dòng)放大：第4章答案4-1傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)各各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議議和應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)時(shí)，存在哪哪些現(xiàn)實(shí)約束束？答：傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)各種種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和和應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)時(shí)，存在以下下一些現(xiàn)實(shí)約約束。1.電源能量有有限傳感器節(jié)點(diǎn)體積積微小，通常常攜帶能量十十分有限的電電池。由于傳傳感器節(jié)點(diǎn)個(gè)個(gè)數(shù)多、成本本要求低廉、分分布區(qū)域廣，而而且部署區(qū)域域環(huán)境復(fù)雜，有有些區(qū)域甚至至人員不能到到達(dá)，所以傳傳感器節(jié)點(diǎn)通通過更換電池池的方式來補(bǔ)補(bǔ)充能源是不不現(xiàn)實(shí)的。如如何高效使用用能量來最大大化網(wǎng)絡(luò)生命命周期是傳感感器網(wǎng)絡(luò)面臨臨的首要挑戰(zhàn)戰(zhàn)。如何讓網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信更有有效率，減少少不必要的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)和接收，不不需要通信時(shí)時(shí)盡快進(jìn)入睡睡眠狀態(tài)，

3、是是傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)需需要重點(diǎn)考慮慮的問題。2.通信能力有有限無線通信的能量量消耗與通信信距離的關(guān)系系為：其中，參數(shù)n滿滿足關(guān)系2n4。n的取值與很很多因素有關(guān)關(guān)，例如傳感感器節(jié)點(diǎn)部署署貼近地面時(shí)時(shí)，障礙物多多干擾大，nn的取值就大大；天線質(zhì)量量對(duì)信號(hào)發(fā)射射質(zhì)量的影響響也很大?？伎紤]諸多因素素，通常取nn為3，即通通信能耗與距距離的三次方方成正比。隨隨著通信距離離的增加，能能耗將急劇增增加。因此，在在滿足通信連連通度的前提提下應(yīng)盡量減減少單跳通信信距離。由于于節(jié)點(diǎn)能量的的變化，受高高山、建筑物物、障礙物等等地勢(shì)地貌以以及風(fēng)雨雷電電等自然環(huán)境境的影響，無無線通信性能能可能經(jīng)常變變化，頻繁出出

4、現(xiàn)通信中斷斷。在這樣的的通信環(huán)境和和節(jié)點(diǎn)有限通通信能力的情情況下，如何何設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)通通信機(jī)制以滿滿足傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的通信需需求是傳感器器網(wǎng)絡(luò)面臨的的挑戰(zhàn)之一。3.計(jì)算和存儲(chǔ)儲(chǔ)能力有限傳感器節(jié)點(diǎn)是一一種微型嵌入入式設(shè)備，要要求它價(jià)格低低功耗小，這這些限制必然然導(dǎo)致其攜帶帶的處理器能能力比較弱，存存儲(chǔ)器容量比比較小。為了了完成各種任任務(wù)，傳感器器節(jié)點(diǎn)需要完完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的的管理和處理理、應(yīng)答匯聚聚節(jié)點(diǎn)的任務(wù)務(wù)請(qǐng)求和節(jié)點(diǎn)點(diǎn)控制等多種種工作。如何何利用有限的的計(jì)算和存儲(chǔ)儲(chǔ)資源完成諸諸多協(xié)同任務(wù)務(wù)成為傳感器器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的的挑戰(zhàn)。4-2舉例說明明無線傳感器器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用用領(lǐng)域。答：傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)

5、的應(yīng)用前景景非常廣闊，能能夠廣泛應(yīng)用用于軍事、環(huán)環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)預(yù)報(bào)、健康護(hù)護(hù)理、智能家家居、建筑物物狀態(tài)監(jiān)控、復(fù)復(fù)雜機(jī)械監(jiān)控控、城市交通通、空間探索索、大型車間間和倉(cāng)庫(kù)管理理，以及機(jī)場(chǎng)場(chǎng)、大型工業(yè)業(yè)園區(qū)的安全全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域域。隨著傳感感器網(wǎng)絡(luò)的深深入研究和廣廣泛應(yīng)用，傳傳感器網(wǎng)絡(luò)將將逐漸深入到到人類生活的的各個(gè)領(lǐng)域。1.軍事應(yīng)用傳感器網(wǎng)絡(luò)具有有可快速部署署、可自組織織、隱蔽性強(qiáng)強(qiáng)和高容錯(cuò)性性的特點(diǎn)，因因此非常適合合在軍事上應(yīng)應(yīng)用。利用傳傳感器網(wǎng)絡(luò)能能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)敵敵軍兵力和裝裝備的監(jiān)控、戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)監(jiān)視、目標(biāo)的的定位、戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)評(píng)估、核攻攻擊和生物化化學(xué)攻擊的監(jiān)監(jiān)測(cè)和搜索等等功能。通過過飛機(jī)或炮彈彈直接

6、將傳感感器節(jié)點(diǎn)播撒撒到敵方陣地地內(nèi)部，或者者在公共隔離離帶部署傳感感器網(wǎng)絡(luò)，就就能夠非常隱隱蔽而且近距距離準(zhǔn)確地收收集戰(zhàn)場(chǎng)信息息，迅速獲取取有利于作戰(zhàn)戰(zhàn)的信息。傳傳感器網(wǎng)絡(luò)是是由大量的隨隨機(jī)分布的節(jié)節(jié)點(diǎn)組成的，即即使一部分傳傳感器節(jié)點(diǎn)被被敵方破壞，剩剩下的節(jié)點(diǎn)依依然能夠自組組織地形成網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。傳感器器網(wǎng)絡(luò)可以通通過分析采集集到的數(shù)據(jù)，得得到十分準(zhǔn)確確的目標(biāo)定位位，從而為火火控和制導(dǎo)系系統(tǒng)提供精確確的制導(dǎo)。利利用生物和化化學(xué)傳感器，可可以準(zhǔn)確地探探測(cè)到生化武武器的成分，及及時(shí)提供情報(bào)報(bào)信息，有利利于正確防范范和實(shí)施有效效的反擊。2.環(huán)境觀測(cè)和和預(yù)報(bào)系統(tǒng)隨著人們對(duì)于環(huán)環(huán)境的日益關(guān)關(guān)注，環(huán)境科科學(xué)所涉

7、及的的范圍越來越越廣泛。傳感感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)環(huán)境研究方面面可用于監(jiān)視視農(nóng)作物灌溉溉情況、土壤壤空氣情況、牲牲畜和家禽的的環(huán)境狀況和和大面積的地地表監(jiān)測(cè)等，可可用于行星探探測(cè)、氣象和和地理研究、洪洪水監(jiān)測(cè)等，還還可以通過跟跟蹤鳥類、小小型動(dòng)物和昆昆蟲進(jìn)行種群群復(fù)雜度的研研究等。類似似地，傳感器器網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)森林環(huán)境境監(jiān)測(cè)和火災(zāi)災(zāi)報(bào)告，傳感感器節(jié)點(diǎn)被隨隨機(jī)密布在森森林之中，平平常狀態(tài)下定定期報(bào)告森林林環(huán)境數(shù)據(jù)，當(dāng)當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)時(shí)，這些傳感感器節(jié)點(diǎn)通過過協(xié)同合作會(huì)會(huì)在很短的時(shí)時(shí)間內(nèi)將火源源的具體地點(diǎn)點(diǎn)、火勢(shì)的大大小等信息傳傳送給相關(guān)部部門。3.醫(yī)療護(hù)理傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)醫(yī)療系統(tǒng)和健健康護(hù)理方面面的應(yīng)用包括括

8、監(jiān)測(cè)人體的的各種生理數(shù)數(shù)據(jù)，跟蹤和和監(jiān)控醫(yī)院內(nèi)內(nèi)醫(yī)生和患者者的行動(dòng)，醫(yī)醫(yī)院的藥物管管理等。如果果在住院病人人身上安裝特特殊用途的傳傳感器節(jié)點(diǎn)，如如心率和血壓壓監(jiān)測(cè)設(shè)備，醫(yī)醫(yī)生利用傳感感器網(wǎng)絡(luò)就可可以隨時(shí)了解解被監(jiān)護(hù)病人人的病情，發(fā)發(fā)現(xiàn)異常能夠夠迅速搶救。將將傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)按藥品種類類分別放置，計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)即即可幫助辨認(rèn)認(rèn)所開的藥品品，從而減少少病人用錯(cuò)藥藥的可能性。還還可以利用傳傳感器網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間地收集集人體的生理理數(shù)據(jù)，這些些數(shù)據(jù)對(duì)了解解人體活動(dòng)機(jī)機(jī)理和研制新新藥品都是非非常有用的。4.智能家居傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠夠應(yīng)用在家居居中。在家電電和家具中嵌嵌入傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)，通過無無線網(wǎng)絡(luò)與IInternn

9、et連接在在一起，將會(huì)會(huì)為人們提供供更加舒適、方方便和更具人人性化的智能能家居環(huán)境。利利用遠(yuǎn)程監(jiān)控控系統(tǒng)，可完完成對(duì)家電的的遠(yuǎn)程遙控，例例如可以在回回家之前半小小時(shí)打開空調(diào)調(diào)，這樣回家家的時(shí)候就可可以直接享受受適合的室溫溫，也可以遙遙控電飯鍋、微微波爐、電冰冰箱、電話機(jī)機(jī)、電視機(jī)、錄錄像機(jī)、電腦腦等家電，按按照自己的意意愿完成相應(yīng)應(yīng)的煮飯、燒燒菜、查收電電話留言、選選擇錄制電視視和電臺(tái)節(jié)目目以及下載網(wǎng)網(wǎng)上資料到電電腦中等工作作，也可以通通過圖像傳感感設(shè)備隨時(shí)監(jiān)監(jiān)控家庭安全全情況。利用用傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可以建立智智能幼兒園，監(jiān)監(jiān)測(cè)孩童的早早期教育環(huán)境境，跟蹤孩童童的活動(dòng)軌跡跡，可以讓父父母和老師全全

10、面地研究學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)過過程。5.建筑物狀態(tài)態(tài)監(jiān)控建筑物狀態(tài)監(jiān)控控（Structture HHealthh Monitooring，SSHM）是利利用傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)控建建筑物的安全全狀態(tài)。由于于建筑物不斷斷修補(bǔ)，可能能會(huì)存在一些些安全隱患。雖雖然地殼偶爾爾的小振動(dòng)可能不會(huì)會(huì)帶來看得見見的損壞，但但是也許會(huì)在在支柱上產(chǎn)生生潛在的裂縫縫，這個(gè)裂縫縫可能會(huì)在下下一次地震中中導(dǎo)致建筑物物倒塌。用傳傳統(tǒng)方法檢查查，往往要將將大樓關(guān)閉數(shù)數(shù)月。采用傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，可以讓大大樓、橋梁和和其他建筑物物能夠自身感感覺并意識(shí)到到它們本身的的狀況，使得得安裝了傳感感器網(wǎng)絡(luò)的智智能建筑自動(dòng)動(dòng)告訴管理部部門它們的狀狀態(tài)信息

11、，并并且能夠自動(dòng)動(dòng)按照優(yōu)先級(jí)級(jí)來進(jìn)行一系系列自我修復(fù)復(fù)工作。未來來的各種摩天天大樓可能就就會(huì)裝備這種種類似紅綠燈燈的裝置，從從而建筑物可可自動(dòng)告訴人人們當(dāng)前是否否安全、穩(wěn)固固程度如何等等信息。6.其他方面的的應(yīng)用復(fù)雜機(jī)械的維護(hù)護(hù)經(jīng)歷了“無無維護(hù)”、“定定時(shí)維護(hù)”以以及“基于情情況的維護(hù)”三三個(gè)階段。采采用“基于情情況的維護(hù)”方方式能夠優(yōu)化化機(jī)械的使用用，保持過程程更加有效，并并且保證制造造成本仍然低低廉。其維護(hù)護(hù)開銷分為幾幾個(gè)部分：設(shè)設(shè)備開銷、安安裝開銷和人人工收集分析析機(jī)械狀態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)的開銷。采采用無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)能夠降降低這些開銷銷，特別是能能夠去掉人工工開銷。尤其其是目前數(shù)據(jù)據(jù)處理硬件技技

12、術(shù)的飛速發(fā)發(fā)展和無線收收發(fā)硬件的發(fā)發(fā)展，新的技技術(shù)已經(jīng)成熟熟，可以使用用無線技術(shù)避避免昂貴的線線纜連接，采采用專家系統(tǒng)統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)數(shù)據(jù)的采集和和分析。傳感感器網(wǎng)絡(luò)可以以應(yīng)用于空間間探索。借助助于航天器在在外星體撒播播一些傳感器器節(jié)點(diǎn)，可以以對(duì)星球表面面進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間間的監(jiān)測(cè)。這這種方式成本本很低，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)體積小，相相互之間可以以通信，也可可以和地面站站進(jìn)行通信。4-3傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)由哪幾部部分組成？答：傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)由傳感器模模塊、處理器器模塊、無線線通信模塊和和能量供應(yīng)模模塊四部分組組成。傳感器器模塊負(fù)責(zé)監(jiān)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)信信息的采集和和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；處理器模塊塊負(fù)責(zé)控制整整個(gè)傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)的操作，存存儲(chǔ)和處理本

13、本身采集的數(shù)數(shù)據(jù)以及其他他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的的數(shù)據(jù)；無線線通信模塊負(fù)負(fù)責(zé)與其他傳傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)進(jìn)行無線通信信，交換控制制消息和收發(fā)發(fā)采集數(shù)據(jù)；能量供應(yīng)模模塊為傳感器器節(jié)點(diǎn)提供運(yùn)運(yùn)行所需的能能量，通常采采用微型電池池。4-4簡(jiǎn)述無線線傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)各層協(xié)議和和平臺(tái)的功能能。答：協(xié)議棧包括括物理層、數(shù)數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層、傳輸輸層和應(yīng)用層層，與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議棧的五五層協(xié)議相對(duì)對(duì)應(yīng)。另外，協(xié)協(xié)議棧還包括括能量管理平平臺(tái)、移動(dòng)管管理平臺(tái)和任任務(wù)管理平臺(tái)臺(tái)。這些管理理平臺(tái)使得傳傳感器節(jié)點(diǎn)能能夠按照能源源高效的方式式協(xié)同工作，在在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的的傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)據(jù)，并支持多多任務(wù)和資源源共享。各層層協(xié)議和平臺(tái)臺(tái)的功能

14、如下下：物理層提供簡(jiǎn)單單但健壯的信信號(hào)調(diào)制和無無線收發(fā)技術(shù)術(shù)；數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)責(zé)數(shù)據(jù)成幀、幀幀檢測(cè)、媒體體訪問和差錯(cuò)錯(cuò)控制；網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)責(zé)路由生成與與路由選擇；傳輸層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)據(jù)流的傳輸控控制，是保證證通信服務(wù)質(zhì)質(zhì)量的重要部部分；應(yīng)用層包括一系系列基于監(jiān)測(cè)測(cè)任務(wù)的應(yīng)用用層軟件；能量管理平臺(tái)管管理傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)如何使用用能源，在各各個(gè)協(xié)議層都都需要考慮節(jié)節(jié)省能量；移動(dòng)管理平臺(tái)檢檢測(cè)并注冊(cè)傳傳感器節(jié)點(diǎn)的的移動(dòng)，維護(hù)護(hù)到匯聚節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的路由，使使得傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)能夠動(dòng)態(tài)態(tài)跟蹤其鄰居居的位置；任務(wù)管理平臺(tái)在在一個(gè)給定的的區(qū)域內(nèi)平衡衡和調(diào)度監(jiān)測(cè)測(cè)任務(wù)。4-5無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)具有有何顯著特點(diǎn)點(diǎn)？答：無線傳感器器網(wǎng)絡(luò)

15、具有以以下的特點(diǎn)：1.大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)絡(luò)為了獲取精確信信息，在監(jiān)測(cè)測(cè)區(qū)域通常部部署大量傳感感器節(jié)點(diǎn)，傳傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)數(shù)量可能達(dá)到到成千上萬，甚甚至更多。傳傳感器網(wǎng)絡(luò)的的大規(guī)模性包包括兩方面的的含義：一方方面是傳感器器節(jié)點(diǎn)分布在在很大的地理理區(qū)域內(nèi)，如如在原始大森森林采用傳感感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行行森林防火和和環(huán)境監(jiān)測(cè)，需需要部署大量量的傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)；另一方方面，傳感器器節(jié)點(diǎn)部署很很密集，在一一個(gè)面積不是是很大的空間間內(nèi)，密集部部署了大量的的傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模模性具有如下下優(yōu)點(diǎn)：通過過不同空間視視角獲得的信信息具有更大大的信噪比；通過分布式式處理大量的的采集信息能能夠提高監(jiān)測(cè)測(cè)的精確度，降降低對(duì)單

16、個(gè)傳傳感器節(jié)點(diǎn)的的精度要求；大量冗余節(jié)節(jié)點(diǎn)的存在，使使得系統(tǒng)具有有很強(qiáng)的容錯(cuò)錯(cuò)性能；大量量節(jié)點(diǎn)能夠增增大覆蓋的監(jiān)監(jiān)測(cè)區(qū)域，減減少洞穴或者者盲區(qū)。2.自組織網(wǎng)絡(luò)絡(luò)在傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)應(yīng)用中，通常常情況下傳感感器節(jié)點(diǎn)被放放置在沒有基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的地地方。傳感器器節(jié)點(diǎn)的位置置不能預(yù)先精精確設(shè)定，節(jié)節(jié)點(diǎn)之間的相相互鄰居關(guān)系系預(yù)先也不知知道，如通過過飛機(jī)播撒大大量傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)到面積廣廣闊的原始森森林中，或隨隨意放置到人人不可到達(dá)或或危險(xiǎn)的區(qū)域域。這樣就要要求傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)具有自組組織的能力，能能夠自動(dòng)進(jìn)行行配置和管理理，通過拓?fù)鋼淇刂茩C(jī)制和和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自自動(dòng)形成轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的的多跳無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。3多跳路由網(wǎng)絡(luò)中節(jié)

17、點(diǎn)通信信距離有限，一一般在幾十到到幾百米范圍圍內(nèi)，節(jié)點(diǎn)只只能與它的鄰鄰居直接通信信。如果希望望與其射頻覆覆蓋范圍之外外的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行行通信，則需需要通過中間間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行路路由。網(wǎng)絡(luò)的的多跳路由使使用網(wǎng)關(guān)和 HYPERLINK /product/searchfile/7239.html 路路由器來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，而無線傳傳感器網(wǎng)絡(luò)中中的多跳路由由是由普通網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)完成成的，沒有專專門的路由設(shè)設(shè)備。這樣每每個(gè)節(jié)點(diǎn)既可可以是信息的的發(fā)起者，也也可以是信息息的轉(zhuǎn)發(fā)者。4.動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能能因?yàn)橄铝幸蛞蛩囟淖儯涵h(huán)境因素素或電能耗盡盡造成的傳感感器節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)現(xiàn)故障或失效效；環(huán)境條條件變化可能能造成

18、無線通通信鏈路帶寬寬變化，甚至至?xí)r斷時(shí)通；傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的傳感器器、感知對(duì)象象和觀察者這這三要素都可可能具有移動(dòng)動(dòng)性；新節(jié)節(jié)點(diǎn)的加入。這這就要求傳感感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)要能夠適應(yīng)應(yīng)這種變化，具具有動(dòng)態(tài)的系系統(tǒng)可重構(gòu)性性。4.可靠的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)特別別適合部署在在惡劣環(huán)境或或人類不宜到到達(dá)的區(qū)域，傳傳感器節(jié)點(diǎn)可可能工作在露露天環(huán)境中，遭遭受太陽(yáng)的暴暴曬或風(fēng)吹雨雨淋，甚至遭遭到無關(guān)人員員或動(dòng)物的破破壞。傳感器器節(jié)點(diǎn)往往采采用隨機(jī)部署署，如通過飛飛機(jī)撒播或發(fā)發(fā)射炮彈到指指定區(qū)域進(jìn)行行部署。這些些都要求傳感感器節(jié)點(diǎn)非常常堅(jiān)固，不易易損壞，適應(yīng)應(yīng)各種惡劣環(huán)環(huán)境條件。由于監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)環(huán)境的限制以以及傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)數(shù)

19、目巨大大，不可能人人工“照顧”每每個(gè)傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的的維護(hù)十分困困難甚至不可可維護(hù)。傳感感器網(wǎng)絡(luò)的通通信保密性和和安全性也十十分重要，要要防止監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)被盜取和和獲取偽造的的監(jiān)測(cè)信息。因因此，傳感器器網(wǎng)絡(luò)的軟硬硬件必須具有有魯棒性和容容錯(cuò)性。5.以數(shù)據(jù)為中中心的網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)是任任務(wù)型的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，脫離傳感感器網(wǎng)絡(luò)談?wù)撜搨鞲衅鞴?jié)點(diǎn)點(diǎn)沒有任何意意義。傳感器器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)節(jié)點(diǎn)采用節(jié)點(diǎn)點(diǎn)編號(hào)標(biāo)識(shí)，節(jié)節(jié)點(diǎn)編號(hào)是否否需要全網(wǎng)唯唯一取決于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議議的設(shè)計(jì)。由由于傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署署，構(gòu)成的傳傳感器網(wǎng)絡(luò)與與節(jié)點(diǎn)編號(hào)之之間的關(guān)系是是完全動(dòng)態(tài)的的，表現(xiàn)為節(jié)節(jié)點(diǎn)編號(hào)與節(jié)節(jié)點(diǎn)位置沒有有必然聯(lián)系。用用戶使用傳感

20、感器網(wǎng)絡(luò)查詢?cè)兪录r(shí)，直直接將所關(guān)心心的事件通告告給網(wǎng)絡(luò)，而而不是通告給給某個(gè)確定編編號(hào)的節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在獲得指指定事件的信信息后匯報(bào)給給用戶。這種種以數(shù)據(jù)本身身作為查詢或或傳輸線索的的思想更接近近于自然語言言交流的習(xí)慣慣。所以通常常說傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)以以數(shù)據(jù)為中心心的網(wǎng)絡(luò)。6.應(yīng)用相關(guān)的的網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)用來來感知客觀物物理世界，獲獲取物理世界界的信息量?？涂陀^世界的物物理量多種多多樣，不可窮窮盡。不同的的傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用關(guān)心不不同的物理量量，因此對(duì)傳傳感器的應(yīng)用用系統(tǒng)也有多多種多樣的要要求。不同的的應(yīng)用背景對(duì)對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的要求不同同，其硬件平平臺(tái)、軟件系系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)議必然會(huì)有有很大差別。

21、所所以傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不能像IInternnet一樣，有有統(tǒng)一的通信信協(xié)議平臺(tái)。對(duì)對(duì)于不同的傳傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)應(yīng)用雖然存在在一些共性問問題，但在開開發(fā)傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，更更關(guān)心傳感器器網(wǎng)絡(luò)的差異異。只有讓系系統(tǒng)更貼近應(yīng)應(yīng)用，才能做做出最高效的的目標(biāo)系統(tǒng)。針針對(duì)每一個(gè)具具體應(yīng)用來研研究傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這這是傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不同同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的顯著特征征。4-6基于距離離的定位的方方法分為：基基于TOA的的定位、基于于TDOA的的定位、基于于AOA的定定位和基于RRSSI的定定位等，比較較這四種方法法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：基于TOAA的定位精度度高，但要求求節(jié)點(diǎn)間保持持精確的時(shí)間間同步，因此此對(duì)傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)的

22、硬件和和功耗提出了了較高的要求求。TDOAA技術(shù)對(duì)硬件件的要求高，成成本和能耗使使得該種技術(shù)術(shù)對(duì)低能耗的的傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)提出了挑戰(zhàn)戰(zhàn)。但是TDDOA技術(shù)測(cè)測(cè)距誤差小，有有較高的精度度。AOA定定位不僅能確確定節(jié)點(diǎn)的坐坐標(biāo)，還能提提供節(jié)點(diǎn)的方方位信息。但但AOA測(cè)距距技術(shù)易受外外界環(huán)境影響響，且AOAA需要額外硬硬件，在硬件件尺寸和功耗耗上不適用于于大規(guī)模的傳傳感器網(wǎng)絡(luò)。在在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中中RSSI表表現(xiàn)出良好的的特性，但是是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境境中，溫度、障障礙物、傳播播模式等條件件往往都是變變化的，使得得該技術(shù)在實(shí)實(shí)際應(yīng)用中仍仍然存在困難難。4-7無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)為什什么要使用時(shí)時(shí)間同步機(jī)制制，時(shí)間同步步機(jī)

23、制的主要要性能參數(shù)包包括哪些？答：在無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)中，單個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)的能力非非常有限，整整個(gè)系統(tǒng)所要要實(shí)現(xiàn)的功能能需要網(wǎng)絡(luò)內(nèi)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)互互相配合共同同完成。時(shí)間間同步在無線線傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中起著非常常重要的作用用。在分布式式系統(tǒng)中，不不同的節(jié)點(diǎn)都都有自己的本本地時(shí)鐘。由由于不同節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的晶體振蕩蕩器頻率存在在偏差，以及及溫度變化和和電磁波干擾擾等，即使在在某個(gè)時(shí)刻所所有節(jié)點(diǎn)都達(dá)達(dá)到時(shí)間同步步，它們的時(shí)時(shí)間也會(huì)逐漸漸出現(xiàn)偏差，而而分布式系統(tǒng)統(tǒng)的協(xié)同工作作需要節(jié)點(diǎn)間間的時(shí)間同步步，因此時(shí)間間同步機(jī)制是是分布式系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)框架的的一個(gè)關(guān)鍵機(jī)機(jī)制。傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用用的多樣性導(dǎo)導(dǎo)致了對(duì)時(shí)間間同步機(jī)制需需求的

24、多樣性性，不可能用用一種時(shí)間同同步機(jī)制滿足足所有的應(yīng)用用要求。傳感感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)時(shí)間同步機(jī)制制的主要性能能參數(shù)如下：（1）最大誤差差：一組傳感感器節(jié)點(diǎn)之間間的最大時(shí)間間差量，或相相對(duì)外部標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)時(shí)間的最大大差量。通常常情況下，最最大誤差隨著著需要同步的的傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)范圍的增大大而增加。（2）同步期限限：節(jié)點(diǎn)間需需要一直保持持時(shí)間同步的的時(shí)間長(zhǎng)度，傳傳感器網(wǎng)絡(luò)需需要在各種時(shí)時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)保保持時(shí)間同步步，從瞬間同同步到伴隨網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)存在的永永久同步。（3）同步范圍圍：需要節(jié)點(diǎn)點(diǎn)間時(shí)間同步步的區(qū)域范圍圍，這個(gè)范圍圍可以是地理理范圍，如以以米度量的距距離；也可以以是邏輯距離離，如網(wǎng)絡(luò)的的跳數(shù)。（4）可用性：指在

25、范圍內(nèi)內(nèi)的覆蓋完整整性，有些時(shí)時(shí)間同步機(jī)制制能夠同步區(qū)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)，基于于網(wǎng)絡(luò)的機(jī)制制通常能夠同同步每個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，而有些機(jī)機(jī)制對(duì)硬件要要求高，僅能能同步部分節(jié)節(jié)點(diǎn)，如GPPS系統(tǒng)。（5）效率：達(dá)達(dá)到同步精度度所經(jīng)歷的時(shí)時(shí)間以及消耗耗的能量。需需要交換的同同步消息越多多，經(jīng)歷的時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，消消耗的網(wǎng)絡(luò)能能量就越大，同同步的效率相相對(duì)就越低。（6）代價(jià)和體體積：時(shí)間同同步可能需要要特定硬件，在在傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中需要考慮慮部件的價(jià)格格和體積，這這對(duì)傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)非常重要要。4-8無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)的安安全研究要解解決哪些問題題？答：無線傳感器器網(wǎng)絡(luò)的安全全和一般網(wǎng)絡(luò)絡(luò)安全的出發(fā)發(fā)點(diǎn)是相同的的，都要解決

26、決如下問題：（1）機(jī)密性問問題。所有敏敏感數(shù)據(jù)在存存儲(chǔ)和傳輸?shù)牡倪^程中都要要保證其機(jī)密密性，讓任何何人在截獲物物理通信信號(hào)號(hào)的時(shí)候不能能直接獲得消消息內(nèi)容。（2）點(diǎn)到點(diǎn)的的消息認(rèn)證問問題。網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點(diǎn)在接收到到另外一個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來來的消息時(shí)，能能夠確認(rèn)這個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包確實(shí)實(shí)是從該節(jié)點(diǎn)點(diǎn)發(fā)送出來的的，而不是別別人冒充的。（3）完整性鑒鑒別問題。網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在接接收到一個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)包的時(shí)候候，能夠確認(rèn)認(rèn)這個(gè)數(shù)據(jù)包包和發(fā)出來的的時(shí)候一模一一樣，沒有被被中間節(jié)點(diǎn)篡篡改或者在傳傳輸中通信出出錯(cuò)。（4）新鮮性問問題。數(shù)據(jù)本本身具有時(shí)效效性，網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點(diǎn)能夠判斷斷最新接收到到的數(shù)據(jù)包是是發(fā)送者最新新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)據(jù)包。造成

27、新新鮮性問題一一般有兩種原原因：一是由由網(wǎng)絡(luò)多路徑徑延時(shí)的非確確定性導(dǎo)致數(shù)數(shù)據(jù)包的接收收錯(cuò)序而引起起，二是由惡惡意節(jié)點(diǎn)的重重放（repplay）攻攻擊而引起。（5）認(rèn)證組播播/廣播問題題。認(rèn)證組播播/廣播解決決的是單一節(jié)節(jié)點(diǎn)向一組節(jié)節(jié)點(diǎn)/所有節(jié)節(jié)點(diǎn)發(fā)送統(tǒng)一一通告的認(rèn)證證安全問題。認(rèn)認(rèn)證廣播的發(fā)發(fā)送者是一個(gè)個(gè)，而接收者者是很多個(gè)，所所以認(rèn)證方法法和點(diǎn)到點(diǎn)通通信認(rèn)證方式式完全不同。在在SPINSS安全框架中中將詳細(xì)分析析廣播認(rèn)證問問題。（6）安全管理理問題。安全全管理包括安安全引導(dǎo)和安安全維護(hù)兩個(gè)個(gè)部分。安全全引導(dǎo)是指一一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)從分散的、獨(dú)獨(dú)立的、沒有有安全通道保保護(hù)的個(gè)體集集合，按照預(yù)預(yù)定

28、的協(xié)議機(jī)機(jī)制，逐步形形成統(tǒng)一完整整的、具有安安全信道保護(hù)護(hù)的、連通的的安全網(wǎng)絡(luò)的的過程。4-9與傳統(tǒng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)協(xié)議相比，無無線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)協(xié)議具有哪些些特點(diǎn)？答：與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的路由協(xié)議議相比，無線線傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的路由協(xié)議議具有以下特特點(diǎn)：（1）能量?jī)?yōu)先先。傳統(tǒng)路由由協(xié)議在選擇擇最優(yōu)路徑時(shí)時(shí)，很少考慮慮節(jié)點(diǎn)的能量量消耗問題。而而無線傳感器器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的能量有限限，延長(zhǎng)整個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存存期成為傳感感器網(wǎng)絡(luò)路由由協(xié)議設(shè)計(jì)的的重要目標(biāo)，因因此需要考慮慮節(jié)點(diǎn)的能量量消耗以及網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能量均衡衡使用的問題題。（2）基于局部部拓?fù)湫畔?。無無線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)為了節(jié)省省通信能量，通通常采用多跳跳的通信模

29、式式，而節(jié)點(diǎn)有有限的存儲(chǔ)資資源和計(jì)算資資源，使得節(jié)節(jié)點(diǎn)不能存儲(chǔ)儲(chǔ)大量的路由由信息，不能能進(jìn)行太復(fù)雜雜的路由計(jì)算算。在節(jié)點(diǎn)只只能獲取局部部拓?fù)湫畔⒑秃唾Y源有限的的情況下，如如何實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單單高效的路由由機(jī)制是無線線傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的一個(gè)基本本問題。（3）以數(shù)據(jù)為為中心。傳統(tǒng)統(tǒng)的路由協(xié)議議通常以地址址作為節(jié)點(diǎn)的的標(biāo)識(shí)和路由由的依據(jù)，而而無線傳感器器網(wǎng)絡(luò)中大量量節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部部署，所關(guān)注注的是監(jiān)測(cè)區(qū)區(qū)域的感知數(shù)數(shù)據(jù)，而不是是具體哪個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)獲取的信信息，不取決決于全網(wǎng)唯一的標(biāo)識(shí)。傳傳感器網(wǎng)絡(luò)通通常包含多個(gè)個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)到少數(shù)匯聚聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)據(jù)流，按照對(duì)對(duì)感知數(shù)據(jù)的的需求、數(shù)據(jù)據(jù)通信模式和和流向等，以以數(shù)據(jù)為中心心

30、形成消息的的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。（4）應(yīng)用相關(guān)關(guān)。傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)環(huán)境千差萬別別，數(shù)據(jù)通信信模式不同，沒沒有一個(gè)路由由機(jī)制適合所所有的應(yīng)用，這這是傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)關(guān)性的一個(gè)體體現(xiàn)。設(shè)計(jì)者者需要針對(duì)每每一個(gè)具體應(yīng)應(yīng)用的需求，設(shè)設(shè)計(jì)與之適應(yīng)應(yīng)的特定路由由機(jī)制。4-10四種類類型的路由協(xié)協(xié)議分別是什什么？答：從具體應(yīng)用用的角度出發(fā)發(fā)，根據(jù)不同同應(yīng)用對(duì)傳感感器網(wǎng)絡(luò)各種種特性的敏感感度不同，將將路由協(xié)議分分為四種類型型。四種類型型的路由協(xié)議議分別是：（1）能量感知知路由協(xié)議。高高效利用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)能量是傳感感器網(wǎng)絡(luò)路由由協(xié)議的一個(gè)個(gè)顯著特征，早早期提出的一一些傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議議往往僅考慮慮了能量因素素。為了

31、強(qiáng)調(diào)調(diào)高效利用能能量的重要性性，在此將它它們劃分為能能量感知路由由協(xié)議。能量量感知路由協(xié)協(xié)議從數(shù)據(jù)傳傳輸中的能量量消耗出發(fā)，討討論最優(yōu)能量量消耗路徑以以及最長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)生存期等問問題。（2）基于查詢?cè)兊穆酚蓞f(xié)議議。在諸如環(huán)環(huán)境檢測(cè)、戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估等應(yīng)應(yīng)用中，需要要不斷查詢傳傳感器節(jié)點(diǎn)采采集的數(shù)據(jù)，匯匯聚節(jié)點(diǎn)（查查詢節(jié)點(diǎn)）發(fā)發(fā)出任務(wù)查詢?cè)兠?，傳感感器?jié)點(diǎn)向查查詢節(jié)點(diǎn)報(bào)告告采集的數(shù)據(jù)據(jù)。在這類應(yīng)應(yīng)用中，通信信流量主要是是查詢節(jié)點(diǎn)和和傳感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)之間的命令令和數(shù)據(jù)傳輸輸，同時(shí)傳感感器節(jié)點(diǎn)的采采樣信息在傳傳輸路徑上通通常要進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)融合，通通過減少通信信流量來節(jié)省省能量。（3）地理位置置路由協(xié)議。在在諸如目

32、標(biāo)跟跟蹤類應(yīng)用中中，往往需要要喚醒距離跟跟蹤目標(biāo)最近近的傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)，以得到到關(guān)于目標(biāo)的的更精確位置置等相關(guān)信息息。在這類應(yīng)應(yīng)用中，通常常需要知道目目的節(jié)點(diǎn)的精精確或者大致致地理位置。把把節(jié)點(diǎn)的位置置信息作為路路由選擇的依依據(jù)，不僅能能夠完成節(jié)點(diǎn)點(diǎn)路由功能，還還可以降低系系統(tǒng)專門維護(hù)護(hù)路由協(xié)議的的能耗。（4）可靠的路路由協(xié)議。無無線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的某些應(yīng)應(yīng)用對(duì)通信的的服務(wù)質(zhì)量有有較高要求，如如可靠性和實(shí)實(shí)時(shí)性等。而而在無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)中，鏈鏈路的穩(wěn)定性性難以保證，通通信信道質(zhì)量量比較低，拓拓?fù)渥兓容^較頻繁，要實(shí)實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量量保證，需要要設(shè)計(jì)相應(yīng)的的可靠的路由由協(xié)議。4-11在設(shè)計(jì)計(jì)無線傳感器器

33、網(wǎng)絡(luò)的MAAC協(xié)議時(shí)，需需要著重考慮慮哪幾個(gè)方面面？答：在設(shè)計(jì)無線線傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的MAC協(xié)協(xié)議時(shí)，需要要著重考慮以以下幾個(gè)方面面：（1）節(jié)省能量量。傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)一一般是以干電電池、紐扣電電池等提供能能量，而且電電池能量通常常難以進(jìn)行補(bǔ)補(bǔ)充，為了長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間保證傳傳感器網(wǎng)絡(luò)的的有效工作，MMAC協(xié)議在在滿足應(yīng)用要要求的前提下下，應(yīng)盡量節(jié)節(jié)省使用節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的能量。（2）可擴(kuò)展性性。由于傳感感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目目、節(jié)點(diǎn)分布布密度等在傳傳感器網(wǎng)絡(luò)生生存過程中不不斷變化，節(jié)節(jié)點(diǎn)位置也可可能移動(dòng)，還還有新節(jié)點(diǎn)加加入網(wǎng)絡(luò)的問問題，所以無無線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)具有動(dòng)態(tài)態(tài)性。MACC協(xié)議也應(yīng)具具有可擴(kuò)展性性，以適應(yīng)

34、這這種動(dòng)態(tài)變化化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)。（3）網(wǎng)絡(luò)效率率。網(wǎng)絡(luò)效率率包括網(wǎng)絡(luò)的的公平性、實(shí)實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)吞吐量以及及帶寬利用率率等。4-12在無線線傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中可能造成成網(wǎng)絡(luò)能量浪浪費(fèi)的主要原原因包括哪幾幾方面？答：可能造成網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能量浪費(fèi)費(fèi)的主要原因因包括如下幾幾方面：（1）如果MAAC協(xié)議采用用競(jìng)爭(zhēng)方式使使用共享的無無線信道，節(jié)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)的過程中中，可能會(huì)引引起多個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)之間發(fā)送的的數(shù)據(jù)產(chǎn)生碰碰撞。這就需需要重傳發(fā)送送的數(shù)據(jù)，從從而消耗節(jié)點(diǎn)點(diǎn)更多的能量量。（2）節(jié)點(diǎn)接收收并處理不必必要的數(shù)據(jù)。這這種串音（oover hhearinng）現(xiàn)象造造成節(jié)點(diǎn)的無無線接收模塊塊和處理器模模塊消耗更多多的

35、能量。（3）節(jié)點(diǎn)在不不需要發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)一直保保持對(duì)無線信信道的空閑偵偵聽（idlle lissteninng），以便便接收可能傳傳輸給自己的的數(shù)據(jù)。這種種過度的空閑閑偵聽或者沒沒必要的空閑閑偵聽同樣會(huì)會(huì)造成節(jié)點(diǎn)能能量的浪費(fèi)。（4）在控制節(jié)節(jié)點(diǎn)之間的信信道分配時(shí)，如如果控制消息息過多，也會(huì)會(huì)消耗較多的的網(wǎng)絡(luò)能量。4-13按照采采用固定分配配信道方式還還是隨機(jī)訪問問信道方式可可將傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的MACC協(xié)議分為哪哪三類？答：按照下列條條件分類MAAC協(xié)議：第第一，采用分分布式控制還還是集中控制制；第二，使使用單一共享享信道還是多多個(gè)信道；第第三，采用固固定分配信道道方式還是隨隨機(jī)訪問信道道方式。按照

36、照第三種分類類方法，將傳傳感器網(wǎng)絡(luò)的的MAC協(xié)議議分為三類：（1）采用無線線信道的時(shí)分分復(fù)用方式，給給每個(gè)傳感器器節(jié)點(diǎn)分配固固定的無線信信道使用時(shí)段段，從而避免免節(jié)點(diǎn)之間的的相互干擾；（2）采用無線線信道的隨機(jī)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)方式，節(jié)節(jié)點(diǎn)在需要發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)隨隨機(jī)使用無線線信道，重點(diǎn)點(diǎn)考慮盡量減減少節(jié)點(diǎn)間的的干擾；（3）其他MAAC協(xié)議，如如通過采用頻頻分復(fù)用或者者碼分復(fù)用等等方式，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間無沖沖突的無線信信道的分配。4-14在傳感感器網(wǎng)絡(luò)中，為為什么要對(duì)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)鋼浣Y(jié)構(gòu)控制與與優(yōu)化。答：在傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)控制與優(yōu)化化有著十分重重要的意義，主主要表現(xiàn)在以以下幾個(gè)方面面：（1）影響

37、整個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存存時(shí)間。傳感感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)節(jié)點(diǎn)一般采用用電池供電，節(jié)節(jié)省能量是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)主要要考慮的問題題之一。拓?fù)鋼淇刂频囊粋€(gè)個(gè)重要目標(biāo)就就是在保證網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連通性和和覆蓋度的情情況下，盡量量合理高效地地使用網(wǎng)絡(luò)能能量，延長(zhǎng)整整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生生存時(shí)間。（2）減小節(jié)點(diǎn)點(diǎn)間通信干擾擾，提高網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信效率。傳傳感器網(wǎng)絡(luò)中中節(jié)點(diǎn)通常密密集部署，如如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)都以大功率率進(jìn)行通信，會(huì)會(huì)加劇節(jié)點(diǎn)之之間的干擾，降降低通信效率率，并造成節(jié)節(jié)點(diǎn)能量的浪浪費(fèi)。另一方方面，如果選選擇太小的發(fā)發(fā)射功率，會(huì)會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的的連通性。所所以，拓?fù)淇乜刂浦械墓β事士刂萍夹g(shù)是是解決這個(gè)矛矛盾的重要途途徑之一。（3）為路由協(xié)協(xié)議提供基礎(chǔ)

38、礎(chǔ)。在傳感器器網(wǎng)絡(luò)中，只只有活動(dòng)的節(jié)節(jié)點(diǎn)才能夠進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)，而拓?fù)淇乜刂瓶梢源_定定由哪些節(jié)點(diǎn)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)確確定節(jié)點(diǎn)之間間的鄰居關(guān)系系。（4）影響數(shù)據(jù)據(jù)融合。傳感感器網(wǎng)絡(luò)中的的數(shù)據(jù)融合指指?jìng)鞲衅鞴?jié)點(diǎn)點(diǎn)將采集的數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給骨骨干節(jié)點(diǎn)，骨骨干節(jié)點(diǎn)進(jìn)行行數(shù)據(jù)融合，并并把融合結(jié)果果發(fā)送給數(shù)據(jù)據(jù)收集節(jié)點(diǎn)。而而骨干節(jié)點(diǎn)的的選擇是拓?fù)鋼淇刂频囊豁?xiàng)項(xiàng)重要內(nèi)容。（5）彌補(bǔ)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)失效的影響響。傳感器節(jié)節(jié)點(diǎn)可能部署署在惡劣環(huán)境境中，在軍事事應(yīng)用中甚至至部署在敵方方區(qū)域中，所所以很容易受受到破壞而失失效。這就要要求網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋼浣Y(jié)構(gòu)具有魯魯棒性以適應(yīng)應(yīng)這種情況。4-15傳感器器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇乜刂浦饕芯烤康膯栴}是

39、什什么？答：傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)淇刂浦髦饕芯康膯枂栴}是：在滿滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋蓋度和連通度度的前提下，通通過功率控制制和骨干網(wǎng)節(jié)節(jié)點(diǎn)選擇，剔剔除節(jié)點(diǎn)之間間不必要的通通信鏈路，形形成一個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)化化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。具具體地講，傳傳感器網(wǎng)絡(luò)中中的拓?fù)淇刂浦瓢凑昭芯糠椒较蚩梢苑譃闉閮深悾汗?jié)點(diǎn)點(diǎn)功率控制和和層次型拓?fù)鋼浣Y(jié)構(gòu)組織。功功率控制機(jī)制制調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的的發(fā)射功率，在在滿足網(wǎng)絡(luò)連連通度的前提提下，均衡節(jié)節(jié)點(diǎn)的單跳可可達(dá)鄰居數(shù)目目。層次型拓拓?fù)淇刂评糜梅执貦C(jī)制，讓讓一些節(jié)點(diǎn)作作為簇頭節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，由簇頭節(jié)節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)個(gè)處理并轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)數(shù)據(jù)的骨干干網(wǎng)，其他非非骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)可以暫時(shí)關(guān)關(guān)閉通信模塊塊，進(jìn)入休眠眠狀

40、態(tài)以節(jié)省省能量。4-16 LRR-WPANN具有哪些特特點(diǎn)？答：低速WPAAN(LR-WPAN)是按照IEEEE 802.115.4標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，為近距離離聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的的。IEEEE 802.15.4標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)包括工業(yè)業(yè)監(jiān)控和組網(wǎng)網(wǎng)、辦公和家家庭自動(dòng)化與與控制、庫(kù)存存管理、人機(jī)機(jī)接口裝置以以及無線傳感感器網(wǎng)絡(luò)等。網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)具有如下下特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)250kbbit/s，440kbitt/s，200kbit/s三種種傳輸速率。支持星形或者點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)兩種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)。具有16位短地地址或者644位擴(kuò)展地址址。支持沖突避免載載波多路偵聽聽技術(shù)（caarrierr sensse mulltiplee acceess wi

41、ith coollisiion avvoidannce，CSSMA-CAA）。用于可靠傳輸?shù)牡娜珣?yīng)答協(xié)議議。低功耗。能量檢測(cè)（Ennergy Detecction， ED）。鏈路質(zhì)量指示（LLink QQualitty Inddicatiion，LQQI）。在2450MHHz頻帶內(nèi)定定義了16個(gè)個(gè)通道；在9915MHzz頻帶內(nèi)定義義了10個(gè)通通道；在8668MHz頻頻帶內(nèi)定義了了1個(gè)通道。4-17簡(jiǎn)述IIEEE 802.115.4定義義的LR-WWPAN網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中具有的兩兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)。答：IEEE定定義了兩種不不同類型的設(shè)設(shè)備：一種是是完整功能設(shè)設(shè)備（Full-Functiional Devi

42、cee，F(xiàn)FD），另另一種是簡(jiǎn)化化功能設(shè)備（Reduced-Functional Device，RFD）。全功能設(shè)備（FFFD）具有有以下幾個(gè)特特點(diǎn)：能夠在在任何拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)中工作；能夠成為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的主協(xié)協(xié)調(diào)器；能夠夠成為一個(gè)協(xié)協(xié)調(diào)器；能夠夠同任何其他他設(shè)備進(jìn)行通通信。簡(jiǎn)化功能設(shè)備（RRFD）具有有以下幾個(gè)特特點(diǎn)：被限制制在星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲兄?；不能夠成成為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)調(diào)器；只能夠夠同網(wǎng)絡(luò)中的的協(xié)調(diào)器進(jìn)行行通信；實(shí)現(xiàn)現(xiàn)起來非常簡(jiǎn)簡(jiǎn)單。由于RRFD非常簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，就像一一個(gè)電燈開關(guān)關(guān)或者一個(gè)紅紅外線傳感器器，它們不需需要發(fā)送大量量的數(shù)據(jù)，并并且一次只能能同一個(gè)FFFD關(guān)聯(lián)，因因此，RFDD能夠使用很很少的資源

43、和和存儲(chǔ)空間。4-18簡(jiǎn)述ZZigBeee協(xié)議與IEEEE 802.115.4標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的聯(lián)系與區(qū)區(qū)別。答：IEEE 802.115.4僅定定義了物理層層和MAC層層的規(guī)范。基基于IEEEE 802.115.4標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的ZigBBee技術(shù)是是一種新興的的近距離、低低復(fù)雜度、低低功耗、低數(shù)數(shù)據(jù)速率、低低成本的無線線通信技術(shù)。ZZigBeee協(xié)議棧建立立在IEEEE 802.115.4的PPHY層和MMAC子層規(guī)規(guī)范之上。它它實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層和應(yīng)用層層。IEEEE 802.115.4標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)有IEEEE負(fù)責(zé)制定，而而ZigBeee協(xié)議由ZZigBeee聯(lián)盟制定。4-19數(shù)據(jù)融融合具有哪些些顯著特點(diǎn)。答：數(shù)據(jù)

44、融合具具有如下4個(gè)個(gè)顯著特點(diǎn)：1）信息的冗余余性：同一個(gè)個(gè)信號(hào)可能被被不同傳感器器捕獲，去除除不必要的重重復(fù)信息；2）信息的互補(bǔ)補(bǔ)性：一種傳傳感器捕獲一一種特征，多多種特征的結(jié)結(jié)合將獲得更更全面信息；3）信息處理的的及時(shí)性：多多傳感器的并并行采集與處處理；4）信息處理的的低成本性：為獲得準(zhǔn)確確信息，可用用多種廉價(jià)的的傳感器協(xié)作作來代替單個(gè)個(gè)功能強(qiáng)大但但高價(jià)的傳感感器。4-20根據(jù)多多傳感器數(shù)據(jù)據(jù)融合模型定定義方法和無無線傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)自身特點(diǎn)點(diǎn)，數(shù)據(jù)融合合可劃分為哪哪些不同的型型式？答：根據(jù)多傳感感器數(shù)據(jù)融合合模型定義方方法和無線傳傳感器網(wǎng)絡(luò)自自身特點(diǎn)，數(shù)數(shù)據(jù)融合可根根據(jù)節(jié)點(diǎn)處理理層次、融合合前

45、后的數(shù)據(jù)據(jù)信息量、信信息抽象層次次的不同而劃劃分為不同的的型式。根據(jù)節(jié)點(diǎn)處理的的層次，可分分為集中式融融合和分布式式融合。根據(jù)融合前后數(shù)數(shù)據(jù)信息量的的變化，可分分為無損融合合和有損融合合。根據(jù)信息抽象層層次，可分為為數(shù)據(jù)級(jí)融合合、特征級(jí)融融合、決策級(jí)級(jí)融合。第5章答案5-1請(qǐng)簡(jiǎn)述MM2M技術(shù)的的定義。答：隨著各種信信息通信手段（如IInternnet、遙感感勘測(cè)、遠(yuǎn)程程信息處理、遠(yuǎn)遠(yuǎn)程控制等）的的發(fā)展，加之之地球上各類類設(shè)備的不斷斷增加，人們們開始越來越越多的關(guān)注于于如何對(duì)設(shè)備備和資產(chǎn)進(jìn)行行有效監(jiān)視和和控制，甚至至如何用設(shè)備備控制設(shè)備“M2MM”理念由此此起源。M2M（Macchine/Man

46、-tto-Macchine/Man）是是一種以機(jī)器器智能交互為為核心的、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用用與服務(wù)。簡(jiǎn)簡(jiǎn)單地說，MM2M是指機(jī)機(jī)器之間的互互聯(lián)互通。廣廣義上來說，MM2M可代表表機(jī)器對(duì)機(jī)器器、人對(duì)機(jī)器器、機(jī)器對(duì)人人、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)對(duì)機(jī)器之間間的連接與通通信，它涵蓋蓋了所有實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在人、機(jī)器器、系統(tǒng)之間間建立通信連連接的技術(shù)和和手段。5-2為什么電電聯(lián)組織ITTU要大力推推廣M2M技技術(shù)，認(rèn)為MM2M技術(shù)是是物聯(lián)網(wǎng)核心心技術(shù)？答：各種技術(shù)的的發(fā)展使得網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用用變得無所不不能，未來網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)是通通信網(wǎng)、互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的融合。物物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)個(gè)具有創(chuàng)新的的潛力無限的的領(lǐng)域，被看看作是繼計(jì)算算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)

47、網(wǎng)與移動(dòng)通信信網(wǎng)之后的又又一次信息產(chǎn)產(chǎn)業(yè)浪潮，已已被世界各國(guó)國(guó)當(dāng)作應(yīng)對(duì)經(jīng)經(jīng)濟(jì)危機(jī)、振振興經(jīng)濟(jì)的重重點(diǎn)技術(shù)之一一。5-3 M2MM的業(yè)務(wù)模型型是什么？答：M2M的業(yè)業(yè)務(wù)模型由三三部分組成：行業(yè)終端、移移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、M2M應(yīng)應(yīng)用平臺(tái)。各各部分的功能能如下：行業(yè)終端1.符合相關(guān)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具具備入網(wǎng)證、合合格證等相關(guān)關(guān)檢測(cè)合格證證書2.符合行業(yè)生生產(chǎn)、管理需需求、集成數(shù)數(shù)據(jù)采集和數(shù)數(shù)據(jù)傳輸功能能的設(shè)備移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)1.能安全、高高效承載數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)務(wù)的中國(guó)國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)2.TD-SCCDMA，具具有高寬帶、高高速率及抗干干擾等技術(shù)優(yōu)優(yōu)勢(shì)的第三代代移動(dòng)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)M2M應(yīng)用平臺(tái)臺(tái)1.實(shí)現(xiàn)各行業(yè)業(yè)移動(dòng)信息化

48、化需求的業(yè)務(wù)務(wù)平臺(tái)集合2.具有良好的的可擴(kuò)展性，易易于新業(yè)務(wù)平平臺(tái)的接入5-4 M2MM的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)體系是什么么？答：雖然各大標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化組織及及運(yùn)營(yíng)商積極極制定相應(yīng)的的標(biāo)準(zhǔn)，但是是現(xiàn)在并沒有有啟動(dòng)統(tǒng)一的的標(biāo)準(zhǔn)。M22M的系統(tǒng)架架構(gòu)可參考圖圖5-2所示。5-5 M2MM架構(gòu)包含哪哪五個(gè)重要技技術(shù)部分？答：機(jī)器（具備備信息感知、信信息加工能力力的設(shè)備）、MM2M終端（進(jìn)進(jìn)行信息的提提取，傳送到到通信網(wǎng)絡(luò)）、通通信網(wǎng)絡(luò)（信信息傳送的通通道）、中間間件(在通信信網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用用間起橋接作作用)、應(yīng)用用(對(duì)獲得數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工工分析)。5-6 簡(jiǎn)述MM2M兩種應(yīng)應(yīng)用模式的異異同。答：M2M應(yīng)用用分為管理流流業(yè)務(wù)

49、流并并行模式和管管理流業(yè)務(wù)務(wù)流分離模式式（P2P模模式）。管理理流指承載MM2M終端管管理相關(guān)信息息的數(shù)據(jù)流，業(yè)業(yè)務(wù)流是指承承載M2M應(yīng)應(yīng)用相關(guān)的數(shù)數(shù)據(jù)流。對(duì)于于終端管理流流，兩種模式式都由終端發(fā)發(fā)送給M2MM平臺(tái)，或再再由M2M平平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)應(yīng)用。對(duì)于業(yè)業(yè)務(wù)流，在管管理流業(yè)務(wù)務(wù)流并行模式式下，業(yè)務(wù)流流通過終端傳傳遞到M2MM平臺(tái)，再由由M2M平臺(tái)臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)給M22M應(yīng)用業(yè)務(wù)務(wù)平臺(tái)或者對(duì)對(duì)端的M2MM終端；在管管理流業(yè)務(wù)務(wù)流分離模式式下，業(yè)務(wù)流流直接從終端端送到M2MM應(yīng)用業(yè)務(wù)平平臺(tái)或者對(duì)端端的M2M終終端，不通過過M2M平臺(tái)臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)。5-7 簡(jiǎn)述WWMMP的作作用。答：WMMP規(guī)規(guī)定了在M22M業(yè)

50、務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)中所涉及的的M2M終端端鏟平運(yùn)行WWMMP的基基本要求，供供中國(guó)移動(dòng)集集團(tuán)公司內(nèi)部部和合作廠商商共同使用，是是M2M業(yè)務(wù)務(wù)開展、終端端設(shè)備開發(fā)方方面的技術(shù)依依據(jù)，適用于于GSM/GGPRS網(wǎng)絡(luò)絡(luò)環(huán)境。使用WMMP便便于管理終端端,提高通信信的安全性，提提高M(jìn)2M終終端的兼容性性。5-8 給出搭搭建一個(gè)M22M應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)的步驟。答：（1）使用用P2P模式式選擇需要的終端端與M2M模模塊，通過移移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商接接入通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，與自己架架設(shè)的M2MM網(wǎng)關(guān)交互信信息（管理信信息與業(yè)務(wù)信信息），同時(shí)時(shí)制定應(yīng)用完完成期望的功功能。（2）使用M22M平臺(tái)的方方案選擇需要的終端端M2M模塊塊，接入運(yùn)營(yíng)營(yíng)商

51、的M2MM平臺(tái)，管理理流與業(yè)務(wù)流流的格式需要要符合M2MM平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（如WMMMP），M22M應(yīng)用業(yè)務(wù)務(wù)平臺(tái)通過MM2M平臺(tái)管管理M2M終終端并獲取業(yè)業(yè)務(wù)信息。5-9 M2MM模塊與手機(jī)機(jī)通信模塊有有什么區(qū)別？答：廣義的M22M模塊是使使用AT指令令或M2M協(xié)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)通信的設(shè)備備。而現(xiàn)有的的M2M模塊塊很大一部分分與先有的手手機(jī)通信模塊塊無太大區(qū)別別，甚至就是是普通的手機(jī)機(jī)模塊，有一一部分對(duì)M22M應(yīng)用進(jìn)行行了相應(yīng)的改改進(jìn)，比如縮縮小體積，取取消不需要的的功能（如語語音通話），能能夠適應(yīng)較為為嚴(yán)苛的工作作環(huán)境，內(nèi)置置M2M協(xié)議議等。使用AAT指令的GGPRS模塊塊和內(nèi)置M22M協(xié)議的模

52、模塊都是M22M模塊。但但是，目前較較為成熟應(yīng)用用的是使用AAT指令的GGPRS模塊塊。內(nèi)置M22M協(xié)議的模模塊將會(huì)得到到越來越多的的應(yīng)用。5-10 M22M終端通過過M2M模塊塊接入互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)有哪幾種方方法，有何優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)？答：第一種方法法：按照ATT指令的規(guī)定定，使用相應(yīng)應(yīng)的AT指令令接入網(wǎng)絡(luò)，發(fā)發(fā)送接收信息息。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)終端的的要求比較低低，只要可以以進(jìn)行串口變變成的終端均均可使用這種種方法。缺點(diǎn)點(diǎn)：功能單一一，需要某些些復(fù)雜功能時(shí)時(shí)編程難度大大。第二種方法：對(duì)對(duì)于安裝有PPPP協(xié)議的的終端，可以以用PPP協(xié)協(xié)議與模塊連連接實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的透明鏈鏈接，此時(shí)模模塊相當(dāng)于DDTU (DData TT

53、ransffer unnit)數(shù)據(jù)據(jù)傳輸單元，這這時(shí)在終端上上即可進(jìn)行相相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)編編程。優(yōu)點(diǎn)：使用方便便，對(duì)于現(xiàn)有有的一些通信信程序可以方方便的移植，可可以實(shí)現(xiàn)較為為復(fù)雜的功能能。缺點(diǎn)：對(duì)終端的的要求較高，一一般都需要終終端上運(yùn)行操操作系統(tǒng)。5-11 請(qǐng)寫寫出常用的AAT指令集。答：M2M模塊塊常用的ATT指令：功能AT指令詳細(xì)撥號(hào)命令A(yù)TD后面緊跟撥打電電話號(hào)碼掛機(jī)命令A(yù)TH掛機(jī)短消息格式AT+GMGFF選擇短消息模式式（TEXTT或PDU）讀取短消息AT+CMGRR讀取短消息新消息提示AT+CNMII選擇新消息到來來時(shí)的提示方方式發(fā)送短消息AT+CMGSS發(fā)送短消息TCP/UDPP 連接

54、初始始化ATIPINNIT初始化TCP/UDP連接接建立TCP/UUDP連接ATIPOPPEN與設(shè)定的IP建建立TCP/UDP連接接服務(wù)器偵聽命令令A(yù)TIPLIISTEN打開服務(wù)器偵聽聽功能TCP/UDPP 數(shù)據(jù)發(fā)送送ATIPSEEND選定鏈路發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)TCP/UDPP 接收數(shù)據(jù)據(jù)緩存查詢ATIPGEETDATAA查詢某鏈路是否否有數(shù)據(jù)到達(dá)達(dá)TCP/UDPP 數(shù)據(jù)到達(dá)達(dá)指示ATIPDAATA當(dāng)有數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)時(shí)可主動(dòng)上報(bào)報(bào)關(guān)閉TCP/UUDP連接ATIPCLLOSE關(guān)閉指定的連接接第6章答案6-1簡(jiǎn)述云和和云計(jì)算的基基本概念。答：云也叫做資資源池，是一一些可以自我我維護(hù)和管理理的虛擬計(jì)算算資源，通

55、常常是一些大型型服務(wù)器集群群，包括計(jì)算算服務(wù)器、存存儲(chǔ)服務(wù)器和和寬帶資源等等。云計(jì)算是一種基基于互聯(lián)網(wǎng)的的、大眾參與與的計(jì)算模式式，其計(jì)算資資源（計(jì)算能能力、存儲(chǔ)能能力、交互能能力）是動(dòng)態(tài)態(tài)、可伸縮、且且被虛擬化的的，以服務(wù)的的方式提供。6-2簡(jiǎn)述私有有云、公用云云和混合云的的基本概念。答：私有云也叫叫做專用云，是是由單個(gè)客戶戶所擁有的按按需提供基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施，該客客戶控制哪些些應(yīng)用程序在在哪里運(yùn)行，擁?yè)碛蟹?wù)器、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和磁盤，并并且可以決定定允許哪些用用戶使用基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施。公用云是由第三三方運(yùn)行的云云，第三方可可以把來自許許多不同客戶戶的作業(yè)在云云內(nèi)的服務(wù)器器、存儲(chǔ)系統(tǒng)統(tǒng)和其他基礎(chǔ)設(shè)施上上混合在一

56、起起。最終用戶戶不知道運(yùn)行行其作業(yè)的同同一臺(tái)服務(wù)器器、網(wǎng)絡(luò)或磁磁盤上還有哪哪些用戶?；旌显瓢压迷圃颇Ｊ脚c私有有云模式結(jié)合合在一起?？涂蛻敉ㄟ^一種種可控的方式式對(duì)云部分擁?yè)碛?，部分與與他人共享。6-3簡(jiǎn)述云計(jì)計(jì)算的四個(gè)本本質(zhì)特征。答：云計(jì)算的本本質(zhì)包括：虛擬化，即把軟軟件、硬件等等IT資源進(jìn)進(jìn)行虛擬化，抽抽象成標(biāo)準(zhǔn)化化的虛擬資源源，放在云計(jì)計(jì)算平臺(tái)中統(tǒng)統(tǒng)一管理，保保證資源的無無縫擴(kuò)展；多粒度和多尺度度，即靈活的的面對(duì)需求，提提供不同的服服務(wù)；不確定性，因?yàn)闉樵朴?jì)算是一一個(gè)人參與的的計(jì)算，是群群體智能的體體現(xiàn)，表現(xiàn)出出自然界不確確定性特征；軟計(jì)算，即如何何讓網(wǎng)絡(luò)明白白一些定量、定定性的轉(zhuǎn)換，如如

57、一些大約的的量詞等。6-4簡(jiǎn)述云計(jì)計(jì)算與并行計(jì)計(jì)算的關(guān)系。答：并行計(jì)算式式云計(jì)算的萌萌芽階段。在并行計(jì)算中，為為了獲得高速速的計(jì)算能力力，人們不惜惜采用昂貴的的服務(wù)器和購(gòu)購(gòu)買更多的服服務(wù)器。因此此，強(qiáng)大的并并行計(jì)算能力力需要巨額的的投資。并且且，傳統(tǒng)的并并行計(jì)算機(jī)的的使用是一個(gè)個(gè)相當(dāng)專業(yè)的的工作，需要要使用者具有有較高的專業(yè)業(yè)素質(zhì)。而云計(jì)算將服務(wù)務(wù)器等設(shè)施集集中起來，最最大程度地做做到資源共享享，能夠動(dòng)態(tài)態(tài)地為用戶提提供計(jì)算能力力和存儲(chǔ)能力力，隨時(shí)滿足足用戶的需求求。6-5簡(jiǎn)述分布布式計(jì)算的基基本原理，并并指出云計(jì)算算與分布式計(jì)計(jì)算的關(guān)系。答：分布式計(jì)算算研究如何把把一個(gè)需要非非常巨大的計(jì)計(jì)算

58、能力才能能解決的問題題分成許多小小的部分，然然后把這些部部分分配給許許多計(jì)算機(jī)進(jìn)進(jìn)行處理，最最后把這些計(jì)計(jì)算結(jié)果綜合合起來得到最最終的結(jié)果。分布式計(jì)算依賴賴于分布式系系統(tǒng)。分布式式系統(tǒng)由通過過網(wǎng)絡(luò)連接的的多臺(tái)計(jì)算機(jī)機(jī)組成。網(wǎng)絡(luò)絡(luò)把大量分布布在不同地理理位置的計(jì)算算機(jī)連接在一一起，每臺(tái)計(jì)計(jì)算機(jī)都擁有有獨(dú)立的處理理器及內(nèi)存。這這些計(jì)算機(jī)互互相協(xié)作，共共同完成一個(gè)個(gè)目標(biāo)或者計(jì)計(jì)算任務(wù)。分布式計(jì)算是一一個(gè)很大的范范疇。在當(dāng)今今的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代代，不是分布布式計(jì)算的應(yīng)應(yīng)用已經(jīng)很少少了。云計(jì)算算是分布式計(jì)計(jì)算的一種。6-6簡(jiǎn)述云計(jì)計(jì)算與網(wǎng)格計(jì)計(jì)算的關(guān)系。答：通常意義的的網(wǎng)格是指云云計(jì)算以前實(shí)實(shí)現(xiàn)的以科學(xué)學(xué)研究為

59、主的的網(wǎng)格。網(wǎng)格格計(jì)算不僅要要集成異構(gòu)資資源，還要解解決許多非技技術(shù)的協(xié)調(diào)問問題，非常重重視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范范，也非常復(fù)復(fù)雜，但缺乏乏成功的商業(yè)業(yè)模式。云計(jì)計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)計(jì)算的一種簡(jiǎn)簡(jiǎn)化實(shí)用版本本，有成功的的商業(yè)模式推推動(dòng)。但如果果沒有網(wǎng)格計(jì)計(jì)算打下的基基礎(chǔ)，云計(jì)算算也不會(huì)這么么快到來。所所以說，云計(jì)計(jì)算的成功也也是網(wǎng)格的成成功。6-7論述云計(jì)計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的關(guān)系。答：物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)規(guī)模足夠大之之后，需要與與云計(jì)算結(jié)合合起來。云計(jì)計(jì)算中心對(duì)接接入網(wǎng)絡(luò)終端端的普適性，最最終解決了物物聯(lián)網(wǎng)中M22M應(yīng)用的廣廣泛性。物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)應(yīng)用，如智能能電網(wǎng)、環(huán)境境檢測(cè)網(wǎng)等等等，都需要借借助云計(jì)算來來解決海量信信息和數(shù)據(jù)

60、的的管理問題。具具體包括以下下幾個(gè)方面：云計(jì)算解決了物物聯(lián)網(wǎng)中服務(wù)務(wù)器節(jié)點(diǎn)的不不可靠性問題題，最大限度度地降低服務(wù)務(wù)器的出錯(cuò)率。物聯(lián)網(wǎng)中的的海量數(shù)據(jù)和和信息需要巨巨大數(shù)目的服服務(wù)器。隨著著服務(wù)器數(shù)目目的增多，服服務(wù)器節(jié)點(diǎn)出出錯(cuò)的概率也也會(huì)隨之變大大。而利用云云計(jì)算，云中中有成千上萬萬、甚至上百百萬臺(tái)服務(wù)器器，即使某些些服務(wù)器出錯(cuò)錯(cuò)了，也可以以利用冗余備備份等技術(shù)迅迅速恢復(fù)服務(wù)務(wù)，保障物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)無間斷的安安全服務(wù)。云計(jì)算可以解決決物聯(lián)網(wǎng)中訪訪問服務(wù)器資資源受限的問問題。服務(wù)器器相關(guān)硬件的的資源的承受能力是有限的的，當(dāng)訪問超超過服務(wù)器本本身的限制時(shí)時(shí)，服務(wù)器就就會(huì)崩潰。物物聯(lián)網(wǎng)要求保保障對(duì)