無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的同步技術(shù)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以高度分布式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)無(wú)線的傳輸方式，把在不同地點(diǎn)的傳感器連接成為網(wǎng)絡(luò)，共同完成感知／監(jiān)控、計(jì)算、通信、控制等功能，在軍事和民用方面都有著廣泛的應(yīng)用。

《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的同步技術(shù)——參數(shù)估計(jì)性能基準(zhǔn)及協(xié)議》由阿欽·瑟潘汀、卡西姆·M·喬哈里著，唐萬(wàn)斌、馮嫻靜等人譯。研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)之一：時(shí)鐘同步技術(shù)。當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)融合、功率管理、傳輸調(diào)度、定位和安全等許多操作時(shí)。時(shí)間同步對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的。本書在介紹通用時(shí)鐘模型的基礎(chǔ)上，總結(jié)了一系列適合于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步協(xié)議，特別是推導(dǎo)了有效的時(shí)鐘偏移估計(jì)方案和其性能基準(zhǔn)。

《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的同步技術(shù)——參數(shù)估計(jì)性能基準(zhǔn)及協(xié)議》為電子和計(jì)算機(jī)工程的研究生提供了理解和學(xué)習(xí)時(shí)鐘同步協(xié)議、算法和性能的非常有價(jià)值的參考，也為相關(guān)研究人員在設(shè)計(jì)有效的時(shí)鐘同步算法、改進(jìn)現(xiàn)有的同步協(xié)議的性能過(guò)程中提供很好的幫助。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用第章 時(shí)間同步技術(shù).ppt

第6章 時(shí)間同步技術(shù)  　　6.1  無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步機(jī)制6.1.1  影響無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的關(guān)鍵因素　　準(zhǔn)確地估計(jì)消息包的傳輸延遲，通過(guò)偏移補(bǔ)償或漂移補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)時(shí)鐘進(jìn)行修正，是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的關(guān)鍵。目前絕大多數(shù)的時(shí)間同步算法都是對(duì)時(shí)鐘偏移進(jìn)行補(bǔ)償，由于對(duì)漂移進(jìn)行補(bǔ)償?shù)木认鄬?duì)較高且比較難實(shí)現(xiàn)，所以對(duì)漂移進(jìn)行補(bǔ)償?shù)乃惴ㄏ鄬?duì)少一些。　　在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，為了完成節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間同步，消息包的傳輸是必須的。為了更好地分析包傳輸中的誤差，可將消息包收發(fā)的時(shí)延分為以下六個(gè)部分。 　　(1) 發(fā)送時(shí)間(Send Time)：發(fā)送節(jié)點(diǎn)構(gòu)造一條消息和發(fā)布發(fā)送請(qǐng)求到MAC層所需的時(shí)間，包括內(nèi)核協(xié)議處理、上下文切換時(shí)間、中斷處理時(shí)間和緩沖時(shí)間等，它取決于系統(tǒng)調(diào)用開(kāi)銷和處理器當(dāng)前負(fù)載，可能高達(dá)幾百毫秒。　　(2) 訪問(wèn)時(shí)間(Access Time)：消息等待傳輸信道空閑所需的時(shí)間，即從等待信道空閑到消息發(fā)送開(kāi)始時(shí)的延遲，它是消息傳遞中最不確定的部分，與低層MAC協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的負(fù)載狀況密切相關(guān)。在基于競(jìng)爭(zhēng)的MAC協(xié)議如以太網(wǎng)中，發(fā)送節(jié)點(diǎn)必須等到信道空閑時(shí)才能傳輸數(shù)據(jù)，如果發(fā)送過(guò)程中產(chǎn)生沖突需要重傳。無(wú)線局域網(wǎng)IEEE 802.11協(xié)議的RTS/CTS機(jī)制要求發(fā)送節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)傳輸之前先交換控制信息，獲得對(duì)無(wú)線傳輸信道的使用權(quán)；TDMA協(xié)議要求發(fā)送節(jié)點(diǎn)必須得到分配給它的時(shí)間槽時(shí)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。 　　(3) 傳輸時(shí)間(Transmission Time)：發(fā)送節(jié)點(diǎn)在無(wú)線鏈路的物理層按位(bit)發(fā)射消息所需的時(shí)間，該時(shí)間比較確定，取決于消息包的大小和無(wú)線發(fā)射速率。　　(4) 傳播時(shí)間(Propagation Time)：消息在發(fā)送節(jié)點(diǎn)到接收節(jié)點(diǎn)的傳輸介質(zhì)中的傳播時(shí)間，該時(shí)間僅取決于節(jié)點(diǎn)間的距離，與其他時(shí)延相比這個(gè)時(shí)延是可以忽略的。　　(5) 接收時(shí)間(Reception Time)：接收節(jié)點(diǎn)按位(bit)接收信息并傳遞給MAC層的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間和傳輸時(shí)間相對(duì)應(yīng)。　　(6) 接收處理時(shí)間(Receive Time)：接收節(jié)點(diǎn)重新組裝信息并傳遞至上層應(yīng)用所需的時(shí)間，包括系統(tǒng)調(diào)用、上下文切換等時(shí)間，與發(fā)送時(shí)間類似。 6.1.2  無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步機(jī)制的基本原理　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的本地時(shí)鐘依靠對(duì)自身晶振中斷計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)，晶振的頻率誤差和初始計(jì)時(shí)時(shí)刻不同，使得節(jié)點(diǎn)之間的本地時(shí)鐘不同步。若能估算出本地時(shí)鐘與物理時(shí)鐘的關(guān)系或者本地時(shí)鐘之間的關(guān)系，就可以構(gòu)造對(duì)應(yīng)的邏輯時(shí)鐘以達(dá)成同步。節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘通常用晶體振蕩器脈沖來(lái)度量，所以任意一節(jié)點(diǎn)在物理時(shí)刻的本地時(shí)鐘讀數(shù)可表示為 其中，　　是節(jié)點(diǎn)i晶振的實(shí)際頻率，f0為節(jié)點(diǎn)晶振的標(biāo)準(zhǔn)頻率，t0代表開(kāi)始計(jì)時(shí)的物理時(shí)刻，　　　代表節(jié)點(diǎn)i在t0時(shí)刻的時(shí)鐘讀數(shù)，t是真實(shí)時(shí)間變量。　　　是構(gòu)造的本地時(shí)鐘，　　　　間隔被用來(lái)作為度量時(shí)間的依據(jù)。由于節(jié)點(diǎn)晶振頻率短時(shí)間內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定，因此節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘又可表示為 　　對(duì)于理想的時(shí)鐘，有　　　　　　，也就是說(shuō)，理想時(shí)鐘的變化速率為1，但工程實(shí)踐中，因?yàn)闇囟取毫Α㈦娫措妷旱韧饨绛h(huán)境的變化往往會(huì)導(dǎo)致晶振頻率產(chǎn)生波動(dòng)，因此，構(gòu)造理想時(shí)鐘比較困難，但一般情況下，晶振頻率的波動(dòng)幅度并非任意的，而是局限在一定的范圍之內(nèi)： 　　在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要有以下三個(gè)原因?qū)е聜鞲衅鞴?jié)點(diǎn)間時(shí)間的差異：　　(1) 節(jié)點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)的初始時(shí)間不同；　　(2) 每個(gè)節(jié)點(diǎn)的石英晶體可能以不同的頻率跳動(dòng)，引起時(shí)鐘值的逐漸偏離，這個(gè)誤差稱為偏差誤差；　　(3) 隨著時(shí)間地推移，時(shí)鐘老化或隨著周圍環(huán)境如溫度的變化而導(dǎo)致時(shí)鐘頻率發(fā)生的變化，這個(gè)誤差稱為漂移誤差。　　 　　對(duì)任何兩個(gè)時(shí)鐘A和B，分別用CA(t)和CB(t)來(lái)表示它們?cè)趖時(shí)刻的時(shí)間值，那么，偏移可表示為CA(t)?-?CB(t)，偏差可表示為　　　　　　　，漂移(drift)或頻率(frequency)可表示為　　　　　　　　。　　假定c(t)是一個(gè)理想的時(shí)鐘。如果在t時(shí)刻，有　　　則稱時(shí)鐘在t時(shí)刻是準(zhǔn)確的；如果　　　　　　，則稱時(shí)鐘在時(shí)刻是精確的；而如果　　　　　，則稱時(shí)鐘  在時(shí)刻與時(shí)鐘　　　是同步的。上面的定義表明：兩個(gè)同步的時(shí)鐘不一定是準(zhǔn)確或精確的，時(shí)間同步與時(shí)間的準(zhǔn)確性和精度沒(méi)有必然的聯(lián)系，只有實(shí)現(xiàn)了與理想時(shí)鐘(即真實(shí)的物理時(shí)間)的完全同步之后，三者才是統(tǒng)一的。對(duì)于大多數(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而言，只需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間同步，這就意味著節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)同步的時(shí)鐘可以是不精確甚至是不準(zhǔn)確的。 　　本地時(shí)鐘通常由一個(gè)計(jì)數(shù)器組成，用來(lái)記錄晶體振蕩器產(chǎn)生脈沖的個(gè)數(shù)。在本地時(shí)鐘的基礎(chǔ)上，可以構(gòu)造出邏輯時(shí)鐘，目的是通過(guò)對(duì)本地時(shí)鐘進(jìn)行一定的換算以達(dá)成同步。節(jié)點(diǎn)的邏輯時(shí)鐘是任一節(jié)點(diǎn)i在物理時(shí)刻t的邏輯時(shí)鐘讀數(shù)，可以表示為　　　　　　　　　，

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)

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無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)
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《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)》是2011年科學(xué)出版社出版的圖書，作者是塞佩丁。概述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘同步協(xié)議，著重講解了導(dǎo)出高效時(shí)鐘補(bǔ)償評(píng)估方法以及運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)等技術(shù)手段。《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)（影印版）》適合電子信息專業(yè)、計(jì)算機(jī)專業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生以及相關(guān)研究人員閱讀。
書    名
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)
作    者
（美國(guó)）塞佩丁（Serpedin）
ISBN
類    別
圖書 > 計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng) > 網(wǎng)絡(luò)與通信
頁(yè)    數(shù)
232
出版社
科學(xué)出版社
出版時(shí)間
2011-06-01
裝    幀
平裝
開(kāi)    本
16
目錄
1
內(nèi)容簡(jiǎn)介
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無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)內(nèi)容簡(jiǎn)介
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無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在民用與軍用設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。微傳感器以無(wú)線互聯(lián)的形式完成高度分散系統(tǒng)中的感應(yīng)、計(jì)算、通信以及控制等工作。塞佩丁編著的《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)（影印版）》介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署中的一項(xiàng)最關(guān)鍵的技術(shù)：同步技術(shù)。《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)》概述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘同步協(xié)議，著重講解了導(dǎo)出高效時(shí)鐘補(bǔ)償評(píng)估方法以及運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)等技術(shù)手段。《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)（影印版）》適合電子信息專業(yè)、計(jì)算機(jī)專業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生以及相關(guān)研究人員閱讀。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)目錄
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PREFACE1 INTRODUCTION1.1 Wireless Sensor Networks1.2 Time Synchronization1.3 importance of Time Synchronization1.4 History of Clock Synchronization1.5 Outline2 SIGNAL MODELS FOR TIME SYNCHRONIZATION2.1 Definition of Clock2.2 Design Considerations2.3 Delay Components in Timing Message Delivery3 TIME SYNCHRonIZATION PROTOCOLS3.1 Pairwise Synchronization3.1.1 Timing-Sync Protocol for Sensor Networks(TPSN)3.1.2 Tiny-Sync and Mini-Sync3.1.3 Reference Broadcast Synchronization(RBS)3.1.4 Flooding Time Synchronization Protocol(FTSP)3.2 Network-Wide Synchronization3.2.1 Extension of TPSN3.2.2 Lightweight Time Synchronization(LTS)3.2.3 Extension of RBS3.2.4 Extension of FTSP3.2.5 Pairwise Broadcast Synchronization(PBS)3.2.6 Time Diffusion Protocol(TDP)3.2.7 Synchronous and Asynchronous Diffusion Algorithms3.2.8 Protocols based on Pulse Transmissions3.3 Adaptive Time Synchronization3.3.1 Rate-Adaptive Time Synchronization(RATS)3.3.2 RBS-based Adaptive Clock Synchronization3.3.3 Adaptive Multi-Hop Time Synchronization(AMTS)4 FUNDAMENTAL APPROACHES TO TIME SYNCHRONIZATION4.1 Sender-Receiver Synchronization(SRS)4.2 Receiver-only Synchronization(ROS)4.3 Receiver-Receiver Synchronization(RRS)4.4 COmparisons5 MINIMUM VARIANCE UNBIASED ESTIMATION(MVUE)OF CLOCK OFFSET5.1 The System Architecture5.2 Best Linear Unbiased Estimation Using Order Statistics(BLUE-OS)5.2.1 Symmetric link Delays5.2.2 Asymmetric link Delays5.3 Minimum Variance Unbiased Estimation(MVUE)5.3.1 Asymmetric link Delays5.3.2 Symmetric link Delays5.4 Explanatory Remarks6 CLOCK OFFSET AND SKEW ESTIMATION6.1 Gaussian Delay Model6.1.1 Maximum Likelihood(ML) Clock Offset Estimation6.1.2 Cramer-Rao Lower Bound(CRLB) for Clock Offset6.1.3 Joint Maximum Likelihood Estimation(JMLE) of Clock Offset and Skew6.1.4 Cramer-Rao Lower Bound(CRLB) for Clock Offset and Skew6.2 Exponential Delay Model6.2.1 Cramer-Rao Lower Bound(CRLB) for Clock Offset6.2.2 Joint Maximum Likelihood Estimation(JMLE) of Clock Offsetand Skew7 COMPUTATIonALLY SIMPLIFIED ScHEMEs FOR ESTIMATION OF CLOCK OFFSET AND SKEW7.1 Using the First and the Last Data Sample7.1.1 Gaussian Delay Model7.1.2 Exponential Delay Model7.1.3 Combination of Clock Offset and Skew Estimation7.1.4 Simulation Results7.2 Fitting the Line Between Two Points at Minimum Distance Apart7.2.1 Simulation Results7.2.2 Computational Complexity Comparison8 PAIRWISE BROADCAST SYNCHRonIZATION(PBS)8.1 Synchronization for Single-Cluster Networks8.2 Comparisons and Analysis8.3 Synchronization for Multi-Cluster Networks8.3.1 Network-Wide Pair Selection Algorithm(NPA)8.3.2 Group-Wise Pair Selection Algorithm(GPA)8.4 Comparisons and Analysis9 ENERGY-EFFICIENT ESTIMATION OF CLOCK OFFSET FOR INACTIVE NODES9.1 Problem Formulation9.2 Maximum Likelihood Estimation(MLE)9.3 Cramer-Rao Lower Bound(CRLB)9.3.1 CRLB for the Clock Offset of Inactive Node *9.3.2 CRLB for the Clock Offset of Active Node *9.4 Simulation Results10 SOME IMPROVED AND GENERALIZED ESTIMATION SCHEMES FOR CLOCK SYNCHRonIZATION OF INACTIVE NODES10.1 Asymmetric Exponential link Delays10.1.1 Best Linear Unbiased Estimation Using Order Statistics(BLUE-OS)10.1.2 MINIMUMV ARIANCUEN BIASEEDS TIMATIO(MN VUE)10.1.3 Minimum Mean Square Error(MMSE) Estimation10.2 Symmetric Exponential link Delays10.2.1 Best Linear Unbiased Estimation Using Order Statistics(BLUE-OS)10.2.2 Minimum Variance Unbiased Estimation(MVUE)10.2.3 Minimum Mean Square Error(MMSE) Estimation11 ADAPTIVE MULTI-HOP TIME SYNCHRonIZATION(AMTS)11.1 Main Ideas11.2 Level Discovery Phase11.3 Synchronization Phase11.4 Network evaluation Phase11.4.1 Synchronization Mode Selection11.4.2 Determination of Synchronization Period11.4.3 Determination of the Number of Beacons11.4.4 Sequential Multi-Hop Synchronization Algorithm(SMA)11.5 Simulation Results12 CLOCK DRIFT ESTIMATION FOR ACHIEVING LONG-TERM SYNCHRONIZATION12.1 Problem Formulation12.2 The Estimation Procedure13 JOINT SYNCHRonIZATION OF CLOCK OFFSET AND SKEW IN a RECEIVER-REcEIVER PROTOCOL13.1 Modeling Assumptions13.2 Joint Maximum Likelihood Estimation(JMLE)of the Offset and Skew13.3 Application of the Gibbs Sampler13.4 Performance Bounds and Simulations14 ROBUST ESTIMATION OF CLOCK OFFSET14.1 Problem Modeling and Objectives14.2 Gaussian Mixture Kalman Particle Filter(GMKPF)14.3 Testing the Performance of GMKPF14.4 Composite Particle Filtering(CPF) with Bootstrap Sampling(BS)14.5 Testing the Performance of CPF and CPF with BS15 ConCLUSIONS AND FUTURE DIRECTIONSACRONYMSREFERENCESINDEX
[1]
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參考資料
1.

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)
．當(dāng)當(dāng)[引用日期2020-02-28]

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

第一章：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
1.什么是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)？與無(wú)線局域網(wǎng)的區(qū)別？例舉三個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的例子？
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)：是一種由傳感器結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，感知和采集結(jié)點(diǎn)部署區(qū)的環(huán)境或觀察者感興趣的感知對(duì)象的各種信息。
Ad hoc：無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)，不需要固定的通信設(shè)備作為支撐，各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)能夠自己構(gòu)建自己的網(wǎng)絡(luò)域，動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。
應(yīng)用：環(huán)境的預(yù)測(cè)與保護(hù)，醫(yī)療護(hù)理，軍事領(lǐng)域，智能家居

2.畫圖描述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)？
三大部分：傳感網(wǎng)絡(luò)部分，匯聚節(jié)點(diǎn)，管理節(jié)點(diǎn)

3.OSI七層協(xié)議與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)五層協(xié)議的異同點(diǎn)？按層對(duì)比說(shuō)明？
物理層：大量的WSN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基于射頻電路
數(shù)據(jù)鏈路層：訪問(wèn)控制，差錯(cuò)控制
網(wǎng)絡(luò)層：特殊的多跳無(wú)線路由協(xié)議，路由算法在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮能耗問(wèn)題，WSN網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)為中心
傳輸層：互聯(lián)網(wǎng)的TCP協(xié)議不適于WSN的傳輸層
應(yīng)用層：傳感器管理協(xié)議，任務(wù)分配和數(shù)據(jù)廣播管理協(xié)議，傳感器查詢和數(shù)據(jù)傳播管理協(xié)議

4.為何在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的每層協(xié)議都需要重點(diǎn)考慮功耗？
在WSN中，傳感器節(jié)點(diǎn)大多由能量十分有限的電池供電，并長(zhǎng)期在無(wú)人值守的狀態(tài)下工作，節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)多，分布區(qū)域光，環(huán)境復(fù)雜

5.設(shè)計(jì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理層，主要考慮哪些關(guān)鍵問(wèn)題？為什么？
傳輸介質(zhì)，頻率選擇，調(diào)制技術(shù)
傳輸介質(zhì)：物理層的傳輸介質(zhì)包括光纖，無(wú)線電波，紅外線，光波等。WSN主流傳輸方式是無(wú)線電波，無(wú)線電波易于產(chǎn)生，傳播距離遠(yuǎn)，穿透性強(qiáng)。
頻率選擇：選用ISM頻段，優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需注冊(cè)公用頻段，具有大范圍的可選頻段，沒(méi)有特定的標(biāo)準(zhǔn)，可以靈活使用。
調(diào)制技術(shù)：設(shè)計(jì)以節(jié)能和成本為主要標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制技術(shù)。為了滿足WSN最小化符號(hào)率和最大化數(shù)據(jù)傳輸率的指標(biāo)，M－ary調(diào)制技術(shù)被用于WSN。

物理層需要考慮編碼調(diào)制方式，通信速率，通信頻段等問(wèn)題。

6.簡(jiǎn)述B-ary和M-ary的各自特點(diǎn)，舉例說(shuō)明各自適應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景。
M-ary：多進(jìn)制調(diào)制利用多進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)調(diào)制載波的振幅，頻率，相位。
與二進(jìn)制調(diào)制相比：
ａ．M-ary調(diào)制系統(tǒng)能夠通過(guò)單個(gè)符號(hào)的發(fā)送多位數(shù)據(jù)來(lái)減少發(fā)送時(shí)間。
ｂ．M-ary調(diào)制的電路更為復(fù)雜
ｃ．M-ary調(diào)制需要更高的發(fā)射功率來(lái)發(fā)送多元信號(hào)
ｄ．在啟動(dòng)能量消耗較大的系統(tǒng)中，二進(jìn)制調(diào)制機(jī)制更為有效，多進(jìn)制調(diào)制機(jī)制僅僅對(duì)啟動(dòng)能量消耗較低的系統(tǒng)適用。
ｅ．M-ary調(diào)制的誤碼率通常大于二進(jìn)制調(diào)制的誤碼率

1.概念，功能，特點(diǎn)
特點(diǎn)：自組織，分布式，節(jié)點(diǎn)平等，安全性差
特征：計(jì)算能力不高，能量供應(yīng)不可替代，節(jié)點(diǎn)變化性強(qiáng)，大規(guī)模
節(jié)點(diǎn)功能：a.動(dòng)態(tài)配置，以支持多種網(wǎng)絡(luò)功能，b.節(jié)點(diǎn)可動(dòng)態(tài)配置成網(wǎng)關(guān)，普通節(jié)點(diǎn)，c.遠(yuǎn)程可編程，以便增加新的功能，d.定位功能，e.支持低功耗的網(wǎng)絡(luò)傳輸，f.支持長(zhǎng)距離通信
WSN節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)：

2.分布式特點(diǎn)
3.WSN時(shí)效性與實(shí)時(shí)性區(qū)別
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)要求有較好的實(shí)時(shí)性

４.常見(jiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
５.分層，每層主要功能
６.自組織網(wǎng)，多跳傳輸?shù)奶攸c(diǎn)
多跳傳輸：由于通信范圍和能量節(jié)省考慮，節(jié)點(diǎn)只能與固定范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)，因此要訪問(wèn)鄰居節(jié)點(diǎn)以外的節(jié)點(diǎn)或者要將數(shù)據(jù)傳送到外部網(wǎng)絡(luò)，必須采用多跳傳輸。

第二章物理層
１.主流傳輸方式，介質(zhì)，特點(diǎn)
WSN物理層主流傳輸是無(wú)線電波，無(wú)線電波易于產(chǎn)生，傳播距離遠(yuǎn)，穿透性強(qiáng)，通信無(wú)特殊限制
２.涉及的調(diào)制編碼技術(shù)，區(qū)別于傳統(tǒng)
M-ary多進(jìn)制調(diào)制運(yùn)用于WSN物理層調(diào)制。多進(jìn)制調(diào)制通過(guò)單個(gè)符號(hào)發(fā)送多位數(shù)據(jù)得方法減少了發(fā)射時(shí)間，降低了發(fā)射功耗。

３.物理層主要功能，協(xié)議，解決問(wèn)題
OSI物理層：物理層為建立，維護(hù)和釋放數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間的二進(jìn)制比特傳輸?shù)奈锢磉B接，提供機(jī)械的，電氣的，功能的和鬼城性的特性。
WSN物理層：向下直接與物理傳輸介質(zhì)相連，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的調(diào)制，發(fā)送與接收，是決定WSN節(jié)點(diǎn)體積，成本以及功耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
主要功能：ａ．為數(shù)據(jù)終端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路，ｂ．傳輸數(shù)據(jù)，ｃ．其他管理工作，如信道評(píng)估，能量檢測(cè)。

４.無(wú)線電波使用頻段的限制，原因
單信道無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基本上都采用ISM波段

第三章：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層
1.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的功能？
數(shù)據(jù)鏈路層就是利用物理層提供的數(shù)據(jù)傳輸功能，將物理層的物理連接鏈路轉(zhuǎn)換成邏輯連接鏈路，保證鏈路的可靠性。同時(shí)數(shù)據(jù)鏈路層也向網(wǎng)絡(luò)層提供透明可靠的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流多路復(fù)用，數(shù)據(jù)幀監(jiān)測(cè)，媒體訪問(wèn)和差錯(cuò)控制，保證WSN內(nèi)點(diǎn)到點(diǎn)以及點(diǎn)到多點(diǎn)的連接。
MAC層協(xié)議的分類：
按節(jié)點(diǎn)接入方式劃分：偵聽(tīng)，喚醒，調(diào)度MAC協(xié)議
按信道占用數(shù)劃分：?jiǎn)涡诺溃p信道，多信道MAC協(xié)議
按分配信道方式劃分：固定接入，隨機(jī)接入。其中競(jìng)爭(zhēng)MAC協(xié)議都屬于隨機(jī)接入?yún)f(xié)議

MAC協(xié)議多余能量的消耗方面：碰撞，持續(xù)偵聽(tīng)，控制開(kāi)銷三方面浪費(fèi)大量能量。

MAC層的關(guān)鍵性問(wèn)題：
ａ．能量效率問(wèn)題：降低能耗的主要方法是進(jìn)行節(jié)點(diǎn)睡眠調(diào)度，減小協(xié)議的復(fù)雜度
ｂ．可擴(kuò)展性：網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)分布結(jié)構(gòu)會(huì)動(dòng)態(tài)的變化，MAC層協(xié)議必須具備可擴(kuò)展性
ｃ．公平性：每個(gè)節(jié)點(diǎn)有相同的訪問(wèn)信道的權(quán)利；每個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量保持大概的平衡，從而延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的壽命
ｄ．信道共享問(wèn)題：因?yàn)閃SN采用多跳共享方式，所以信道上數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生沖突和串?dāng)_（節(jié)點(diǎn)接收了大量沒(méi)用信息）

2.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層常見(jiàn)的協(xié)議有哪幾種？各自的特點(diǎn)？各自適應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景？
２.１基于競(jìng)爭(zhēng)的協(xié)議：S－MAC協(xié)議，T-MAC協(xié)議
２.１.１Ｓ－ＭＡＣ協(xié)議機(jī)制：
ａ．節(jié)點(diǎn)工作模式分為偵聽(tīng)和睡眠狀態(tài)
ｂ．通過(guò)協(xié)商的一致性睡眠調(diào)度機(jī)制讓相鄰節(jié)點(diǎn)在相同時(shí)間活動(dòng)，相同時(shí)間睡眠，從而形成虛擬簇
ｃ．通過(guò)突發(fā)傳遞和消息分割機(jī)制來(lái)減少消息的傳輸時(shí)延和控制消息的開(kāi)銷
ｄ．通過(guò)流量自適應(yīng)的偵聽(tīng)機(jī)制，減少網(wǎng)絡(luò)延時(shí)在傳輸過(guò)程中的累加效應(yīng)

２.２基于分配的協(xié)議：SMACS協(xié)議，TRAMA協(xié)議，
２.３混合型MAC協(xié)議：
２.４跨層MAC協(xié)議
１.面向沖突，面向競(jìng)爭(zhēng)的協(xié)議
２.基于競(jìng)爭(zhēng)的協(xié)議，有圖的協(xié)議
３.WSN協(xié)議結(jié)構(gòu)模型，畫圖

第四章：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層
1.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層的主要功能？與OSI七層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層的不同點(diǎn)。
功能:
a.路由的選擇,尋找一條從源結(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑
b.路由的維護(hù),保證數(shù)據(jù)能夠沿著這條最優(yōu)路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)
不同點(diǎn):
傳統(tǒng)無(wú)線路由協(xié)議主要目的是減小網(wǎng)絡(luò)擁塞,保持網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換,提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
無(wú)線傳感器的特征:
大規(guī)模分布式應(yīng)用,以數(shù)據(jù)為中心,基于局部拓?fù)湫畔?基于應(yīng)用,數(shù)據(jù)的融合

2.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議面臨的問(wèn)題？
最優(yōu)路徑選擇,安全性,Qos保證,能量高效利用和均衡
節(jié)能,高擴(kuò)展性,容錯(cuò)性,數(shù)據(jù)融合技術(shù),通信量分布不均勻

3.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議可以分為哪幾種？
基于數(shù)據(jù)的路由協(xié)議,基于集群的路由協(xié)議,基于地理位置的路由協(xié)議

基于數(shù)據(jù)的路由協(xié)議:能夠?qū)Ω兄臄?shù)據(jù)按照屬性命名,對(duì)相同屬性的數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中進(jìn)行融合操作,減少網(wǎng)絡(luò)中冗余數(shù)據(jù)的傳輸
基于集群的路由協(xié)議:考慮路由算法的可擴(kuò)展性,分層的路由協(xié)議
基于地理位置的路由協(xié)議:利用節(jié)點(diǎn)的地理位置來(lái)改變以有的路由算法

4.對(duì)比WSN各種路由協(xié)議的特點(diǎn)和異同點(diǎn)。
5.泛洪協(xié)議的最主要優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？
優(yōu)點(diǎn):向節(jié)點(diǎn)廣播,直至數(shù)據(jù)到達(dá)目的地才停止
缺點(diǎn):內(nèi)爆和重疊,浪費(fèi)了大量能量

6.什么是基于數(shù)據(jù)的路由協(xié)議？舉例有哪幾種？
SPIN路由算法(基于協(xié)商的路由算法)
DD路由算法(定向擴(kuò)散路由算法)

7.什么是基于集群的路由協(xié)議？舉例有哪幾種？
分層的路由協(xié)議
LEACH路由協(xié)議：
TEEN協(xié)議:

8.什么是基于地理位置的路由協(xié)議？舉例有哪幾種？
利用位置數(shù)據(jù),確定自己的路由協(xié)議,提高網(wǎng)絡(luò)性能
GAF路由算法：使用地理位置協(xié)助改進(jìn)其余路由算法，以用來(lái)約束網(wǎng)絡(luò)中的路由搜索區(qū)域，減少網(wǎng)絡(luò)不必要的開(kāi)銷．
GEAR算法：利用地理位置來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的路由策略

9.什么是“洞現(xiàn)象”，舉例說(shuō)明如何減少洞造成的節(jié)點(diǎn)死亡？
洞：某個(gè)節(jié)點(diǎn)的周圍沒(méi)有任何鄰居節(jié)點(diǎn)比它到事件區(qū)域的路徑所耗費(fèi)的路徑代價(jià)更大
解決方法：出現(xiàn)洞現(xiàn)象時(shí)，選取臨界點(diǎn)中代價(jià)最小的節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)

１.路由，路由維護(hù)，路由選擇
２.路由協(xié)議有哪幾類，區(qū)分

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特點(diǎn):
a.高效,均衡的利用好能量
b.協(xié)議精簡(jiǎn),無(wú)復(fù)雜算法,無(wú)大容量冗余數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ),控制開(kāi)銷小
c.網(wǎng)絡(luò)的互連通過(guò)sink節(jié)點(diǎn)來(lái)完成,其余節(jié)點(diǎn)不提供網(wǎng)外通信
d.網(wǎng)絡(luò)無(wú)中心節(jié)點(diǎn),多采用基于數(shù)據(jù)或基于位置的路由算法機(jī)制
e.由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)或者失效,一般采用多路徑備選

第五章：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸層
１.WSN的傳輸層協(xié)議特點(diǎn)
降低傳輸層協(xié)議的能耗,進(jìn)行有效的擁塞控制,保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性.

２.能否把TCP協(xié)議用于WSN，他們之間的關(guān)系
不能
ａ.TCP協(xié)議提供端到端的可靠信息傳輸,中間轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有數(shù)據(jù)處理能力.而WSN要求節(jié)點(diǎn)能處理數(shù)據(jù)
b.TCP三次握手機(jī)制,時(shí)間長(zhǎng)過(guò)程復(fù)雜.而WSN動(dòng)態(tài)性強(qiáng),實(shí)時(shí)性要求高,TCP沒(méi)有相應(yīng)的處理機(jī)制
c.TCP可靠性要求高,而WSN有一定的數(shù)據(jù)包丟失或刪除
d.TCP協(xié)議中的ACK反饋機(jī)制時(shí)延高,能量消耗大,不適合WSN
e.TCP每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有IP，在WSN中不現(xiàn)實(shí)

第六章：通信標(biāo)準(zhǔn)
１.Zigbee,IEEE802.15.4,藍(lán)牙之間的聯(lián)系，概念，特點(diǎn)
IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)是一種低速率、近距離無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)

1)在不同的載波頻率下實(shí)現(xiàn)了20Kbps、40kbps,100kbps和250kbps四種不同的傳輸頻率；
2支持星型和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
3)有16位和64位兩種地址格式，其中64位地址是全球唯一的擴(kuò)展地址；
4)支持沖突避免的載波多路偵聽(tīng)技術(shù)；
5)支持確認(rèn)（ACK）機(jī)制，保證傳輸可靠性。

LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)設(shè)備所具有的通信能力分為：全功能設(shè)備（FFD）、精簡(jiǎn)功能設(shè)備（RFD）

IEEE802.15.4物理層數(shù)據(jù)服務(wù)包括以下五方面的功能：
（1）激活和休眠射頻收發(fā)器
（2）物理信道能量檢測(cè)
（3）檢測(cè)接收數(shù)據(jù)包的鏈路質(zhì)量指示
（4）空閑信道評(píng)估
（5）收發(fā)數(shù)據(jù)
(6) 物理層屬性參數(shù)的獲取與設(shè)置

MAC層功能
1)協(xié)調(diào)器產(chǎn)生并發(fā)送信標(biāo)幀，普通設(shè)備根據(jù)協(xié)調(diào)器的信標(biāo)幀與協(xié)調(diào)器同步；
2)支持PAN（個(gè)人域網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)和取消關(guān)聯(lián)的操作；
3)支持無(wú)線信道的通信安全；
4)使用CSMA/CA機(jī)制訪問(wèn)信道；
5)支持時(shí)隙保障（GTS）機(jī)制；
6)支持不同設(shè)備的MAC層間可靠傳輸。

Zigbee協(xié)議簡(jiǎn)介
相對(duì)常見(jiàn)的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，比較緊湊、簡(jiǎn)單。可分為3個(gè)層次：物理層/數(shù)據(jù)鏈路層，Zigbee堆棧層和應(yīng)用層。

ZigBee協(xié)議主要特征
省電 可靠 廉價(jià) 短時(shí)延 大網(wǎng)絡(luò)容量 安全

Zigbee網(wǎng)絡(luò)層功能
網(wǎng)絡(luò)層在MAC層與應(yīng)用層之間提供合適的接口，通過(guò)激發(fā)MAC層動(dòng)作執(zhí)行尋址和路由功能。主要任務(wù)包括：
a.網(wǎng)絡(luò)的建立
b.設(shè)備的加入
c.設(shè)備段地址的分配
d.設(shè)備的離開(kāi)
e.鄰居列表的維護(hù)

Zigbee網(wǎng)絡(luò)層包括網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體和網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體

Zigbee應(yīng)用層：由應(yīng)用支持子層（APS）、應(yīng)用框架（AF）、Zigbee設(shè)備對(duì)象（ZDO）
Zigbee設(shè)備：協(xié)調(diào)器、路由器、終端設(shè)備

藍(lán)牙:
短距離通信,10m內(nèi)
藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù),支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信,采用時(shí)分雙工傳輸方案

第七章：時(shí)間同步技術(shù)
1.什么是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步？與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步有何不同？
時(shí)間同步：使網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的本地時(shí)間保持一致
時(shí)間同步的三種情況：判斷事件發(fā)生的先后順序，相對(duì)同步，絕對(duì)同步
時(shí)間同步的參考時(shí)間來(lái)源分：外同步和內(nèi)同步
計(jì)數(shù)方式：硬件計(jì)數(shù)（晶振），軟件計(jì)數(shù)
時(shí)鐘偏移：本地時(shí)間與真實(shí)時(shí)間的差值，用來(lái)描述計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度
時(shí)鐘漂移：本地時(shí)間變化率與1的差值，反映時(shí)鐘計(jì)數(shù)的穩(wěn)定性

不同點(diǎn)：
現(xiàn)有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步機(jī)制關(guān)心的是怎樣使同步誤差更小，不關(guān)心節(jié)點(diǎn)的計(jì)算復(fù)雜程度，通信的安全保障和能耗問(wèn)題，NTP和GPS時(shí)間同步技術(shù)不適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

2.時(shí)間同步的方法有哪些？哪些適合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)？為什么？
DMTS同步：考慮報(bào)文的傳輸延遲，在設(shè)置本地時(shí)間時(shí)，報(bào)文中嵌入的時(shí)間加上傳輸延遲即節(jié)點(diǎn)的本地時(shí)間。算法簡(jiǎn)單靈活，網(wǎng)絡(luò)流量小，能耗小，但沒(méi)考慮傳播延遲，編解碼影響，同步精度不高。

RBS同步：消除發(fā)送時(shí)間和訪問(wèn)時(shí)間所造成的傳輸時(shí)間誤差，從而提高同步精度。接收節(jié)點(diǎn)只需要比較接收節(jié)點(diǎn)接收?qǐng)?bào)文的時(shí)間誤差。但網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷大。

TPSN同步：雙向報(bào)文交換協(xié)議，層次型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。分為層次發(fā)現(xiàn)階段和時(shí)間同步兩個(gè)階段。消除了訪問(wèn)時(shí)間帶來(lái)的時(shí)間同步時(shí)延，提高了時(shí)間同步的精度，協(xié)議的同步開(kāi)銷比較大。

FTSP算法：使用單個(gè)廣播消息實(shí)現(xiàn)發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間同步，采用同步時(shí)間數(shù)據(jù)的線性回歸方法估計(jì)時(shí)鐘漂移和偏差。

3.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題有哪些？
傳輸延遲不可預(yù)測(cè)，高能效，可擴(kuò)展，健壯

4.列表比較時(shí)間同步技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)？
精度：FTSP＞RBS＞TPSN
收斂性：TPSN收斂時(shí)間較長(zhǎng)，RBS和FTSP收斂時(shí)間較短
擴(kuò)展性：TPSN擴(kuò)展性最差
魯棒性：RBS>FTSP>TPSN
能耗方面：RBS能耗較大，TPSN相對(duì)較小，F(xiàn)TSP最小

5.新型時(shí)間同步技術(shù)：
協(xié)作同步：遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)直接接收到時(shí)間基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的同步脈沖，中間節(jié)點(diǎn)只是起協(xié)調(diào)作用
螢火蟲同步：Pekin模型和Ｍ&S模型。優(yōu)點(diǎn)
a.同步可直接在物理層而不需要以報(bào)文的方式實(shí)現(xiàn)
b.對(duì)任何同步信號(hào)的處理方式均相同，與同步信號(hào)的來(lái)源無(wú)關(guān)，因此擴(kuò)展性強(qiáng)
c.機(jī)制簡(jiǎn)單，不需要對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的時(shí)間信息進(jìn)行存儲(chǔ)

1.時(shí)間同步類型
2.解決的主要問(wèn)題
3.TPSN，RBS協(xié)議，有圖的協(xié)議

第八章：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)定位技術(shù)
1.什么是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)？與傳統(tǒng)定位技術(shù)有何不同點(diǎn)？
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位：依靠網(wǎng)絡(luò)中少量的位置已知的節(jié)點(diǎn)，通過(guò)鄰居節(jié)點(diǎn)間有限的通信和某種定位機(jī)制確定網(wǎng)絡(luò)中所有未知節(jié)點(diǎn)的位置。

自定位：確定節(jié)點(diǎn)自身在系統(tǒng)中的位置
目標(biāo)定位：確定目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中的位置

2.定位的方法有哪些？哪些適合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)？為什么？
三邊定位法：
角度定位法：
3.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？
4.列表比較定位技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)？

1.類型區(qū)分
2.定位的基本原理

測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離：
a.根據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算距離
b.根據(jù)信號(hào)傳播時(shí)間（TOA）或者時(shí)間差來(lái)計(jì)算距離（TDOA）
c.根據(jù)接收信號(hào)相位差定位
傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法特點(diǎn)：
自組織性，健壯性，節(jié)能性，分布式，可擴(kuò)展性

第九章：容錯(cuò)設(shè)計(jì)技術(shù)
1.什么是容錯(cuò)？無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)的重要性？
容錯(cuò)：當(dāng)由于種種原因在系統(tǒng)中出現(xiàn)了數(shù)據(jù)，文件損壞或丟失時(shí)，系統(tǒng)能夠?qū)⑦@些文件恢復(fù)到發(fā)生事故以前的狀態(tài)，使系統(tǒng)能夠連續(xù)正常運(yùn)行的一種技術(shù)。

2.什么是失效，故障，差錯(cuò)？
失效：設(shè)備停止工作，不能夠完成所要求的功能
故障：設(shè)備還能工作，但不能夠按照系統(tǒng)要求工作，得不到應(yīng)有功能
差錯(cuò)：設(shè)備出現(xiàn)了不正常的操作步驟或結(jié)果

3.故障模型有哪幾種？
故障避免，故障檢測(cè)，故障隔離，故障修復(fù)

4.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性主要體現(xiàn)在哪幾方面？分別如何實(shí)現(xiàn)可靠性？
事件的可靠性，數(shù)據(jù)包的可靠性

5.基于空間相關(guān)性的故障診斷有哪三種策略？各自特征是什么？
空間相關(guān)性：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中相鄰節(jié)點(diǎn)的同類傳感器之間所測(cè)量的值通常有很相近的特性
a.多數(shù)投票策略：通過(guò)與鄰居節(jié)點(diǎn)測(cè)量值進(jìn)行比較，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)在誤差范圍內(nèi)的個(gè)數(shù)。
b.均值策略：計(jì)算鄰居測(cè)量值的平均值，判斷自己是否正確。
c.中值策略：利用鄰居測(cè)量值的中值與自己的測(cè)量值進(jìn)行比較

WSN故障層級(jí)：部件級(jí)，節(jié)點(diǎn)級(jí)，網(wǎng)絡(luò)級(jí)

第十章服務(wù)質(zhì)量QOS
6.什么是QOS？無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的QOS需求有哪些？
含義：
應(yīng)用角度：QOS代表用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)所提供服務(wù)的滿意程度
網(wǎng)絡(luò)角度：QOS代表網(wǎng)絡(luò)向用戶所提供的業(yè)務(wù)參數(shù)指標(biāo)
需求：可用性，吞吐量，時(shí)延，時(shí)延變化，丟包率

7.舉例說(shuō)明WSN的QOS在各個(gè)協(xié)議層是如何實(shí)現(xiàn)的？
應(yīng)用層QOS：系統(tǒng)生命周期，查詢響應(yīng)時(shí)間，事件檢測(cè)成功率，查詢結(jié)果數(shù)據(jù)的事件空間分辨率，數(shù)據(jù)可靠性，數(shù)據(jù)新穎度。
數(shù)據(jù)管理層QOS：傳感器節(jié)點(diǎn)相互合作，實(shí)現(xiàn)高效的信息采集和分發(fā)策略。資源自適應(yīng)信息采集算法RAIG
數(shù)據(jù)傳輸層QOS：PSFQ（快吸慢取得方式，可靠得數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議價(jià)），ESRT協(xié)議（新穎的數(shù)據(jù)傳輸方法）
網(wǎng)絡(luò)層QOS：路由協(xié)議通過(guò)將數(shù)據(jù)分組從源節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)
連通層QOS：保證網(wǎng)絡(luò)的感知覆蓋度和連通度
MAC層QOS：提出基于沖突和載波監(jiān)聽(tīng)的MAC協(xié)議，目標(biāo)是最大化系統(tǒng)量，并未提供實(shí)時(shí)性保證。
交叉層QOS：保障實(shí)時(shí)性和容錯(cuò)性的傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件

8.什么是感知QOS？
感知QOS：WSN中傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的感應(yīng)，監(jiān)控的效果

9.簡(jiǎn)述比較典型的WSN中使用的感知QOS算法與協(xié)議的特點(diǎn)和區(qū)別？
a.基于網(wǎng)格的覆蓋定位傳感器配置算法：
b.輪換活躍/休眠節(jié)點(diǎn)的覆蓋協(xié)議：
c.最壞與最佳情況覆蓋：
d.暴露穿越
e.圓周覆蓋
f.連通傳感器覆蓋

10.傳輸QOS主要解決的問(wèn)題是什么？
可靠數(shù)據(jù)傳輸和擁賽控制

1.失效，故障，差錯(cuò)概念區(qū)分
2.QOS含義和功能

第十一章：網(wǎng)絡(luò)管理
網(wǎng)絡(luò)管理：對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制
1.哪幾種，怎么區(qū)分
集中式網(wǎng)絡(luò)管理：依賴于少量的中心控制管理站
層次式網(wǎng)絡(luò)管理：設(shè)置若干個(gè)中間控制管理站點(diǎn)
分布式網(wǎng)絡(luò)管理：網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)控制管理站點(diǎn)，每個(gè)管理站點(diǎn)都管理各自的子網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)：
a.基于web的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)
b.基于策略的網(wǎng)絡(luò)管理
c.基于智能agent技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理
d.基于XML的網(wǎng)絡(luò)管理
e.基于web service的網(wǎng)絡(luò)管理

網(wǎng)絡(luò)管理的關(guān)鍵問(wèn)題：
a.高效的通信機(jī)制
b.輕量型的結(jié)構(gòu)
c.智能自組織的機(jī)制
d.安全穩(wěn)定的環(huán)境

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