无线传感器网络课后习题答案解析.doc

1-?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。1-。1-?这些组成模块的功能分别是什么?传感模块(传感器、数模转换)、计算模块、通信模块、存储模块电源模块和嵌入式软件系统传感模块负责探测目标的物理特征和现象,计算模块负责处理数据和系统管理,存储模块负责存放程序和数据,通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。另外,电源模块负责结点供电,结点由嵌入式软件系统支撑,运行网络的五层协议。1-?各部分的功能分别是什么?(1)网络通信协议:网络中的TCP/IP协议体系。它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。(2)网络管理平台:主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。(3)应用支撑平台:建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。包括一系列基于监测任务的应用层软件,通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。1-?分别说明各种网络结构的特征及优缺点。(1)根据结点数目的多少,传感器网络的结构可以分为平面结构和分级结构。如果网络的规模较小,一般采用平面结构;如果网络规模很大,则必须采用分级网络结构。(2)平面结构:特征:平面结构的网络比较简单,所有结点的地位平等,所以又可以称为对等式结构。优点:源结点和目的结点之间一般存在多条路径,网络负荷由这些路径共同承担。一般情况下不存在瓶颈,网络比较健壮。缺点:①影响网络数据的传输速率,甚至造成网络崩溃。②整个系统宏观上会损耗巨大能量。③可扩充性差,需要大量控制消息。分级结构:特征:传感器网络被划分为多个簇,每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。这些簇头形成了高一级的网络。簇头结点负责簇间数据的转发,簇成员只负责数据的采集。优点:①大大减少了网络中路由控制信息的数量,具有很好的可扩充性。②簇头可以随时选举产生,具有很强的抗毁性。缺点:簇头的能量消耗较大,很难进人休眠状态。1-。用在智能家具系统中,将传感器嵌入家具和家电中,使其与执行单元组成无线网络,与因特网连接在一起。用在智能医疗中,将传感器嵌入医疗设备中,使其能接入因特网,将患者数据传送至医生终端。用在只能交通中,运用无线传感器监测路面、车流等情况。2-?各部分的功能是什么?2-?体积小、重量轻、功能强、性能好。2-?灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、重复性、漂移、精度、分辨(力)、迟滞。2-?:分析被测量的特点和传感器的使用条件选择何种原理的传感器。:选择较高信噪比的传感器,并选择适合的灵敏度方向。:根据信号的特点选择相应的传感器响应频率,以及延时短的传感器。:传感器种类确定后观察其量程是否满足要求,并且选择误差小的传感器。稳定性:根据使用环境选择何