文档介绍：该【WSN选择题 】是由【1781111****】上传分享，文档一共【17】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【WSN选择题 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使维护修改更容易,实现新的用户需求。实现阶段:完成系统软硬件平台的定制和创建实际的程序。根据目标系统的设计和需求,定制传感器节点的功能,并对WSN操作系统(软件平台)进行裁减,剔除开发目标系统所不需要的部分,以节省有限的空间,提高系统运行效率。测试阶段:将编译成功的应用程序导人节点进行测试。目前无线传感器网络使用的仿真工具主要有NS2、TinyOS、、++等等。其中TinyOS是专门针对无线传感器网络的特点而研究开发的。NS2:NS是一种可扩展、以配置和可编程的时间驱动的仿真工具,,使用C++和OTCL两种程序设计语言,C++是一种相对运行速度较快但是转换比较慢的语言,所以C++语言被用来实现网络协议,编写NS底层的仿真引擎;OTCL是运行速度较慢,但可以快速转换的脚本语言,正好和C++互补,所以OTCL语言被用来配置仿真中各种参数,建立仿真的整体结构,OTCL的脚本通过调用引擎中各类属性、方法,定义网络的拓扑,配置源节点、目的节点建立链接,产生所有事件的时间表,运行并跟踪仿真结果,、无线网络中链路层及其上层精确到数据包的一系列行为仿真。NS中的许多协议都和真实代码十分接近,主要特点包括以下几个方面:(1)采用面向对象的技术,对象的属性可以任意配置,每一对象属于相应行为和功能的类,可以通过定义新的类来满足不同的系统要求;(2)提供了各种通信网络和信息系统的处理构件和模块;(3)采用图形化界面建模,为使用者提供三层(网络层、节点层、进程层)建模机制来描述现实的系统;(4)在过程层次中使用有限状态机来对其它协议和过程进行建模,内置模型将会自动生成C语言实现可执行的高效、高离散事件的模拟流程;(5)内建了很多性能分析器,它会自动采集模拟过程的结果数据;(6)几乎预定义了所有常用的业务模型,如均:..泊松分布等TinyOS是专门针对传感器研发出的操作系统。使用的语言为nesC语言。TinyOS操作系统中常用的仿真平台主要是TOSSIM和Avrora(1)TOSSIM(TinyOSsimulation),仿真编译器能直接从TinyOS应用的组件表中编译生成仿真程序。(2)Avrora是一种专门为Atmel和Mica2节点上以AVR单片机语言编写的程序***分析的工具。?路由协议的设计要求?由协议主要分为四类:基于聚簇的路由协议、以数据为中心路由协议、基于地理位置路由协议和能量感知路由协议现有的无线传感器网络路由协议设计以节能、延长网络生命周期为主要目的。(1)QoS路由。目前传感器网络路由协议的研究重点主要集中在能量效率上,而在未来的研究中可能还需要解决由视频和成像传感器以及实时应用引起的QoS问题。(2)支持移动性。目前的WSNs路由协议对网络的拓扑感知能力和移动性的支持比较差,如何在控制协议开销的前提下,支持快速拓扑感知是一个重要挑战。(3)安全路由。由于WSNs的固有特性,其路由协议极易受到安全威胁,是网络攻击的主要目标,设计简单、有效、适用于WSNs的安全机制是今后努力的方向。(4)有效功耗。WSNs中数据通信最为耗能,今后尽量通过使用数据融合技术、数据传输中采用过滤机制来减少通信量,并通过让各节点平均消耗能量来保持通信量的负载均衡。(5)容错性。由于WSNs节点容易发生故障,应尽量利用节点易获得的网络信息计算路由,以确保在路由出现故障时能够尽快得到恢复,?各有哪些特点?WSN的操作系统(WSNOS)是WSN系统的基本软件环境,是许许多多的WSN应用软件开发的基础。WSNOS不是特定的系统/用户界面,也不是特定的一系列系统服务,而是定义了一套通用的界面框架,允许应用程序选择服务和实现;它提供框架的模块化,以便适应硬件的多样性,同时允许应用程序重用通用的软件服务和抽象。同其他操作系统一样,WSNOS是为了方便开发应用,提供物理设备的抽象和高协调性的通用函数实现。它的独特性在于,资源极端受限(处理器速度、存储器大小、内存大小、通讯带宽、资源数量以及电源受限),设备特殊性和缺乏一致的抽象层次。因此,WSNOS的设计策略必须是一个资源库,从中抽取一部分组成应用。它致力于提供有限资源的并发,而不是提供接口或形式。伯克利开发的TinyOS正是这样一套WSNOS系统?:美国加州大学伯克利分校开发,事件驱动,基于组件,使用nesC编写,nesC:使用C作为其基础语言,支持所有的C语言词法和语法,ponent)和接口(interface)的关键字定义,定义了接口及如何使用接口表达组件之间关系的方法,目前只支持组件的静态连接,不能实现动态连接和配置?(worksofIn-situSensors):美国克罗拉多大学开发,轻量级的基于抢占的多线程无线传感器网络操作系统,编程语言为c语言,整个内核占用的RAM小于500个字节,适合于无线传感器网络中处理复杂任务(例如加密解密,数据融合,定位,时间同步等)的需求?:美国加州大学洛杉矶分校开发,提供了很好的动态增加和删除模块的功能,内核和应用程序模块中都使用动态存储,实现了优先级调度,-hoc网络、传统无线宽带网络相比的差异,以及WSN的特点。WSN是Adhoc网络的一种典型应用,但WSN与传统的Adhoc网络存在以下区别:1、WSN节点数量更为庞大,分布更为密集;2、WSN节点更容易失效,网络拓扑变化频繁;3、WSN主要使用广播通信机制,而Adhoc网络是基于点对点的通信;4、WSN节点的动力能源、运算能力、存储器大小均受局限;5、WSN不必拥有全球统一标识符;6、WSN以数据为中心。正是由于WSN与Adhoc网络存在以上的显著区别,导致Adhoc:..,也导致两者的应用存在着显著差别。由于Adhoc网络具有节点对等、多跳无中心接入、不依赖网络基础设施、抗毁性强等特点,使得它的应用领域与普通的通信网络有着非常大的区别。。结构:节点可以组成三种拓朴结构:星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Clustertree)。节点以自组织形式构成网络、每个节点都可以自主采集数据,数据通过单跳方式或多跳中继方式送到汇聚节点(Sink节点)。汇聚节点将收集的数据发送到远程的控制中心,或通过RS232接口把数据发送给PC机进行数据处理和存储。特点:(1)网络节点密度高,数量大;(2)节点的计算和存储能力有限;(3)节点体积微小,通常携带能量十分有限的电池,节点能量有限;(4)通信能力有限,传感器网络的通信带宽较窄,节点间的通信单跳距离通常只有几十到几百米,因此在有限的通信能力下如何设计网络通信机制以满足传感器网络的通信是必须考虑的问题;(5)各传感器节点位置随机分布,具有自组织特性。-MAC协议的实现手段和特点基于竞争的随机访问MAC协议是载波侦听多路访问(CSMA)接入方式。,就采用了带冲突避免的载波侦听多路访问(CSMAwithCollisionAvoidance,CSMA/CA)协议,它是基于竞争的无线网络MAC协议的典型代表。CSMA/CA机制:在信号传输之前,发射机先侦听介质中是否有同信道载波,若不存在,意味着信道空闲,将直接进入数据传输状态;若存在载波,则在随机退避一段时间后重新检测信道。这种介质访问控制层的方案简化了实现自组织网络应用的过程。,冲突的检测存在一定的问题,这个问题称为现象,这是由于要检测冲突,设备必须能够一边接受数据信号一边传送数据信号,而这在无线系统中是无法办到的。鉴于这个差异,,采用了新的协议CSMA/CA(CarrierSenseesswithCollisionAvoidance)或者DCF(DistributedCoordinationFunction)。CSMA/CA利用ACK信号来避免冲突的发生,也就是说,只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据已经正确到达目的地址。?各有何特点?目前无线传感器网络采用的主要传输介质包括无线电、红外线和光波等。(1)无线通信的介质包括