无线传感器网络

1、 WSN和Ad-hoc网络、传统无线宽带网络相比的差异,以及WSN的特点。P3

WSN是Ad hoc网络的一种典型应用,但WSN与传统的Ad hoc网络存在以下区别:

1、WSN节点数量更为庞大,分布更为密集;2、WSN节点更容易失效,网络拓扑变化频繁;3、WSN主要使用广播通信机制,而Ad hoc网络是基于点对点的通信;4、WSN节点的动力能源、运算能力、存储器大小均受局限;5、WSN不必拥有全球统一标识符;6、WSN以数据为中心。

正是由于WSN与Ad hoc网络存在以上的显著区别,导致Ad hoc网络的许多研究成果不能适用于WSN,也导致两者的应用存在着显著差别。

由于Ad hoc网络具有节点对等、多跳无中心接入、不依赖网络基础设施、抗毁性强等特点,使得它的应用领域与普通的通信网络有着非常大的区别。

2、 传感器节点的组成和特点。P5 结构:节点可以组成三种拓朴结构:星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Cluster tree)。节点以自组织形式构成网络、每个节点都可以自主采集数据,数据通过单跳方式或多跳中继方式送到汇聚节点(Sink节点)。汇聚节点将收集的数据发送到远程的控制中心,或通过RS232接口把数据发送给PC 机进行数据处理和存储。

特点:(1)网络节点密度高,数量大;(2)节点的计算和存储能力有限;(3)节点体积微小,通常携带能量十分有限的电池,节点能量有限;(4)通信能力有限,传感器网络的通信带宽较窄,节点间的通信单跳距离通常只有几十到几百米,因此在有限的通信能力下如何设计网络通信机制以满足传感器网络的通信是必须考虑的问题;(5)各传感器节点位置随机分布,具有自组织特性。

3、 定向扩散Directed Diffusion 协议的主要思想。P61

4、 无线传感器网络中造成网络能量浪费的各个因素P56,节点节能的主要方式。P56

无线传感器网络

6、 ZigBee网络结构 P172 和节点特点 P174。

7、 时间同步的概念和主要协议,工作原理。P64

8、 距离测距、常规定位算法的实现方式、精度。

9、 网络安全机制(主动、被动)P94 和各种网络通信攻击手段的区别。P94 P97 98 10、 计算机网络协议中各层的关系, 物理层、MAC、路由、应用。P47 P7

这个和邮局寄信是一个概念。应用层就是写信,并且放入信封。传输层就是你把信件投到邮局,网络层就是邮局把你的邮件投递到对方所属的中心邮局,链路层就是对方中心邮局分发到所属的小邮政点,物理层就是绿衣使者骑着自行车把信送到您的手上。

S-MAC协议的实现手段和特点 P56 ,CSMA/CA。P53

基于竞争的随机访问MAC协议是载波侦听多路访问(CSMA)接入方式。在无线局域网IEEE 802.11 MAC协议的分布式协调工作模式中,就采用了带冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA with Collision Avoidance,CSMA/CA)协议,它是基于竞争的无线网络MAC协议的典型代表。CSMA/CA机制:在信号传输之前,发射机先侦听介质中是否有同信道载波,若不存在,意味着信道空闲,将直接进入数据传输状态;若存在载波,则在随机退避一段时间后重新检测信道。这种介质访问控制层的方案简化了实现自组织网络应用的过程。

11、 无线传感器网络数据融合的方法P85和主要作用。P80

12、 MAC层中共享介质避免冲突的主要方法。P53

在802.11无线局域网协议中,冲突的检测存在一定的问题,这个问题称为"Near/Far"现象,这是由于要检测冲突,设备必须能够一边接受数据信号一边传送数据信号,而这在无线系统中是无法办到的。

鉴于这个差异,在802.11中对CSMA/CD进行了一些调整,采用了新的协议CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)或者DCF(Distributed Coordination Function)。 CSMA/CA利用ACK信号来避免冲突的发生,也就是说,只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据已经正确到达目的地址。

13、 无线传输延时和能耗 P54 P12

14、 应用层各种基础性技术 P65

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