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一、无线传感器网络的概述
1、 无线传感器网络定义，无线传感器网络三要素，无线传感器网络的任务，无线传感器网
络的体系结构示意图，组成部分（P1-2）
定义：无线传感器网络（wireless sensor network, WSN）是由部署在监测区域内大量的成本 很低、微型传感器节点组成，通过无线通 信方式形成的一种多跳自组织的网络系统， 其目的是协作地感知、采集和处理网络覆 盖范围内感知对象的信息，并发送给观察 者或者用户
另一种定义：无线传感器网络(WSN)是大量的静止或移 动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无 线网络，目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域内感知对象的监测信息，并报告给用户
三要素：传感器，感知对象和观察者
任务：利用传感器节点来监测节点周围的环境，收集相关的数据，然后通过无线收发装置采用多跳路由的方式将数据发送给汇聚节点，再通过汇聚节点将数据传送到用户端，从而达到对目标区域的监测 体系结构示意图：
组成部分：传感器节点、汇聚节点、网关节点和基站 2、 无线传感器网络的特点（P2-4）
（1） 大规模性且具有自适应性 （2） 无中心和自组织 （3） 网络动态性强
（4） 以数据为中心的网络 （5） 应用相关性
3、 无线传感器网络节点的硬件组成结构（P4-6）
无线传感器节点的硬件部分一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块4部分组成。
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4、 常见的无线传感器节点产品，几种Crossbow公司的Mica系列节点（Mica2、 Telosb）
的硬件组成（P6）
5、 无线传感器网络的协议栈体系结构（P7）
1.各层协议的功能
应用层：主要任务是获取数据并进行初步处理，包括一系列基于监测任务的应用层软件 传输层：负责数据流的传输控制 网络层：主要负责路由生成与路由选择
数据链路层：负责数据成帧，帧检测，媒体访问和差错控制
物理层：实现信道的选择、无线信号的监测、信号的发送与接收等功能 2.管理平台的功能
（1）能量管理平台管理传感器节点如何使用能源。
（2）移动管理平台检测并注册传感器节点的移动，维护到汇聚节点的路由，使得传感器节点能够动态跟踪邻居的位置。
（3）任务管理平台在一个给定的区域内平衡和调度监测任务。
6、 无线传感器网络的应用领域（P8-9）
（1） 军事应用
（2） 智能农业和环境监测 （3） 医疗健康
（4） 紧急和临时场合 （5） 家庭应用 （6） 空间探索
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（7） 其他方面应用
7、 无线传感器网络面临的挑战(P13)
（1） 低能耗 （2） 实时性 （3） 低成本
（4） 安全和抗干扰 （5） 协作
（6） 灵活、自适应的网络协议体系 （7） 跨层设计
无线传感器节点的：电源能量有限，通信能力有限，计算和存储能力有限
二、无线传感器网络的关键技术：物理层、MAC层、路由、数据融合技术（这几
部分没有讲，需要自己自学了解相关内容，没讲的部分会以选择题的形式简单考核）、
8、 无线电波、ISM波段频谱P15-16
9、 无线传感器网络中节点的四种不同的状态及其能耗消耗对比 10、 无线传感器网络设计路由协议的重要目标，以及在设计路由协议是需要考虑哪些关
键问题？P22-23
重要目标：就是在传输数据的同时，最大限度地延长网络寿命，并且避免网络连通性降低。 关键问题：
（1） 节点部署
（2） 数据精确性前提下的能耗 （3） 以数据为中心的数据报告模型 （4） 鲁棒性与容错性 （5） 网络动态性 （6） 数据融合 11、 了解几种常见的无线传感器网络路由协议（平面路由）缺点，协议实现的基本思想？
P23-27
（1） Flooding与Gossiping路由协议
a. Flooding路由协议
缺陷：信息内爆，部分重叠现象，网络资源利用不合理 b. Gossiping路由协议
缺陷：仍存在网络资源利用不合理和重叠现象
（2） 定向扩散路由协议 （3） LEACH路由协议 （4） GRID路由协议 （5） SAR路由协议 12、 无线传感器网络的数据融合的作用与基本思想：
数据融合的作用：P41
数据融合的基本思想：在从各个节点收集数据的过程中，利用节点本地的计算机和存储能力处理数据，去除冗余数据，尽量减少网络内的数据传输量，提高数据采集效率，到达减少能源消耗、延长网络生命期的目的。
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三、Zigbee协议栈与Zstack开发（主要参考第二章2.9，及其补充的ppt以及实验例子代码）
13、 常见的Zigbee芯片（纯射频芯片与SOC）与协议栈； 14、 Zigbee特点与Zigbee技术的应用领域 15、 Zigbee无线网络结构；（星形、网状、树形簇状网络，） 16、 Zigbee无线网络设备类型、网络组成、协调器、路由器、终端的主要作用， Zstack
编译选项； 17、 Zigbee地址（位IEEE MAC地址与16位zigbee短地址，广播地址、绑定通信地
址，协调器地址）； 18、 Zigbee Zstack编程框架（基本点对点通信常用函数、常用消息、SAPI框架的各种
函数）；（参考例子代码） 19、 使用Zigbee协议栈进行开发的思路与进行应用程序通信的步骤；（王小强那本教材
pdf P37）
四、数据管理技术
20、 无线传感器网络数据管理系统，以数据为中心、分布式网络数据库、设计目标
（P86-）
设计目标：
（1） 网内节能性 （2） 查询实时性 （3） 高容错性 （4） 系统可扩展性 （5） 负载平衡
21、 无线传感器网络数据储存结构(P90-91)、包括各种结构的结构图、特点
P90-93 22、 无线传感器网络数据管理的作用
五、无线传感器网络的接入技术
23、 24、
常见的几种接入网关技术 P147 常见接入网关技术web模式、socket
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web：
基于Web的无线传感器网络网关
• 网关收集传感器采集来的数据，并把它们存储在数据
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库中。
• 用户通过SQL查询或网页的形式获取网关内存储的数据 。它能够提供HTTP服务,具有导出信息的功能,使远程 客户端能够对其进行监测和管理。它还可以执行一些 安全功能，如对用户和数据合法性的认证。
• 基于Web的网关需要具备以下功能：对传感器采集数据 的融合，在Internet和WSN间进行灵活的查询管理， WSN高效的接入。
• 嵌入式数据库sqlite、嵌入式web服务器boa
六、无线传感器网络应用
25、 极端环境监测应用，使用的相关技术： 26、 厄瓜多尔火山监测及其系统架构 27、 生活习性监测：缅因大鸭岛实验、及其系统组成与结构 28、 动物追踪ZebraNet 29、 基于Zigbee的智能家居
以及利用所学过的知识综合提出针对某种场景的设计思路与方案
七、Contiki 6LoWPAN
30、
6LoWPAN无线传感器网络结构
31、
Contiki IPV6无线传感网组网
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32.PC Linux Contiki接入网关的配置方法
IPV6节点与PC联网--实验流程：
选择一个节点作为边界路由节点，下载rpl- border-router固件
• 选择一个节点作为普通数据发送节点，下载rpl- udp-client固件
• 使用串口线连接边界路由节点与运行 Linux 的主机 • 在PC Linux系统（ Instant Contiki ）上开启边 界路由接口驱动程序tunslip6
• 测试PC端到无线传感器节点的ping6测试；
• 在PC Linux机上运行udp-server数据接收程序pc- server，接收来自节点的数据，并与节点交互
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