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1、专指有基础设施如手机需要大功率的基站和天线无线局域网：使用接入点这样的固定设备无线传感器网络知识点总结有基础设施网第一章无线传感器网络的分类无基础设施移动Ad Hoc网络：它的终端是快速移动的，了解一下就行了无线传感器网络：它的节点是静止的或者移动很缓慢的传感器网络的三种功能：数据采集（感官），处理（大脑），传输（神经）。传感器网络的基本要素：传感器，感知对象，用户。传感器节点由电源、存储器、感知部件、嵌入式处理器、通信部件、和软件组成。1. 与现有无线传感器网络的区别：传统无线网络设计的目标是提供高服务质量和高效带宽利用，其次才考虑节约能源，而传感器网络设计的目标是能源的高效使用。2. 传感
2、器节点的限制：电源能量有限：节点的体积小，人员不可达通信能力有限：E=K*Dn N通常取值为3，尽量选择多跳。计算和存储能力有限：价格低，功耗小。传感器网络是集成了监控，控制以及无线通信的网络系统。节点多，容易受到环境的影响，网络拓扑结构容易变化。传感器节点消耗能量的模块主要包括传感器模块，处理器模块和无线通信模块。绝大部分的能量消耗在无线通信模块。3. 传感器组网的特点：a) 自组织性：节点平等，没有中心，通过分布式算法来相互协调。优点是不会因为单个节点的脱离而受到损害。能够进行配置和管理，通过拓扑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。自组织要适应网络拓扑的结构的动态变化。b
3、) 以数据为中心：以数据本身作为查询或传输线索的思想，更接近于自然语言交流的习惯，因此说是一个以数据位中心的网络。c) 应用相关性d) 动态性：传感器网络的拓扑结构因如下原因改变：环境因素或电源耗尽环境变化造成链路带宽变化，甚至时断时续。传感器网络的传感器，感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性新节点的加入e) 网络规模大：大规模范围，小范围的传感器密集f) 可靠性：保密性和安全性4. 无线传感器网络的关键性能指标：a) 网络的工作寿命b) 网络覆盖范围c) 网络搭建成本和难易程度d) 网络响应时间5. 无线传感器网络发展的三个阶段a) 第一阶段：传统的无线传感器例子：热带树（由震动和声响组
4、成）节点只产生探测数据流，没有计算能力，并且相互之间不能通信，传统的无线传感器网络只能获取单一信号，节点只能进行单一的点对点通信，网络一般采用分级处理结构。b) 第二阶段：传感器网络节点集成化节点之间相互协作，但自主运行，将信息发送到它们的处理节点。这些节点同时具备了感知能力，计算能力，通信能力。c) 第三阶段：多跳自组网例子：抓住本拉登特点：网络传输自组织，低功耗。第2章 无线传感器网络结构、覆盖与连接类似移动通信的蜂窝结构，集中管理集中式拓扑结构：无线传感器网络的拓扑结构是组织无线传感器节点的组网技术按组网形态和方法分类类似AD hoc网络结构，可自组织网络接入连接，分布管理分布式混合式有
5、集中式有分布式1. 无线传感器网络的拓扑结构：a) 平面网络结构：对等结构，没有中心管理节点。拓扑结构简单，容易维护，具有较好的健壮性，但是组网比较复杂。b) 分级网络结构： 网络上层：骨干节点，平面结构 网络下层：一般节点骨干节点一般节点骨干节点：包括相同的MAC层、路由、管理、和安全等功能的协议一般节点：可能没有路由、管理及汇聚处理等功能特点：网络拓扑性能好，便于集中管理，可以降低系统的建设成本，提高网络的覆盖率和可靠性。但是集中管理开销大，硬件成本高，一般传感器节点之间可能不够直接通信。c) 混合网络结构：网络上层：平面结构 网络下层：平面结构，各个节点能直接通信 骨干节点一般节点和分级
6、网络结构的区别是一般的传感器节点能够直接通信，不需要汇聚到骨干节点，来转发数据。支持的功能更强大，所需的成本更高。d) Mesh网络结构：规则分布，只允许和节点最近邻居通信完全链接的网络结构 Mesh网络结构某个节点可以被指定为族首节点，而且实现额外的功能。可以被替换。Mesh网络结构的无线传感器网络的特点：由无线节点构成网络节点按照Mesh拓扑结构部署，网内节点至少可以和另一个节点通信。支持多跳路由功耗限制和移动性取决于节点类型及应用的特点存在多种网络接入方式，可以通过星型，Mesh等节点方式和其他网络集成。2. 无线传感器网络区域覆盖：a) 能效性随机覆盖方法b) 连接性随机覆盖方法3.
7、区域覆盖：要求覆盖的面积最大 点覆盖：覆盖要求的节点（1）随机型点覆盖（2）确定型点覆盖 一般边界覆盖：不可知区域覆盖4. 无线传感器网络覆盖能效评价指标：a) 覆盖指标：采用可靠度概念b) 能耗指标第3章 无线传感器网络通信1. 网络通信协议： 应用层：应用业务、安全性 传输层：可靠性、流量控制、吞吐量 网络层：连接/无连接、路由、可达性 数据链路层：介质访问、功率管理、帧格式物理层：信道编码、无线传输、调制解调2. 网络管理平台（填空）：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。3. 应用支撑平台：在前两个的基础上，包括一系列基于监测的应用软件，并通过应用层接口和网络
8、层管理接口来为终端用户提供对各种具体应用的支持。4. 物理层的物理接口四个特性：机械特性：它规定物理链接时使用的可接插连接器的形状和尺寸，连接器中的引脚数量和排列情况等。电气特性：它规定在物理链接上传输二进制比特流时，线路上的信号的电平高低、阻抗以及阻抗匹配、传输速率与距离限制。功能特性：它规定了物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。物理接口信号线一般分为信号线、控制线、定时线和地线。规程特性：它定义了信号线进行二进制比特流传输时的一组操作过程，包括各信号线的工作规则和时序。5. 无线通信物理层的主要技术：介质和频段选择：介质包括电磁波和声波调制技术：调制和解调扩频技术：一种信息传输方式，
9、其信号所占有的频带宽度远大于信息必需的最小宽度。6. 数据链路层访问方式：基于TDMA的媒体访问、基于TDMA/FDMA媒体访问、基于CSMA媒体访问（载波传感多路访问）。7. 网络层设计原则（了解就行）：1. 能量有效性是必须考虑的关键问题2. 多数无线传感器网络以数据为中心3. 理想的无线传感器网络采用基于属性的寻址和位置感知方式4. 数据聚集仅在不妨碍无线传感器节点的协作效应时是有效地5. 路由协议易于其他网络相结合Event-to-sink传输（简答题）Sink-to sensor传输（简答题）7. 什么是Event-to-Sink和Sink-to-sensor传输？答：Event-t
10、o-Sink 的可靠度是必要地，包括了事件特征到SInk节点的可靠通信，而不是针对区域内各节点生成的单个传感器报告/数据包进行基于数据包的可靠传递。就是事件半径区域内的传感器将事件信息发送给汇聚节点。Sink-to-sensor是汇聚节点为实现可操作性或特定应用而发送数据，这类数据数据的分发需要100%的可靠传递。8. 什么是Sink-to-sensor传输？9. 目前无线传感器网络的通信传输介质有哪些类型？他们各有什么特点？10. 无线网络通信系统为什么要进行调制解调？调制有哪些方法？跨层设计定义：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。9无线传感器
11、网络跨层设计：因为无线传感器的网络资源和能量比较受限，使得它不能像有线网络那样的分成每一层设计，例如把物理层和链路层看成一层，MAC看成一层进行设计。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。10.跨层设计的必要性：（1）无线信道的动态性：信道是不稳定的传输介质，要保证系统的可用性。（2）无线传感器网络节点的能量受限（3）传统通信系统分层参考模型的弊端第4章 无线传感器网络的支撑技术定位技术时间同步机制数据融合无线传感器网络的支撑技术能量管理容错技术数据管理服务质量保证造成传感器网络节点时间误差的原因：1. 不同节点的晶体振荡器频率存
12、在偏差2. 湿度3. 电磁波的干扰为什么需要时间同步机制？1. 单个节点能力有限2. 某写应用的需要，整个系统实现的功能要求网络内所有的节点相互配合共同完成，分布式系统需要节点间的时间同步物理时间：人类社会使用的绝对时间。逻辑时间：体现了时间发生的顺序关系，是一个相对的概念。无线传感器网络时间同步机制的意义和作用主要体现在如下两个方面：1. 传感器节点通常需要彼此协作，去完成复杂的监测和感知任务2. 传感器网络的一些节能方案是通过同步机制来实现的。网络时间协议（NTP）在因特网中得到了广泛的使用，具有精度高，鲁棒性好和易扩展的优点，但是这个协议为什么不能应用于无线传感器网络呢？1. NTP协议
13、它应用在已有有线网络中，它假设网络链路失效的概率很小，而在传感器网络中，无线链路的通信质量收到环境的影响很大，甚至会时常有中断情况2. NTP的协议的网络结构相对稳定，便于为不同位置的节点手工配置时间服务器列表，而无线传感器网络的拓扑结构是动态变化的，简单的静态手工配置无法适应这种变化。3. NTP中时间基准服务间的同步是无法通过网络自身来实现，需要其他的基础设施协助，如GPS系统和无线广播报时系统，而无线传感器网络的有些应用中，无法取得相应基础设施的支持。4. NTP协议需要通过频繁交换信息，来不断校准始终频率偏差带来的误差并通过复杂的修正算法，消除时间同步消息在传输和处理过程中收到的非确定
14、因素干扰，CPU使用、信道侦听和占用都不受约束，而传感器网络存在资源约束，必须考虑能量消耗。TPSN时间同步协议：目的是实现全网范围内节点间的时间同步。TPSN协议包括如下两个阶段：1. 第一阶段生成层次结构，每个节点都被赋予一个级别，根节点被赋予最高级别地0级，第i级的节点至少能够与第i-1级的节点通信。2. 第二个阶段实现所有树节点的时间同步，第1级节点同步到根节点，第i级的节点同步到第i-1级的节点，最终所有的节点都同步到根节点，实现整个网络时间同步。2.时间同步的概念：分布式系统通常需要一个表示系统时间的全局时间。1. 定位的含义：无线传感器网络定位问题的含义是指自组织的网络通过特定的方法提供节点的位置信息。可分为自身定位和目标定位。2. 了解基本术语（简答题）：锚点：指通过其他方式预先获得位置坐标的节点测距：指两个互相通信的节点通过测量的方式估计彼此距离或角度连接度：节点连接度和网络连接度两种含义节点连接度指可探测发现的邻居节点的个数。网络连接度所有节点网络邻居节点数目的平均值，它反映传感器配置的密集程度。邻居节点：传感器节点通信半径范围内的所有其他节点，被称为该节点的邻居节点接受信号强度：节点接受到无线信号的强度大小，被称为接受信号的强度指示。到达角度：节点接收到的信号相对于自身轴线的角度，被称为信号相对接收节点的到达角度。
