无线传感器网络的特点
    1、大规模网络:为获取精确信息,在监测区域通常部署大量传感器jie点,其数量可能达到成千上万甚至更多
    2、自组织网络:能够自动进行配置和管理,通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统
    3、动态性网络:传感器网络拓扑结构产生变化时能够适应变化,具有动态系统的可重构性
    4、可靠的网络:传感器的软硬件具有鲁棒性(稳定性或可靠性)和容错性
    5、应用相关网络:不同传感器有不同的应用,针对应用来研究传感器网络技术
    6、以数据为中心:无线传感器网络是以数据本身作为查询或者传输线索

    CSMA/CA
    避免冲突送出数据前,监听信道的使用情况,维持一段时间后,再等待一段随机的时间后信道依旧空闲,送出数据。由于每个设备采用的随机时间不同,所以可以减少冲突机会、送出数据前,先送一段小小的请求传送RTS报文给目标端,等待目标端回应CTS报文后才开始传送,利用RTS/CTS握手程序,确保传送数据时不会碰撞。

    SMAC协议
    当节点不需要发送数据时,尽可能让它处于功耗较低的睡眠状态;
    周期性监听与睡眠、自适应监听、串扰避免、消息传递
    优点:解决了能量消耗问题同时兼顾网络可扩展性。缺点:节点的侦听和休眠周期是固定

    TMAC协议
    TMAC在SMAC周期长度不变的基础上,根据通信流量动态的调整活动时间
    周期性监听同步、RTS操作和TA的选择
    优点:在经常变化的网络中有更高的能量效率。缺点:在延迟和带宽利用方面性能不好

    TPSN
    TPSN协议目的是提供传感器网络全网范围内节点间的时间同步。单向报文传播延迟不够精准,若采用双向报文,基于报文对称性,可能精确计算出传输延迟,因此能获得高的同步精度。

    数据融合技术
    将来自多个传搞起和信号源的多份数据或信息进行相关的处理,去除冗余的数据,组合出更有效、更符合用户需求的数据的过程。
    作用:节省整个网络的能量、获取数据更加准确、提高数据采集的效率

    无线传感器网络如何进行节点定位?相比GPS定位,无线传感器网络的定位有什么优势和劣势
    基于测距的定位:通过测量和估计节点之间的距离以及根据几何关系来计算节点之间的位置,比较常用的是多边定位、三边定位和角度定位
    无需测距的定位:仅根据网络连通性确定网络中节点之间的跳数,同时根据已知节点的位置坐标等信息,估计出每一跳的大致距离,然后估计节点在网络中的位置。典型的算法有质心定位算法、APIT算法、不定型定位算法
    优势:节约成本,能耗比较低
    缺点:不能十分精确的定位节点位置

    无线传感器网络传输层如何检测丢包和恢复丢包,如何检测拥堵和消除拥堵
    1.检测:端到端检测反馈:由目的节点负责检测丢包并返回应答
    逐跳检测反馈:由中间节点逐跳检测并返回应答
    丢包检测最常用的方法是通过应答方式检测
    2恢复:对应丢包检测和反馈,重传恢复也分为端到端重传和逐跳重传。主要问题是最大重传次数。
    检测拥堵
    (1)基于缓冲区占用率的检测
    (2)基于信道采样的检测
    (3)基于包间隔和包服务时间的检测
    (4)基于丢包率的检测:传感器节点可以根据丢包的次数或频度判断网络是否发生拥塞。检测功能只在数据包被缓存或丢弃时触发。
    (5)基于负载强度的检测(综合性好)
    (6)基于数据逼真度的检测
    消除
    (1)速率控制通过调节源节点数据产生速率或中间节点转发速率来缓解拥塞。
    (2)流量调度通过绕路、分流或重定向等方式来减少拥塞区域的数据流,以缓解拥塞。
    (3)数据处理传感器节点通过对数据进行丢弃、压缩或融合来减少数据量。

    简述zigbee 协议栈工作过程,如何添加自己的事件。
    1.组网:调用协议栈的组网函数、加入网络函数,实现网络的建立与节点的加入;
    2.发送:发送节点调用协议栈的无线数据发送函数,实现无线数据发送;
    3.接收:接收节点调用协议栈的无线数据接收函数,实现无线数据接收。
    定义事件号(不能使用003)
    启动函数任务id,时间,延时
    处理事件判断有无此事件,按位与运算
    引用非同级事件:与事件或运算
    删除事件:异或运算

    随机密钥分配模型
    建立一个足够大的密钥池
    密钥环预装入阶段,节点被散布前,每个节点从密钥池中随机选择一个小的密钥集作为密钥环,并存储在节点中
    共享密钥发现阶段。如果在两个节点各自的密钥环中存在相同密钥,则该密钥即可作为这两个节点安全通信的共享密钥
    安全路径简历阶段。如果两个节点各自的密钥不存在相同的密钥,则需通过其他节点作为中继,建立一跳安全通信路径,进而协商会话密钥。

    小题要点
    混合型MAC协议
    在CSMA和TDMA机制间进行切换。
    在TDMA机制下,使用拓朴信息和时钟信息来改善性能。
    ZMAC结合了竞争型MAC协议和分配型MAC协议的特点。

    测距方法
    TOA ,、超声波、TOF、 RSSI:根据接收到信号强度进行测距;
    TDOA:根据到达时间差进行测距;

    LEACH协议
    LEACH是为无线传感器网络设计的低功耗自适应算法路由协议。
    其基本思想是网络周期性地随机选择簇头,其他的非簇头节点以就近原则加入相应的簇头,形成虚拟簇。簇内节点将感知到的数据直接发送给簇头,由簇头转发给汇聚节点,簇头节点可以将本簇内的数据进行融合处理以减少网络传输的数据量。

    调制方式
    ASK幅度:结构简单、易于实现 FSK频率:实现容易、抗噪声抗衰减能力强 PSK相位:抗干扰、在有衰落的信道中也能活得很好的效果

    物理层帧 同步头(前导码、SFD)、物理帧头(帧长度7、保留位1)、PHY负载(PSDU)
    MAC层有四种不同的帧形式信标帧数据帧 命令帧确认帧
    两种基本的路由:洪泛路由、谣传泛洪协议是一种原始的无线通信路由协议。
    谣传协议是泛洪协议的改进,它传播数据的方法是随机地选择一个邻居节点作为数据的接收点。
    SPIN协议通过节点之间的协商,解决了Flooding(泛洪协议)和Gossiping(谣传协议)的内爆和重叠现象。

    SPIN协议
    ADV用于数据的广播,当某一节点有数据可以共享时,可以用ADV数据包通知其邻居节点
    REQ用于请求发送数据,当某一节点收到ADV并希望接收DATA数据包时,发送REQ数据包
    DATA为原始感知数据包,装载了原始感知数据

    DD路由协议
    DD协议是一种基于查询的路由方法,查询的路由协议需要不断查询传感器节点采集的数据。
    三个阶段:兴趣扩散、梯度建立和路径加强。
    关键技术:兴趣扩散阶段、数据传播阶段、路径加强阶段
    dat[0] = 0xff;
    dat[1] = dht11_temp();
    dat[2] = dht11_humidity();
    dat[3] = (pAddr>>8) & 0xff;
    dat[4] = pAddr & 0xff;
    dat[5] = MYDEVID;
    zb_SendDataRequest(0, ID_CMD_REPORT, 6, dat, 0, AF_ACK_REQUEST, 0 );
    byte dat[6];
    //获取本节点的网络短地址
    uint16 sAddr = NLME_GetShortAddr();
    //获取协调器的网络短地址
    uint16 pAddr = NLME_GetCoordShortAddr();
    dht11_io_init(); dht11_update();
    //LED灯闪烁1次
    HalLedSet( HAL_LED_1, HAL_LED_MODE_OFF );
    HalLedSet( HAL_LED_1, HAL_LED_MODE_BLINK );
    void zb_HandleOsalEvent( uint16 event )
    if (event & MY_REPORT_EVT) {
    myReportData(); osal_start_timerEx( sapi_TaskID, MY_REPORT_EVT, REPORT_DELAY );

    ASK 6GHz 同步头 信标帧 谣传路由 Data 传感器节点 98 CSMA/CA:载波侦听、多路访问、冲突检测;时间同步技术:通过对本机时钟的某些操作达到为分布式系统提供一个统一时间标度的过程;数据融合技术:将来自多个传感器和信息源地多份数据或信息进行相关的处理,去除冗余数据,组合出更符合用户的需求的数据的过程。
    基于临近目的功率控制:设所有节点都是用最大发射功率方射时形成的拓扑图G,按照一定的邻居判别条件q,求出设定的临近图G’,最后G’中的每个节点以自己所邻近的最远通信节点来确定发射功率