1、1.傳感網(wǎng)的性能指標(biāo)：網(wǎng)絡(luò)的工作壽命，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，網(wǎng)絡(luò)搭建成本與難易程度，網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間。2.傳感網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(按照節(jié)點(diǎn)功能及結(jié)構(gòu)層次劃分) 按組網(wǎng)形態(tài)和方式來看有集中式、分布式和混合式3.傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)工作模式：a.發(fā)送b接受c睡眠d空閑 能量比較 a>b>d>c（1）全喚醒模式（2）隨機(jī)喚醒模式（3）由預(yù)測機(jī)制選擇喚醒模式（4）任務(wù)循環(huán)喚醒模式4.傳感網(wǎng)的基本要素：傳感器、感知對象和用戶。5.傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的能量消耗單元：傳感器模塊，處理器模塊，無線傳輸模塊主要消耗在無線通信模塊上a.發(fā)送b接受c睡眠d空閑 能量比較

2、 a>b>d>c6.802.11定義了兩種類型設(shè)備：無線站，無線接入點(diǎn)。7.基于競爭的mac協(xié)議是傳感網(wǎng)的主導(dǎo)，有：S-MAC協(xié)議，T-MAC協(xié)議，Sift協(xié)議。 T-MAC的早睡問題解決：未來請求發(fā)送，滿緩沖區(qū)優(yōu)先8.ZigBee的常見頻段：2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國)9.GPSR路由協(xié)議有兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式：貪婪轉(zhuǎn)發(fā)，周界轉(zhuǎn)發(fā)10.數(shù)據(jù)融合根據(jù)融合操作的級別分類：數(shù)據(jù)級融合，特征級融合，決策級融合。按照融合前后的信息量分類：無損失融合，有損失融合。11.802.11規(guī)定了兩種不同的mac層訪問機(jī)制：一種是分布式協(xié)調(diào)功能（DCF），另一種訪問機(jī)制稱為點(diǎn)

3、協(xié)調(diào)功能（PCF）12.802.15.4對應(yīng)的通信頻段：定義了27個(gè)信道編號026.2.4GHz頻段的16個(gè)信道、915MHz頻段的10個(gè)信道、868MHz頻段的1個(gè)信道 13.ZigBee網(wǎng)絡(luò)層支持的三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，簇樹型結(jié)構(gòu)。14.傳感網(wǎng)的能量消耗有兩種類型：通信相關(guān)的能量消耗，計(jì)算相關(guān)的能量消耗15.定向擴(kuò)散的四個(gè)階段：1興趣擴(kuò)散階段2梯度建立階段3數(shù)據(jù)傳播階段 4路徑加強(qiáng)階段16.無線傳感網(wǎng)的兩種類型：有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)，無基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)。1.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定義及其工作特點(diǎn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的標(biāo)準(zhǔn)定義是大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。目的是協(xié)

4、作地探測、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域內(nèi)感知對象的監(jiān)測信息，并報(bào)告給用戶。特點(diǎn)：自組織性、以數(shù)據(jù)為中心、應(yīng)用相關(guān)性、動態(tài)性、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、可靠性2.GPSR協(xié)議的工作原理，在什么情況下使用GPSR (Greedy Perimeter Stateless Routing)路由協(xié)議是貪婪算法(Greedy)和圖形算法的結(jié)合，它不需要維護(hù)路由表，是一種無狀態(tài)的路由協(xié)議。GPSR協(xié)議默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以通過GPS或者其他方法獲知自己的地理位置信息。網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)匯聚節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)向全網(wǎng)廣播其位置信息，節(jié)點(diǎn)可以獲得匯聚節(jié)點(diǎn)的地理位置信息以便日后向其發(fā)送信息。每個(gè)節(jié)點(diǎn)定期廣播一個(gè)Hello包，告知鄰居其地理位

5、置信息，每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)鄰居表，記錄其鄰居的地理位置信息。當(dāng)鄰居節(jié)點(diǎn)在超時(shí)前仍未收到其發(fā)來的Hello包，則認(rèn)為該鄰居已離開其傳輸范圍，并從鄰居表中刪除該鄰居信息。在收到新鄰居發(fā)來的Hello包時(shí)，節(jié)點(diǎn)將新鄰居信息加入鄰居表，并為其設(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間。GPSR協(xié)議具有貪婪轉(zhuǎn)發(fā)和周界轉(zhuǎn)發(fā)兩種分組轉(zhuǎn)發(fā)方式。路由開始時(shí)，采用貪婪轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)貪婪方式失效時(shí)，即遇到通信空洞是轉(zhuǎn)入周界轉(zhuǎn)發(fā)模式繼續(xù)路由，在條件滿足是恢復(fù)貪婪算法轉(zhuǎn)發(fā)模式，如此反復(fù)直至分組到達(dá)目的地。3.TPSN時(shí)鐘同步協(xié)議的工作原理TPSN協(xié)議采用層次型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，首先將所有節(jié)點(diǎn)按照層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行分級，然后每個(gè)節(jié)點(diǎn)與上一級的一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)

6、行時(shí)間同步，最終所有節(jié)點(diǎn)都與根節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步，節(jié)點(diǎn)對之間的時(shí)間同步是基于發(fā)送者-接受者的同步機(jī)制。4.LEACH工作原理LEACH將網(wǎng)絡(luò)的工作過程分為輪，每一輪包括建立期和穩(wěn)定期，在建立期執(zhí)行分群協(xié)議，把網(wǎng)絡(luò)分成若干個(gè)群；穩(wěn)定期分成若干幀，在每一幀，成員節(jié)點(diǎn)向群首發(fā)送數(shù)據(jù)，群首合并后發(fā)送給基站。 其基本思想是通過隨機(jī)循環(huán)地選擇簇頭節(jié)點(diǎn)，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量負(fù)載平均分配到每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的能源消耗，提高網(wǎng)絡(luò)的整體生存空間。協(xié)議中首先隨機(jī)分配選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為簇頭，簇頭開始發(fā)送廣播消息，然后其他普通節(jié)點(diǎn)根據(jù)信號強(qiáng)弱選擇要加入的族群。族頭按照TDMA的方式分給每個(gè)普通子節(jié)點(diǎn)一個(gè)時(shí)隙，并廣播。

7、普通子節(jié)點(diǎn)在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)向簇頭發(fā)送數(shù)據(jù)。5.基于測距的定位技術(shù)有哪些，工作原理是什么？接收信號強(qiáng)度指示（RSSI）測距的原理如下：接收機(jī)通過測量射頻信號的能量來確定與發(fā)送機(jī)的距離。將無線信號的發(fā)射功率和接收功率之間的關(guān)系表述為PR = PT / rn。其中PR是無線信號的接收功率，PT是無線信號的發(fā)射功率，r是收發(fā)單元之間的距離，n傳播因子，傳播因子的數(shù)值大小取決于無線信號傳播的環(huán)境。 10nlgr =10lgPT / PR 10lgPR =A-10nlgr PR =A-10nlgr 到達(dá)時(shí)間/到達(dá)時(shí)間差(ToA/TDoA) 測距的原理如下：ToA機(jī)制是已知的傳播速度，根據(jù)信號的傳播時(shí)間來計(jì)算

8、節(jié)點(diǎn)的距離。TDoA節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)射兩種不同傳播速度的無線信號，接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)兩種信號到達(dá)的時(shí)間差以及這兩種信號的傳播速度,計(jì)算兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離。假設(shè)發(fā)射節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)射無線射頻信號和超聲波信號,接收節(jié)點(diǎn)記錄下這兩種信號的到達(dá)時(shí)間為T1、T2,無線射頻信號和超聲波信號的傳播速度分別為c1、c2,那么兩點(diǎn)之間的距離為(T2-T1)*S，其中S=c1*c2/（c1-c2）。到達(dá)角（AoA）測距的原理如下：該方法通過配備特殊天線來估測其它節(jié)點(diǎn)發(fā)射的無線信號的到達(dá)角度。AoA測距技術(shù)易受外界環(huán)境影響，且需要額外硬件，它的硬件尺寸和功耗指標(biāo)不適用于大規(guī)模的傳感器網(wǎng)絡(luò)，在某些應(yīng)用領(lǐng)域可以發(fā)揮作用。 在基于AoA的

9、定位機(jī)制中，接收節(jié)點(diǎn)通過天線陣列或多個(gè)超聲波接收機(jī)，來感知發(fā)射節(jié)點(diǎn)信號的到達(dá)反向，計(jì)算接收節(jié)點(diǎn)和發(fā)射節(jié)點(diǎn)之間的相對方位和角度，再通過三角測量法計(jì)算節(jié)點(diǎn)的位置。6. 基于查詢的路由主要有哪幾種？定向擴(kuò)散路由的工作原理是什么？定向擴(kuò)散路由，謠傳路由原理：Sink節(jié)點(diǎn)通過興趣消息發(fā)出查詢?nèi)蝿?wù)，采用洪泛方式傳播興趣消息到整個(gè)區(qū)域或部分區(qū)域內(nèi)的所有傳感器節(jié)點(diǎn)。興趣消息用來表示查詢的任務(wù)，描述網(wǎng)絡(luò)用戶對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)感興趣的信息。在興趣消息的傳播過程中，協(xié)議逐跳地在各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上建立反向的從數(shù)據(jù)源到匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸梯度，傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)沿著梯度方向傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)。定向擴(kuò)散路由機(jī)制包括周期性的興趣擴(kuò)

10、散、梯度建立、數(shù)據(jù)傳播、路徑加強(qiáng)等階段。7. ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)(1)數(shù)據(jù)傳輸速率低，數(shù)據(jù)率只有10kb/s250kb/s，專注于低速傳輸應(yīng)用。(2)有效范圍小，有效覆蓋范圍1075m之間。(3)工作頻段靈活，使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz(歐洲)及915MHz(美國)，均為無需申請的ISM頻段。(4)省電，由于工作周期很短，收發(fā)信息功耗較低，采用了休眠模式。(5)可靠，采用碰撞避免機(jī)制，并為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留專用時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競爭和沖突。(6)成本低，由于數(shù)據(jù)傳輸速率低，并且協(xié)議簡單，降低了成本，另外使用ZigBee協(xié)議可免專利費(fèi)。(7)時(shí)延短。它針對時(shí)延敏

11、感的應(yīng)用做了優(yōu)化，通信時(shí)延和從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短。(8)網(wǎng)絡(luò)容量大，一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)可容納多達(dá)254個(gè)從設(shè)備和一個(gè)主設(shè)備，一個(gè)區(qū)域內(nèi)可同時(shí)布置多達(dá)100個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)。(9)安全，ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和認(rèn)證功能，加密算法采用AES-128，應(yīng)用層安全屬性可根據(jù)需求來配置。8. 為什么要進(jìn)行節(jié)點(diǎn)定位，無須測距的技術(shù)在傳感器網(wǎng)絡(luò)的很多應(yīng)用問題中，沒有節(jié)點(diǎn)位置信息的監(jiān)測數(shù)據(jù)往往是沒有意義。一旦一些突發(fā)性事件發(fā)生時(shí)，人們所關(guān)心的就是傳感器節(jié)點(diǎn)的地理位置信息。如深林火災(zāi)監(jiān)測、天然氣管道泄漏監(jiān)測等應(yīng)用問題。一旦這些突發(fā)性事件發(fā)生，人們首先需要知道的就是傳感器監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的地理位置信

12、息。定位信息除了用來報(bào)告事件發(fā)生的地點(diǎn)之外，還可以用于目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)軌跡預(yù)測、協(xié)助路由和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾淼取o須測距的技術(shù)：一類是先對未知節(jié)點(diǎn)和錨點(diǎn)之間的距離進(jìn)行估計(jì)，然后利用多邊定位等方法完成對其他節(jié)點(diǎn)的定位；另一類是通過鄰居節(jié)點(diǎn)和錨點(diǎn)來確定包含未知節(jié)點(diǎn)的區(qū)域，然后將這個(gè)區(qū)域的質(zhì)心作為未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。主要為（1）質(zhì)心算法（2）DV-Hop算法9. S-MAC需要周期性的監(jiān)聽和睡眠，工作原理每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地進(jìn)入休眠狀態(tài)，周期長度固定，節(jié)點(diǎn)的偵聽活動時(shí)間也是固定的。節(jié)點(diǎn)蘇醒后進(jìn)行偵聽，判斷是否需要通信。為了便于通信，相鄰節(jié)點(diǎn)間應(yīng)盡量維持調(diào)度同步，并維護(hù)一張時(shí)間調(diào)度表，記錄所有已知相鄰節(jié)點(diǎn)的偵聽與休眠

13、調(diào)度信息。允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)采用多個(gè)休眠調(diào)度，以使采用不同休眠調(diào)度的節(jié)點(diǎn)可以通過此類節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，能使網(wǎng)絡(luò)在多跳情況下正常工作。各節(jié)點(diǎn)需要周期性地更新它們的休眠時(shí)間，防止長期的時(shí)鐘漂移。為了減少能量消耗，節(jié)點(diǎn)要盡量處于低功耗的睡眠狀態(tài)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立地調(diào)度自己的工作狀態(tài)，周期性地轉(zhuǎn)入睡眠狀態(tài)，在蘇醒后偵聽信道狀態(tài)，以判斷是否需要發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。為了便于相互通信，相鄰節(jié)點(diǎn)之間應(yīng)該盡量維持睡眠和偵聽調(diào)度周期的同步。10.謠傳路由的工作原理及其路徑 謠傳路由借鑒了歐氏平面圖上任意兩條曲線交叉幾率很大的思想，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測到一個(gè)事件，它將事件添加到該節(jié)點(diǎn)自身保存的表單，稱之為事件表中。然后產(chǎn)生一個(gè)稱之為代

14、理（Agent）的生命期較長的數(shù)據(jù)包，代理消息沿著隨機(jī)路徑向外擴(kuò)散傳播，同時(shí)匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送的查詢消息也沿著隨機(jī)路徑在網(wǎng)絡(luò)中傳播。當(dāng)代理消息和查詢消息的傳輸路勁交叉在一起時(shí)，就會形成一條匯聚節(jié)點(diǎn)到事件區(qū)域的完整路勁。圈中區(qū)域表示發(fā)生事件的區(qū)域，圓點(diǎn)表示傳感器節(jié)點(diǎn)，黑色圓點(diǎn)表示代理消息經(jīng)過的傳感器節(jié)點(diǎn)，灰色圓點(diǎn)表示查詢消息經(jīng)過的傳感器節(jié)點(diǎn)，連接灰色節(jié)點(diǎn)和部分黑色節(jié)點(diǎn)的路徑表示事件區(qū)域到匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸路徑。每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)鄰居列表和一個(gè)事件列表。當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)在本地檢測到一個(gè)事件時(shí)，就在事件列表中增加一個(gè)表項(xiàng)，設(shè)置相關(guān)的事件名稱、跳數(shù)等，同時(shí)根據(jù)一定的概率產(chǎn)生一個(gè)代理消息。代理消息是一個(gè)包含生

15、命期等事件信息的分組，用來攜帶相關(guān)的信息通告給它傳輸經(jīng)過的每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)的任何節(jié)點(diǎn)都可以對一個(gè)特定的事件生成查詢消息。若查詢消息和代理消息的路徑出現(xiàn)交叉的情況，交叉節(jié)點(diǎn)會沿著查詢消息的反方向?qū)⑹录畔魉偷讲樵児?jié)點(diǎn)。如果查詢節(jié)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)沒有收到事件消息，就認(rèn)為查詢消息并沒有到達(dá)事件區(qū)域，可以選擇重傳、放棄或洪泛查詢11.數(shù)據(jù)融合的作用（？主要工作原理），在哪些方面可以提高其性能數(shù)據(jù)融合的主要作用可歸納為以下幾點(diǎn)： (1) 提高信息的準(zhǔn)確性和全面性。 (2) 降低信息的不確定性。 (3) 提高系統(tǒng)的可靠性。 (4) 增加系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。12.網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的節(jié)點(diǎn)故障檢測可以用哪些方法進(jìn)行？(

16、1) 集中式故障檢測 集中式的故障檢測通過在Sink節(jié)點(diǎn)放置檢測程序，實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。Sink節(jié)點(diǎn)需要收集的內(nèi)容如表4-6所示。(2) 分布式故障檢測 分布式故障檢測不是由Sink節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一檢測，而是由每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別自行檢測。隱藏終端(hidden terminals)、擁塞、鏈路不對稱是幾種常見的節(jié)點(diǎn)通信故障。13.傳感網(wǎng)當(dāng)中的安全要求有哪些規(guī)則？ 1.數(shù)據(jù)機(jī)密性 2數(shù)據(jù)完整性 3數(shù)據(jù)新鮮度 4認(rèn)證 5.可用性 6.自組織 7. 時(shí)間同步 8安全定位 9其他安全要求14.為什么要時(shí)鐘同步？在分布式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都有自己的本地時(shí)鐘。不同節(jié)點(diǎn)的晶體振蕩器頻率存在偏差，以及濕度和電磁波的干擾等都會造成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)行時(shí)間偏差。有時(shí)傳感器網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)節(jié)點(diǎn)的能力有限，或者由于某些應(yīng)用的需要，使得整個(gè)系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的功能要求網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)相互配合來共同完成，分布式系統(tǒng)的協(xié)同工作需要節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間同步。因此，時(shí)間同步機(jī)制是分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)框架