无线传感网试卷B

第1页共6页南京工程学院试卷（B）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25空,每空1分,共25分）本题得分1.无线传感器网络是由大量的具有能力的节点，通过方式构成的无线网络。2.DD路由协议的英文全称是。3.DMAC协议的核心思想是采用交错调度机制，是一种基于信道接入方式，节点将周期划分为、、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。4.TinyOS是专门针对WSN设计的采用语言编写的操作系统。5．ZigBee是一种低复杂度以及、、的双向无线通信技术，完整的协议栈只有32KB，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。6．IEEE802.15.4对物理层和数据链路层的MAC层进行了定义。每个MAC子层的帧是由、和三部分组成。其中MAC子层设备地址有两种格式：位的短地址和位的扩展地址。7.IEEE802.15.4标准定义了四种类型的帧，分别是、、。8.Zigbee网络中的设备分为、和三种类型。班级学号姓名二、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．有关无线传感器网络的正确描述是（）A、基于IP为中心的网络B、基于ID为中心的网络C、基于用户为中心的网络D、基于数据为中心的网络2．除了（）以外，在信道接入时，能量消耗的主要原因是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、协议设计的计算复杂度。3．Chipcon公司的无线收发芯片CC2420采取的物理层通信频率是2.4GHz的ISM频段，其传输数据率是（）A、250kbpsB、20kbpsC、115kbpsD、40kbps4．nesC语言中的makefile文件的主要功能是（）。A、完成可执行文件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、makefileantc3B、makeantc3C、makeantc3installD、makeflieantc3install6．Zigbee标准定义的物理层信道数为（）A、27B、16C、10D、17．ZigBee采取的MAC协议是（）A、CSMA/CAB、CSMA/CDC、SMACD、TMAC8．在无线传感器网络中，基于flooding的路由协议的主要优点是（）A、路由传输时延小B、避免死胡同现象C、实现主动路由D、网络吞吐量高9.有关无线传感器网络数据融合的主要作用的表述，正确的是（）A、进行网内信息处理，减少冗余数据传输，从而降低能量消耗B、实现信号的放大处理，保证传输可靠性C、实现数据压缩，减少传输数据率D、保证端到端数据传输的可靠性10.有关WSN网络数据融合网关的作用是（）A、完成不同网络协议的转换B、实现不同网络的数据代理C、数据融合D、数据路由三、名词解释（10分）1、FFD和RFD答：FFD是全功能设备（full-functiondevice，），RFD是精简功能设备（reduced-functiondevice，）。FFD设备之间以及FFD设备与RFD设备之间都可以通信。RFD设备之间不能直接通信，只能与FFD设备通信，或者通过一个FFD设备向外转发数据。与RFD相关联的FFD设备称为该RFD的协调器（coordinator）。RFD设备主要用于简单的控制应用，如灯的开关、被动式红外线传感器等。2、RSSI全称是ReceivedSignalStrengthIndication，表示接收的信号强度指示。无线发送层的可选部分，用来判定链接质量，以及是否增大广播发送强度。可以通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，进而根据相应数据进行定位计算，如无线传感的ZigBee网络CC2431芯片的定位引擎就采用的这种技术、算法。四、画出WSN网络节点结构图，说明各子模块的功能和作用（15分)答：节点结构图如图，其中包括三大部分：感知模块，数据处理模块，无线通信模块；感知模块完成环境数据的采集，包括传感器和AD转换器；数据处理完成节点的各种控制和数据的融合处理等，有微处理器和存储器组成；通信模块实现节点间的无线通信功能。由网络层、MAC层和无线收发组成。（5分）电源供给模块传感器A/D转换器存储器无线发送/接收器电源产生器感知模块数据处理模块无线通信模块MAC网络层微处理器（10分）五、（15分）简述基于WSN的近距离无线通信技术，比较各自的优缺点近距离的无线通信技术有红外、激光、超声波等外，还有常用的无线通信技术：802.11b、802.15.4(ZigBee)、Bluetooth、UWB、RFID等；利用激光作为传输媒体，功耗比用电磁波低，更安全。缺点是：只能直线传输；易受大气状况影响；传输具有方向性。这些缺点决定这不是一种理想的传输介质。红外线的传输也具有方向性，距离短，不需要天线。UWB具有发射信号功率谱密度低、系统复杂度低、对信道衰落不敏感、安全性好、数据传输率高、能提供数cm的定位精度等优点；缺点是传输距离只有10m左右，隔墙穿透力不好。802.11b因为功耗高而应用不多。Bluetooth工作在2.4GHz频段，传输速率可达10Mbps；缺点是传输距离只有10m左右，完整协议栈有250KB，不适合使用低端处理器，多用于家庭个人无线局域网，在无线传感器网络中也有所应用。802.15.4(ZigBee)是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，完整的协议栈只有32KB，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。以上特点决定ZigBee技术非常适合应用在无线传感器网络中。六、（15分）综合思考题：利用所学的知识设计一个基于Zigbee的家庭智能电器控制系统，要求实现以下功能：（1）手持设备可以控制家电的开关