无线传感器网络作业.pdf

无线传感器作业

1.1：传感器网络节点使用的限制因素有哪些？

1.电源能量有限传感器节点体积微小通常只携带能量十分有限的电池。

2.通信能力有限

3.计算和存储能力有限，传感器节点是一种微型嵌入式设备，要求他价格低功耗小，这

些限制必然导致其携带的处理器能力比较弱，存储器容量比较小。

1.2：网络传感器有哪些特点？

1.自组织性

2.数据为中心

3.应用相关性

4.动态性

5.网络规模

6.可靠性

2.1：按照节点功能和结构层次划分，将传感器网络的结构有哪几种？各有什么特点？

答：

1.平面网络结构拓扑结构简单，易维护具有较好的健壮性事实上就是一种，adhoc网络

结构的形成。由于没有中心管理节点，故采用自组织协同算法组成网络，其组网算法

比较复杂。

2.分级网络结构：网络拓扑结构扩展性好，便于集中管理，可以降低系统的建设成本，

提高网络覆盖率和可靠性。

3.混合网络结构：同级网络结构相比较，支持功能更强大，但所需要的硬件成本更高。

4.mesh网络结构：由无线节点构成网络，按mesh拓扑结构部署，网内有个节点至少

可以和一个其他节点通信支持多跳路由，功耗限制和移动性取决于节点类型及应用的

特点，存在多种网络接入方式。

2.2：传感器半径r，被监测区域面积为A，要求达到概率为p的覆盖率，确定传感器数目。

3.1：WSN数据链路层中的媒体访问控制和误差控制的基本思想是什么？

媒体访问控制：①对于感知区域内密集布置节点的多跳无线通信，需要建立数据通信链路以获

得基本的网络基础设施。②为了使无线传感器节点公平有效的共享通信资源，需要对共享媒体

的访问进行管理。

误差控制：一般基于ARQ的误差控制，主要采用重新传送发费和管理发费。具有低复杂的编

码与解码方式的简单误差控制码可能是无线传感器网络中误差控制的最佳解决方案。

3.2:传输层中的Event-to-sink传输和Sink-to-Sensors传说的基本思想是什么？

Event-to-sink

由于无线传感网络中存在大量的数据流，Sink节点需要获得一定精度，Event-to-sink的可靠度

是必要的，包括了事件特征到Sink’节点的可靠通信，而不是针对区域内各节点生成的单个传感

报告/数据包进行基于数据包的可靠传递。

Sink-to-Sensors

数据流在前向路径上携带了，感知/探测到的相关事件特征，数据流在前向路径上携带了，感

知/探测到的相关事件特征，在返回路径上主要包含了sink点为实现可操作性式特定应用而发

送的数据，可能包括操作系统二进制码，编程/重新分派设置文件，以及特定应用的队列与命

令。

可操作二制码和特定应用的查询与命令的Sink-to-Sensors传输需要更高的可靠度，这种要求包

括了一定等级的重新传送和确认机制。

3.3:什么是跨层设计?无线传感器网络为何采用跨层设计？

所谓跨层设计的定义，是针对特定的分层构而言的，一切不符合参考分层通信构的协议设计都

被称为跨层设计。

1.不符合分层结构的例子包括创建协议层间新的接口，重新定义协议层的边界，基于另

外一层设计的细来设计一个协议层，以及联合调节跨层参数等。

2.分层结构的破坏也意味着放弃在不同层独立地设计协议的奢望。跨层设计的协议提供

了其他层处理的一些条件。

3.跨层设计被定义为一种协议设计的方法。然而，采用这种方法设计的协议通常被称为

跨层设计。

使用跨层设计的主要原因：

4.无线信道的动态性。

5.无线传感器网络点的能量受限。

6.传统通信系统分成参考模型的弊端。

4.1:为什么wsn需要时间同步?简述tpsn的同步算法的工作原理。

在分布式的无线传感器网络应用中，每个传感器节点都有自己的本地时钟。不同节点晶体振荡

器频率存在偏差，湿度和电磁波干扰也会造成网络节点之间的运行时间偏差。有时传感器网络

的单个节点的能力有限或者由于某些应用的需要，使得整个系统所需要实现的功能要求网络内

所有节点，相互配合来共同完成。

原理：第一段生成层次结构，每个节点都被赋予一个级别，根节点被赋予最高级别