无线传感器网络技术原理及应用（第二版）期末试卷

一、选择题（每题2分，共20分）

无线传感器网络的特点是（） A. 能自组织形成网络 B. 通信距离远 C. 需要大量电力支持 D. 安全性较低
无线传感器节点的组成包括（） A. 传感器、处理器、存储器、通信模块 B. 传感器、处理器、存储器、显示器 C. 传感器、处理器、显示器、通信模块 D. 传感器、存储器、通信模块、显示器
无线传感器网络中的路由协议包括（） A. AODV B. DSDV C. LEACH D. OSPF
无线传感器网络中的数据采集方式包括（） A. 均匀采样 B. 事件驱动采样 C. 周期性采样 D. 随机采样
无线传感器网络中的能量管理技术包括（） A. 能量收集技术 B. 能量转换技术 C. 能量储存技术 D. 能量优化技术
LEACH协议的优点是（） A. 简单易实现 B. 能够延长网络寿命 C. 能够提高数据传输速度 D. 能够提高网络覆盖范围
无线传感器网络中的安全问题包括（） A. 篡改数据 B. 窃取数据 C. 拒绝服务攻击 D. 扫描网络
无线传感器网络中的QoS（服务质量）包括（） A. 延迟 B. 带宽 C. 可靠性 D. 速率
无线传感器网络中的MAC协议包括（） A. CSMA B. TDMA C. FDMA D. CDMA
无线传感器网络中的网络拓扑结构包括（） A. 星型结构 B. 环形结构 C. 树形结构 D. 网状结构

答案：

A 2. A 3. ACD 4. ABCD 5. ABCD 6. AB 7. ABCD 8. ABC 9. AB 10. CD

二、填空题（每题3分，共15分）

无线传感器节点的三个主要部分是 __________、处理器和通信模块。
无线传感器网络中的路由协议有 __________、LEACH等。
无线传感器网络中的能量管理技术包括能量收集技术、能量转换技术、能量储存技术和 __________。
无线传感器网络中的安全问题包括篡改数据、窃取数据、拒绝服务攻击和 __________。
无线传感器网络中的MAC协议包括CSMA、TDMA、FDMA和 __________。

答案：

传感器 2. AODV、DSDV、LEACH 3. 能量优化技术 4. 扫描网络 5. CDMA

三、简答题（每题10分，共30分）

请简述无线传感器网络的组网方式及其优缺点。
请简述无线传感器网络中的能量管理技术及其应用。
请简述无线传感器网络中的安全问题及其解决方案。

答案：

无线传感器网络的组网方式主要有基于分簇的组网和基于分散的组网。基于分簇的组网方式可以将网络分为多个簇，每个簇由一个簇首节点来控制和管理，可以减小网络中节点间的通信量，降低节点能量消耗，但是簇首节点的能量消耗较大，容易导致簇首节点失效。基于分散的组网方式则是所有节点都可以相互通信，不存在簇首节点，节点的能量消耗比较均衡，但是节点间的通信量较大，容易导致网络拥塞。综合来看，基于分簇的组网方式适合大规模网络，基于分散的组网方式适合小规模网络。
无线传感器网络中的能量管理技术包括能量收集技术、能量转换技术、能量储存技术和能量优化技术。其中，能量收集技术可以利用环境能源，如太阳能、风能、热能等，将其转化为电能，以供无线传感器节点使用；能量转换技术可以将电能转化为其他形式的能量，如光能、声能等，以满足节点不同的能量需求；能量储存技术可以将多余的电能储存在电池或超级电容器中，以备无线传感器节点需要时使用；能量优化技术可以通过调整节点的工作模式和协议设计等方式，减小节点的能量消耗，延长网络寿命。目前，各种能量管理技术已经得到了广泛的应用，如太阳能电池板、超级电容器、低功耗处理器等。
无线传感器网络中的安全问题主要包括篡改数据、窃取数据、拒绝服务攻击和扫描网络。为了解决这些安全问题，可以采用加密算法、认证技术、密钥管理和防火墙等措施加强网络安全。其中，加密算法可以保证数据传输的机密性，防止数据被篡改或窃取；认证技术可以验证数据的来源，防止数据被伪造；密钥管理可以保证密钥的安全性，防止密钥被泄露；防火墙可以防止网络遭受攻击。目前，各种安全技术已经得到了广泛的应用，如AES加密算法、数字证书、公钥密码学等。