《无线传感器网络技术原理及应用（第二版）》期末试卷（含答案）

第一部分：选择题（每题2分，共20分）

以下哪个不是无线传感器网络的组成部分？ A. 传感器 B. 无线通信模块 C. 控制器 D. 电源参考答案：C
以下哪个不是无线传感器网络的通信技术？ A. Wi-Fi B. 蓝牙 C. ZigBee D. 4G 参考答案：D
无线传感器网络的最大优势是什么？ A. 低成本 B. 长寿命 C. 易于部署 D. 全球范围内覆盖参考答案：B
以下哪个不是无线传感器网络的应用场景？ A. 环境监测 B. 工业自动化 C. 安防监控 D. 航空航天参考答案：D
以下哪个是无线传感器网络的典型拓扑结构？ A. 星型 B. 环形 C. 网状 D. 总线参考答案：C
以下哪个不是无线传感器网络的协议？ A. TCP/IP B. IEEE 802.15.4 C. ZigBee D. LoRaWAN 参考答案：A
以下哪个是无线传感器网络的能耗优化技术？ A. 数据压缩 B. 数据加密 C. 数据分段传输 D. 数据备份参考答案：A
以下哪个是无线传感器网络的路由协议？ A. AODV B. FTP C. SSH D. DNS 参考答案：A
以下哪个是无线传感器网络的安全机制？ A. RSA B. AES C. DES D. MD5 参考答案：B
以下哪个是无线传感器网络的数据采集技术？ A. ADC B. DAC C. MCU D. FPGA 参考答案：A

第二部分：填空题（每空2分，共20分）

无线传感器网络的三种工作模式是________、和。参考答案：睡眠模式、监听模式、传输模式。
无线传感器网络的传输距离受到________、________和________等因素的影响。参考答案：天线功率、传输频率、传输介质。
无线传感器网络的数据压缩技术包括________、________和________等方法。参考答案：差分编码、哈夫曼编码、小波压缩。
无线传感器网络的能量收集技术包括________、________和________等方法。参考答案：太阳能收集、热能收集、振动能收集。
无线传感器网络的路由协议包括________、________和________等协议。参考答案：LEACH、TEEN、AODV。
无线传感器网络的安全机制包括________、________和________等方法。参考答案：数据加密、身份认证、密钥管理。
无线传感器网络的数据采集技术包括________、________和________等方法。参考答案：模拟信号采集、数字信号采集、视频信号采集。
无线传感器网络的MAC层协议包括________、________和________等协议。参考答案：CSMA/CA、TDMA、FDMA。
无线传感器网络的应用领域包括________、________和________等领域。参考答案：环境监测、智能交通、智能家居。
无线传感器网络的通信技术包括________、________和________等技术。参考答案：ZigBee、LoRaWAN、NB-IoT。

第三部分：简答题（每题10分，共40分）

什么是无线传感器网络？其优缺点是什么？（10分）参考答案：无线传感器网络指由多个具有自主感知、自主处理、自主通信能力的微型传感器节点组成的、能够感知、处理、传输信息的自组织、多层次、多功能的网络系统。其优点包括低成本、长寿命、易于部署、应用范围广等，缺点包括通信距离短、能量有限、数据传输不稳定等。
无线传感器网络的工作模式有哪些？各有什么特点？（10分）参考答案：无线传感器网络的工作模式包括睡眠模式、监听模式和传输模式。睡眠模式下节点处于休眠状态，功耗极低，但无法及时响应事件；监听模式下节点处于监听状态，能够及时响应事件，但功耗较高；传输模式下节点处于数据传输状态，功耗最高，但能够及时传输数据。
无线传感器网络的数据采集技术有哪些？各有什么特点？（10分）参考答案：无线传感器网络的数据采集技术包括模拟信号采集、数字信号采集和视频信号采集。模拟信号采集适用于采集模拟信号，精度较低；数字信号采集适用于采集数字信号，精度较高；视频信号采集适用于采集视频信号，数据量大，要求传输带宽高。
无线传感器网络的能量收集技术有哪些？各有什么特点？（10分）参考答案：无线传感器网络的能量收集技术包括太阳能收集、热能收集和振动能收集。太阳能收集适用于室外环境，收集效率高；热能收集适用于低功率设备，但收集效率较低；振动能收集适用于机械振动环境，收集效率受环境影响较大。

第四部分：论述题（共20分）

无线传感器网络的安全机制有哪些？各有什么作用？（10分）参考答案：无线传感器网络的安全机制包括数据加密、身份认证和密钥管理等方法。数据加密能够保护数据不被非法窃取或篡改；身份认证能够识别合法节点和非法节点，防止非法节点攻击网络；密钥管理能够保证密钥的安全性和有效性，防止密钥被泄露或失效。
无线传感器网络的路由协议有哪些？各有什么特点？（10分）参考答案：无线传感器网络的路由协议包括LEACH、TEEN和AODV等协议。LEACH是一种分簇路由协议，能够减少节点间的通信量，延长网络寿命；TEEN是一种事件驱动协议，能够捕捉网络中的事件，快速响应；AODV是一种基于距离向量的路由协议，能够适应网络动态变化，提高网络的可靠性。