无线传感器网络期末考试重点.doc

无线传感器网络期末考试重点第一章1、无线传感器网络的标准定义是，无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，目的是协作地探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。2、无线通信模块存在发送、接收、空闲和睡眠4种状态，在发送状态的能量消耗最大。3、传感器网络节点使用的限制因素有：电源能量有限、通信能力有限、计算和存储能力有限。第二章4、无线传感器网络拓扑结构按照其组网形态和方式来看，有集中式、分布式和混合式。5、当传感器的密度即单位区域的传感器数目为有限时，c=2r是覆盖包含连接性的充分必要条件。6、无线传感器网络覆盖分为区域覆盖、点覆盖、边界覆盖三种。第三章7、无线传感器网络协议的分层结构：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。8、物理层的主要功能：为数据终端设备提供传送数据的通路；传输数据；其他管理工作。9、无线通信物理层的主要技术包括介质和频段选择、调制技术和扩频技术。10、目前无线传感网络采用的主要传输介质包括无线电、红外线和光波等。11、比较常见的编码调制技术包括幅移键控、频移键控、相移键控和各种扩频技术。12、在低速无线个域网的802.15.4标准中，定义的物理层是在868MHz、915MHz、2.4GHz3个载波频段收发数据。13、数据链路层功能：多路数据流、数据结构探测、媒体访问和误差控制。14、考虑现有的MAC解决方案，主要包含以下几种访问方式：基于TDMA的媒体访问、基于混合TDMA/FDMA的媒体访问、基于CSMA的媒体控制。15、传输层的主要目标：采用多路技术和分离技术作为应用层和网络层的桥梁；根据应用层的特定可靠度需求在源节点和汇节点间提供带有误差控制机制的数据传递服务；通过流动和拥塞机制注入网络的信息量。16、所谓跨层设计的定义，是针对特定的分层结构而言的，一切不符合参考分层通信结构的协议设计都被称为跨层设计。17、实现无线网络的跨层设计的信息交互主要有以下3个途径：协议层之间直接进行通信；通过共享信息或数据库来进行信息交互；采用全新的数据抽象结构，如采用与分层协议栈结构完全不同的堆结构来组织协议。18、跨层设计的必要性（原因）：无线信道的动态性；无线传感器网络节点的能量受限；传统通信系统分层参考模型的弊端。19、常见的跨层设计技术主要理论方法：分析法、最优控制法、博弈论法、动态规划法。（需理解后详细说明，见课本49页）第四章20、时间同步的原因：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，使得整个系统所要实现的功能要求网络内所有节点相互配合来共同完成，分布式系统的协同工作需要节点间的时间同步。21、TPSN时间同步协议：TPSN协议采用层次型网络结构，首先将所有节点按照层次结构进行分级，然后每个节点与上一级的一个节点进行时间同步，最终所有节点都与根节点的时间同步，节点对之间的时间同步是基于发送者-接收者的同步机制。（需理解算法工作原理，见课本55页）22、数据融合也被称作信息融合，是一种多源信息处理技术。它通过对来自同一目标的多源数据进行优化合成，获得比单一信息源更精确、完整的估计和判断。23、数据融合的主要作用：（1）提高信息的准确性和全面性；（2）降低信息的不确定性；（3）提高系统的可靠性；（4）增加系统的实时性。24、传感器网络应用层的数据融合示例。（需理解且会用数据融合写查询语句，见课本73页）25、容错领域有几个基本概念：失效、故障、差错。26、RSSI测距的原理。（需理解，见课本60页）第五章27、根据使用的信道数，即物理层所使用的信道数，可将MAC协议分为单信道和多信道的MAC协议；根据信道的分配方式，可将其分为基于TDMA的时分复用固定式、基于CSMA的随机竞争式和混合式三种；根据接收节点的工作方式，可将其分为侦听、唤醒和调度3种；根据控制方式，可分为分布式执行的协议和集中控制的协议。28、IEEE802.11不再采用传统的CSMA技术，而采用带冲突检测的载波监听（CSMA/CA）技术。29、IEEE802.11网络拓扑结构分为：Ad Hoc网络形式、基础结构网络形式、扩展服务集结构形式。30、CSMA/CA的工作原理：首先检测信道是否有使用，如果检测出信道空闲，则等待一段随机时间后，才送出数据；接收端如果正确收到此帧，则经过一段时间间隔后，向发送端发送确认帧ACK；发送端收到ACK帧，确定数据正确传输，在经历一段时间间隔后，会出现一段空闲时间。31、802.11协议族规定了两种不同的MAC层访问机制：分布式协调功能、点协调功能。32、选一个MAC协议并理解原理。（见课本133页）第六章33、IEEE802.15.4定义了短距离无线通信的物理层及链路层规范，ZigBee则定义了网络互联、传输和应用的规范。34、IEEE802.15.4通信协议是短距离无线通信的标准，是无线传感器网络通信协议中物理层与MAC层的一个具体实现。35、ZigBee的网络层支持3种拓扑结构，星型结构、网状结构和簇树型结构。36、ZigBee技术的主要特点如下：数据传输速率低；有效范围小；工作频段灵活；省电；可靠；成本低；时延短；网络容量大；安全。第七章37、无线传感器网络的路由过程主要分为以下4个步骤：某一个设备发出路由请求命令帧，启动路由发现过程；对应的接收设备收到该命令后，回复应答命令帧；对潜在的各条路径的开销，包括跳转次数、延迟时间等，进行评估比较；将评估确定的最佳路由记录添加到此路径上各个设备的路由表中。38、洪泛路由协议。（原理及各变量解释见课本187页）（算法）39、所有的路由协议里面熟悉一个知道工作原理和内容（Flooding除外）。（见课本187193页）40、贪婪转发算法的原理。（见课本205页）第八章41、物理层安全攻击：人为干扰；物理篡改；链路层安全攻击：碰撞；能量消耗；不公平性；网络层安全攻击：对路由信息的哄骗、篡改、重放；选择性转发；污水池攻击；女巫攻击；蠕虫攻击；hello泛洪攻击；确认哄骗；传输层安全攻击：泛洪；去同步。