在这样的的通信环境和和节点有限通通信能力的情情况下，如何何设计网络通通信机制以满满足传感器网网络的通信需需求是传感器器网络面临的的挑战之一3.计算和存储储能力有限传感器节点是一一种微型嵌入入式设备，要要求它价格低低功耗小，这这些限制必然然导致其携带带的处理器能能力比较弱，存存储器容量比比较小为了了完成各种任任务，传感器器节点需要完完成监测数据据的采集和转转换、数据的的管理和处理理、应答汇聚聚节点的任务务请求和节点点控制等多种种工作如何何利用有限的的计算和存储储资源完成诸诸多协同任务务成为传感器器网络设计的的挑战4-2举例说明明无线传感器器网络的应用用领域答：传感器网络络的应用前景景非常广阔，能能够广泛应用用于军事、环环境监测和预预报、健康护护理、智能家家居、建筑物物状态监控、复复杂机械监控控、城市交通通、空间探索索、大型车间间和仓库管理理，以及机场场、大型工业业园区的安全全监测等领域域随着传感感器网络的深深入研究和广广泛应用，传传感器网络将将逐渐深入到到人类生活的的各个领域1.军事应用传感器网络具有有可快速部署署、可自组织织、隐蔽性强强和高容错性性的特点，因因此非常适合合在军事上应应用。
利用传传感器网络能能够实现对敌敌军兵力和装装备的监控、战战场的实时监监视、目标的的定位、战场场评估、核攻攻击和生物化化学攻击的监监测和搜索等等功能通过过飞机或炮弹弹直接将传感感器节点播撒撒到敌方阵地地内部，或者者在公共隔离离带部署传感感器网络，就就能够非常隐隐蔽而且近距距离准确地收收集战场信息息，迅速获取取有利于作战战的信息传传感器网络是是由大量的随随机分布的节节点组成的，即即使一部分传传感器节点被被敌方破坏，剩剩下的节点依依然能够自组组织地形成网网络传感器器网络可以通通过分析采集集到的数据，得得到十分准确确的目标定位位，从而为火火控和制导系系统提供精确确的制导利利用生物和化化学传感器，可可以准确地探探测到生化武武器的成分，及及时提供情报报信息，有利利于正确防范范和实施有效效的反击2.环境观测和和预报系统随着人们对于环环境的日益关关注，环境科科学所涉及的的范围越来越越广泛传感感器网络在环环境研究方面面可用于监视视农作物灌溉溉情况、土壤壤空气情况、牲牲畜和家禽的的环境状况和和大面积的地地表监测等，可可用于行星探探测、气象和和地理研究、洪洪水监测等，还还可以通过跟跟踪鸟类、小小型动物和昆昆虫进行种群群复杂度的研研究等。
类似似地，传感器器网络可实现现对森林环境境监测和火灾灾报告，传感感器节点被随随机密布在森森林之中，平平常状态下定定期报告森林林环境数据，当当发生火灾时时，这些传感感器节点通过过协同合作会会在很短的时时间内将火源源的具体地点点、火势的大大小等信息传传送给相关部部门3.医疗护理传感器网络在医医疗系统和健健康护理方面面的应用包括括监测人体的的各种生理数数据，跟踪和和监控医院内内医生和患者者的行动，医医院的药物管管理等如果果在住院病人人身上安装特特殊用途的传传感器节点，如如心率和血压压监测设备，医医生利用传感感器网络就可可以随时了解解被监护病人人的病情，发发现异常能够够迅速抢救将将传感器节点点按药品种类类分别放置，计计算机系统即即可帮助辨认认所开的药品品，从而减少少病人用错药药的可能性还还可以利用传传感器网络长长时间地收集集人体的生理理数据，这些些数据对了解解人体活动机机理和研制新新药品都是非非常有用的4.智能家居传感器网络能够够应用在家居居中在家电电和家具中嵌嵌入传感器节节点，通过无无线网络与IInternnet连接在在一起，将会会为人们提供供更加舒适、方方便和更具人人性化的智能能家居环境利利用远程监控控系统，可完完成对家电的的远程遥控，例例如可以在回回家之前半小小时打开空调调，这样回家家的时候就可可以直接享受受适合的室温温，也可以遥遥控电饭锅、微微波炉、电冰冰箱、机机、电视机、录录像机、电脑脑等家电，按按照自己的意意愿完成相应应的煮饭、烧烧菜、查收电留言、选选择录制电视视和电台节目目以及下载网网上资料到电电脑中等工作作，也可以通通过图像传感感设备随时监监控家庭安全全情况。
利用用传感器网络络可以建立智智能幼儿园，监监测孩童的早早期教育环境境，跟踪孩童童的活动轨迹迹，可以让父父母和老师全全面地研究学学生的学习过过程5.建筑物状态态监控建筑物状态监控控（Structture HHealthh Monitooring，SSHM）是利利用传感器网网络来监控建建筑物的安全全状态由于于建筑物不断断修补，可能能会存在一些些安全隐患虽虽然地壳偶尔尔的小振动可能不会会带来看得见见的损坏，但但是也许会在在支柱上产生生潜在的裂缝缝，这个裂缝缝可能会在下下一次地震中中导致建筑物物倒塌用传传统方法检查查，往往要将将大楼关闭数数月采用传感器网络络，可以让大大楼、桥梁和和其他建筑物物能够自身感感觉并意识到到它们本身的的状况，使得得安装了传感感器网络的智智能建筑自动动告诉管理部部门它们的状状态信息，并并且能够自动动按照优先级级来进行一系系列自我修复复工作未来来的各种摩天天大楼可能就就会装备这种种类似红绿灯灯的装置，从从而建筑物可可自动告诉人人们当前是否否安全、稳固固程度如何等等信息6.其他方面的的应用复杂机械的维护护经历了“无无维护”、“定定时维护”以以及“基于情情况的维护”三三个阶段。
采采用“基于情情况的维护”方方式能够优化化机械的使用用，保持过程程更加有效，并并且保证制造造成本仍然低低廉其维护护开销分为几几个部分：设设备开销、安安装开销和人人工收集分析析机械状态数数据的开销采采用无线传感感器网络能够降降低这些开销销，特别是能能够去掉人工工开销尤其其是目前数据据处理硬件技技术的飞速发发展和无线收收发硬件的发发展，新的技技术已经成熟熟，可以使用用无线技术避避免昂贵的线线缆连接，采采用专家系统统自动实现数数据的采集和和分析传感感器网络可以以应用于空间间探索借助助于航天器在在外星体撒播播一些传感器器节点，可以以对星球表面面进行长时间间的监测这这种方式成本本很低，节点点体积小，相相互之间可以以通信，也可可以和地面站站进行通信4-3传感器节节点由哪几部部分组成？答：传感器节点点由传感器模模块、处理器器模块、无线线通信模块和和能量供应模模块四部分组组成传感器器模块负责监监测区域内信信息的采集和和数据转换；；处理器模块块负责控制整整个传感器节节点的操作，存存储和处理本本身采集的数数据以及其他他节点发来的的数据；无线线通信模块负负责与其他传传感器节点进进行无线通信信，交换控制制消息和收发发采集数据；；能量供应模模块为传感器器节点提供运运行所需的能能量，通常采采用微型电池池。
4-4简述无线线传感器网络络各层协议和和平台的功能能答：协议栈包括括物理层、数数据链路层、网网络层、传输输层和应用层层，与互联网网协议栈的五五层协议相对对应另外，协协议栈还包括括能量管理平平台、移动管管理平台和任任务管理平台台这些管理理平台使得传传感器节点能能够按照能源源高效的方式式协同工作，在在节点移动的的传感器网络络中转发数据据，并支持多多任务和资源源共享各层层协议和平台台的功能如下下：l 物理层提供简单单但健壮的信信号调制和无无线收发技术术；l 数据链路层负责责数据成帧、帧帧检测、媒体体访问和差错错控制；l 网络层主要负责责路由生成与与路由选择；；l 传输层负责数据据流的传输控控制，是保证证通信服务质质量的重要部部分；l 应用层包括一系系列基于监测测任务的应用用层软件；l 能量管理平台管管理传感器节节点如何使用用能源，在各各个协议层都都需要考虑节节省能量；l 移动管理平台检检测并注册传传感器节点的的移动，维护护到汇聚节点点的路由，使使得传感器节节点能够动态态跟踪其邻居居的位置；l 任务管理平台在在一个给定的的区域内平衡衡和调度监测测任务4-5无线传感感器网络具有有何显著特点点？答：无线传感器器网络具有以以下的特点：：1.大规模网络络为了获取精确信信息，在监测测区域通常部部署大量传感感器节点，传传感器节点数数量可能达到到成千上万，甚甚至更多。
传传感器网络的的大规模性包包括两方面的的含义：一方方面是传感器器节点分布在在很大的地理理区域内，如如在原始大森森林采用传感感器网络进行行森林防火和和环境监测，需需要部署大量量的传感器节节点；另一方方面，传感器器节点部署很很密集，在一一个面积不是是很大的空间间内，密集部部署了大量的的传感器节点点传感器网网络的大规模模性具有如下下优点：通过过不同空间视视角获得的信信息具有更大大的信噪比；；通过分布式式处理大量的的采集信息能能够提高监测测的精确度，降降低对单个传传感器节点的的精度要求；；大量冗余节节点的存在，使使得系统具有有很强的容错错性能；大量量节点能够增增大覆盖的监监测区域，减减少洞穴或者者盲区2.自组织网络络在传感器网络应应用中，通常常情况下传感感器节点被放放置在没有基基础结构的地地方传感器器节点的位置置不能预先精精确设定，节节点之间的相相互邻居关系系预先也不知知道，如通过过飞机播撒大大量传感器节节点到面积广广阔的原始森森林中，或随随意放置到人人不可到达或或危险的区域域这样就要要求传感器节节点具有自组组织的能力，能能够自动进行行配置和管理理，通过拓扑扑控制机制和和网络协议自自动形成转发发监测数据的的多跳无线网网络系统。
3．多跳路由网络中节点通信信距离有限，一一般在几十到到几百米范围围内，节点只只能与它的邻邻居直接通信信如果希望望与其射频覆覆盖范围之外外的节点进行行通信，则需需要通过中间间节点进行路路由网络的的多跳路由使使用网关和路路由器来实现现，而无线传传感器网络中中的多跳路由由是由普通网网络节点完成成的，没有专专门的路由设设备这样每每个节点既可可以是信息的的发起者，也也可以是信息息的转发者4.动态性网络络传感器网络的拓拓扑结构可能能因为下列因因素而改变：：①环境因素素或电能耗尽尽造成的传感感器节点出现现故障或失效效；②环境条条件变化可能能造成无线通通信链路带宽宽变化，甚至至时断时通；；③传感器网网络的传感器器、感知对象象和观察者这这三要素都可可能具有移动动性；④新节节点的加入这这就要求传感感器网络系统统要能够适应应这种变化，具具有动态的系系统可重构性性4.可靠的网络络传感器网络特别别适合部署在在恶劣环境或或人类不宜到到达的区域，传传感器节点可可能工作在露露天环境中，遭遭受太阳的暴暴晒或风吹雨雨淋，甚至遭遭到无关人员员或动物的破破坏传感器器节点往往采采用随机部署署，如通过飞飞机撒播或发发射炮弹到指指定区域进行行部署。
这些些都要求传感感器节点非常常坚固，不易易损坏，适应应各种恶劣环环境条件由于监测区域环环境的限制以以及传感器节节点数目巨大大，不可能人人工“照顾”每每个传感器节节点，网络的的维护十分困困难甚至不可可维护传感感器网络的通通信保密性和和安全性也十十分重要，要要防止监测数数据被盗取和和获取伪造的的监测信息因因此，传感器器网络的软硬硬件必须具有有鲁棒性和容容错性5.以数据为中中心的网络传感器网络是任任务型的网络络，脱离传感感器网络谈论论传感器节点点没有任何意意义传感器器网络中的节节点采用节点点编号标识，节节点编号是否否需要全网唯唯一取决于网网络通信协议议的设计由由于传感器节节点随机部署署，构成的传传感器网络与与节点编号之之间的关系是是完全动态的的，表现为节节点编号与节节点位置没有有必然联系用用户使用传感感器网络查询询事件时，直直接将所关心心的事件通告告给网络，而而不是通告给给某个确定编编号的节点网网络在获得指指定事件的信信息后汇报给给用户这种种以数据本身身作为查询或或传输线索的的思想更接近近于自然语言言交流的习惯惯所以通常常说传感器网网络是一个以以数据为中心心的网络6.应用相关的的网络传感器网络用来来感知客观物物理世界，获获取物理世界界的信息量。
客客观世界的物物理量多种多多样，不可穷穷尽不同的的传感器网络络应用关心不不同的物理量量，因此对传传感器的应用用系统也有多多种多样的要要求不同的的应用背景对对传感器网络络的要求不同同，其硬件平平台、软件系系统和网络协协议必然会有有很大差别所所以传感器网网络不能像IInternnet一样，有有统一的通信信协议平台对对于不同的传传感器网络应应用虽然存在在一些共性问问题，但在开开发传感器网网络应用中，更更关心传感器器网络的差异异只有让系系统更贴近应应用，才能做做出最高效的的目标系统针针对每一个具具体应用来研研究传感器网网络技术，这这是传感器网网络设计不同同于传统网络络的显著特征征4-6基于距离离的定位的方方法分为：基基于TOA的的定位、基于于TDOA的的定位、基于于AOA的定定位和基于RRSSI的定定位等，比较较这四种方法法的优缺点答：基于TOAA的定位精度度高，但要求求节点间保持持精确的时间间同步，因此此对传感器节节点的硬件和和功耗提出了了较高的要求求TDOAA技术对硬件件的要求高，成成本和能耗使使得该种技术术对低能耗的的传感器网络络提出了挑战战但是TDDOA技术测测距误差小，有有较高的精度度。
AOA定定位不仅能确确定节点的坐坐标，还能提提供节点的方方位信息但但AOA测距距技术易受外外界环境影响响，且AOAA需要额外硬硬件，在硬件件尺寸和功耗耗上不适用于于大规模的传传感器网络在在实验环境中中RSSI表表现出良好的的特性，但是是在现实环境境中，温度、障障碍物、传播播模式等条件件往往都是变变化的，使得得该技术在实实际应用中仍仍然存在困难难4-7无线传感感器网络为什什么要使用时时间同步机制制，时间同步步机制的主要要性能参数包包括哪些？答：在无线传感感器网络系统统中，单个节节点的能力非非常有限，整整个系统所要要实现的功能能需要网络内内所有节点互互相配合共同同完成时间间同步在无线线传感器网络络中起着非常常重要的作用用在分布式式系统中，不不同的节点都都有自己的本本地时钟由由于不同节点点的晶体振荡荡器频率存在在偏差，以及及温度变化和和电磁波干扰扰等，即使在在某个时刻所所有节点都达达到时间同步步，它们的时时间也会逐渐渐出现偏差，而而分布式系统统的协同工作作需要节点间间的时间同步步，因此时间间同步机制是是分布式系统统基础框架的的一个关键机机制传感器网络应用用的多样性导导致了对时间间同步机制需需求的多样性性，不可能用用一种时间同同步机制满足足所有的应用用要求。
传感感器网络的时时间同步机制制的主要性能能参数如下：：（1）最大误差差：一组传感感器节点之间间的最大时间间差量，或相相对外部标准准时间的最大大差量通常常情况下，最最大误差随着着需要同步的的传感器网络络范围的增大大而增加2）同步期限限：节点间需需要一直保持持时间同步的的时间长度，传传感器网络需需要在各种时时间长度内保保持时间同步步，从瞬间同同步到伴随网网络存在的永永久同步3）同步范围围：需要节点点间时间同步步的区域范围围，这个范围围可以是地理理范围，如以以米度量的距距离；也可以以是逻辑距离离，如网络的的跳数4）可用性：：指在范围内内的覆盖完整整性，有些时时间同步机制制能够同步区区域内的每个个节点，基于于网络的机制制通常能够同同步每个节点点，而有些机机制对硬件要要求高，仅能能同步部分节节点，如GPPS系统5）效率：达达到同步精度度所经历的时时间以及消耗耗的能量需需要交换的同同步消息越多多，经历的时时间越长，消消耗的网络能能量就越大，同同步的效率相相对就越低6）代价和体体积：时间同同步可能需要要特定硬件，在在传感器网络络中需要考虑虑部件的价格格和体积，这这对传感器网网络非常重要要4-8无线传感感器网络的安安全研究要解解决哪些问题题？答：无线传感器器网络的安全全和一般网络络安全的出发发点是相同的的，都要解决决如下问题：：（1）机密性问问题。
所有敏敏感数据在存存储和传输的的过程中都要要保证其机密密性，让任何何人在截获物物理通信信号号的时候不能能直接获得消消息内容2）点到点的的消息认证问问题网络节节点在接收到到另外一个节节点发送过来来的消息时，能能够确认这个个数据包确实实是从该节点点发送出来的的，而不是别别人冒充的3）完整性鉴鉴别问题网网络节点在接接收到一个数数据包的时候候，能够确认认这个数据包包和发出来的的时候一模一一样，没有被被中间节点篡篡改或者在传传输中通信出出错4）新鲜性问问题数据本本身具有时效效性，网络节节点能够判断断最新接收到到的数据包是是发送者最新新产生的数据据包造成新新鲜性问题一一般有两种原原因：一是由由网络多路径径延时的非确确定性导致数数据包的接收收错序而引起起，二是由恶恶意节点的重重放（repplay）攻攻击而引起5）认证组播播/广播问题题认证组播播/广播解决决的是单一节节点向一组节节点/所有节节点发送统一一通告的认证证安全问题认认证广播的发发送者是一个个，而接收者者是很多个，所所以认证方法法和点到点通通信认证方式式完全不同在在SPINSS安全框架中中将详细分析析广播认证问问题6）安全管理理问题安全全管理包括安安全引导和安安全维护两个个部分。
安全全引导是指一一个网络系统统从分散的、独独立的、没有有安全通道保保护的个体集集合，按照预预定的协议机机制，逐步形形成统一完整整的、具有安安全信道保护护的、连通的的安全网络的的过程4-9与传统网网络的路由协协议相比，无无线传感器网网络的路由协协议具有哪些些特点？答：与传统网络络的路由协议议相比，无线线传感器网络络的路由协议议具有以下特特点：（1）能量优先先传统路由由协议在选择择最优路径时时，很少考虑虑节点的能量量消耗问题而而无线传感器器网络中节点点的能量有限限，延长整个个网络的生存存期成为传感感器网络路由由协议设计的的重要目标，因因此需要考虑虑节点的能量量消耗以及网网络能量均衡衡使用的问题题2）基于局部部拓扑信息无无线传感器网网络为了节省省通信能量，通通常采用多跳跳的通信模式式，而节点有有限的存储资资源和计算资资源，使得节节点不能存储储大量的路由由信息，不能能进行太复杂杂的路由计算算在节点只只能获取局部部拓扑信息和和资源有限的的情况下，如如何实现简单单高效的路由由机制是无线线传感器网络络的一个基本本问题3）以数据为为中心传统统的路由协议议通常以地址址作为节点的的标识和路由由的依据，而而无线传感器器网络中大量量节点随机部部署，所关注注的是监测区区域的感知数数据，而不是是具体哪个节节点获取的信信息，不取决决于全网唯一的标识。
传传感器网络通通常包含多个个传感器节点点到少数汇聚聚节点的数据据流，按照对对感知数据的的需求、数据据通信模式和和流向等，以以数据为中心心形成消息的的转发路径4）应用相关关传感器网网络的应用环环境千差万别别，数据通信信模式不同，没没有一个路由由机制适合所所有的应用，这这是传感器网网络应用相关关性的一个体体现设计者者需要针对每每一个具体应应用的需求，设设计与之适应应的特定路由由机制4-10四种类类型的路由协协议分别是什什么？答：从具体应用用的角度出发发，根据不同同应用对传感感器网络各种种特性的敏感感度不同，将将路由协议分分为四种类型型四种类型型的路由协议议分别是：（1）能量感知知路由协议高高效利用网络络能量是传感感器网络路由由协议的一个个显著特征，早早期提出的一一些传感器网网络路由协议议往往仅考虑虑了能量因素素为了强调调高效利用能能量的重要性性，在此将它它们划分为能能量感知路由由协议能量量感知路由协协议从数据传传输中的能量量消耗出发，讨讨论最优能量量消耗路径以以及最长网络络生存期等问问题2）基于查询询的路由协议议在诸如环环境检测、战战场评估等应应用中，需要要不断查询传传感器节点采采集的数据，汇汇聚节点（查查询节点）发发出任务查询询命令，传感感器节点向查查询节点报告告采集的数据据。
在这类应应用中，通信信流量主要是是查询节点和和传感器节点点之间的命令令和数据传输输，同时传感感器节点的采采样信息在传传输路径上通通常要进行数数据融合，通通过减少通信信流量来节省省能量3）地理位置置路由协议在在诸如目标跟跟踪类应用中中，往往需要要唤醒距离跟跟踪目标最近近的传感器节节点，以得到到关于目标的的更精确位置置等相关信息息在这类应应用中，通常常需要知道目目的节点的精精确或者大致致地理位置把把节点的位置置信息作为路路由选择的依依据，不仅能能够完成节点点路由功能，还还可以降低系系统专门维护护路由协议的的能耗4）可靠的路路由协议无无线传感器网网络的某些应应用对通信的的服务质量有有较高要求，如如可靠性和实实时性等而而在无线传感感器网络中，链链路的稳定性性难以保证，通通信信道质量量比较低，拓拓扑变化比较较频繁，要实实现服务质量量保证，需要要设计相应的的可靠的路由由协议4-11在设计计无线传感器器网络的MAAC协议时，需需要着重考虑虑哪几个方面面？答：在设计无线线传感器网络络的MAC协协议时，需要要着重考虑以以下几个方面面：（1）节省能量量传感器网网络的节点一一般是以干电电池、纽扣电电池等提供能能量，而且电电池能量通常常难以进行补补充，为了长长时间保证传传感器网络的的有效工作，MMAC协议在在满足应用要要求的前提下下，应尽量节节省使用节点点的能量。
2）可扩展性性由于传感感器节点数目目、节点分布布密度等在传传感器网络生生存过程中不不断变化，节节点位置也可可能移动，还还有新节点加加入网络的问问题，所以无无线传感器网网络的拓扑结结构具有动态态性MACC协议也应具具有可扩展性性，以适应这这种动态变化化的拓扑结构构3）网络效率率网络效率率包括网络的的公平性、实实时性、网络络吞吐量以及及带宽利用率率等4-12在无线线传感器网络络中可能造成成网络能量浪浪费的主要原原因包括哪几几方面？答：可能造成网网络能量浪费费的主要原因因包括如下几几方面：（1）如果MAAC协议采用用竞争方式使使用共享的无无线信道，节节点在发送数数据的过程中中，可能会引引起多个节点点之间发送的的数据产生碰碰撞这就需需要重传发送送的数据，从从而消耗节点点更多的能量量2）节点接收收并处理不必必要的数据这这种串音（oover hhearinng）现象造造成节点的无无线接收模块块和处理器模模块消耗更多多的能量3）节点在不不需要发送数数据时一直保保持对无线信信道的空闲侦侦听（idlle lissteninng），以便便接收可能传传输给自己的的数据这种种过度的空闲闲侦听或者没没必要的空闲闲侦听同样会会造成节点能能量的浪费。
4）在控制节节点之间的信信道分配时，如如果控制消息息过多，也会会消耗较多的的网络能量4-13按照采采用固定分配配信道方式还还是随机访问问信道方式可可将传感器网网络的MACC协议分为哪哪三类？答：按照下列条条件分类MAAC协议：第第一，采用分分布式控制还还是集中控制制；第二，使使用单一共享享信道还是多多个信道；第第三，采用固固定分配信道道方式还是随随机访问信道道方式按照照第三种分类类方法，将传传感器网络的的MAC协议议分为三类：：（1）采用无线线信道的时分分复用方式，给给每个传感器器节点分配固固定的无线信信道使用时段段，从而避免免节点之间的的相互干扰；；（2）采用无线线信道的随机机竞争方式，节节点在需要发发送数据时随随机使用无线线信道，重点点考虑尽量减减少节点间的的干扰；（3）其他MAAC协议，如如通过采用频频分复用或者者码分复用等等方式，实现现节点间无冲冲突的无线信信道的分配4-14在传感感器网络中，为为什么要对网网络进行拓扑扑结构控制与与优化答：在传感器网网络中，网络络的拓扑结构构控制与优化化有着十分重重要的意义，主主要表现在以以下几个方面面：（1）影响整个个网络的生存存时间传感感器网络的节节点一般采用用电池供电，节节省能量是网网络设计主要要考虑的问题题之一。
拓扑扑控制的一个个重要目标就就是在保证网网络连通性和和覆盖度的情情况下，尽量量合理高效地地使用网络能能量，延长整整个网络的生生存时间2）减小节点点间通信干扰扰，提高网络络通信效率传传感器网络中中节点通常密密集部署，如如果每个节点点都以大功率率进行通信，会会加剧节点之之间的干扰，降降低通信效率率，并造成节节点能量的浪浪费另一方方面，如果选选择太小的发发射功率，会会影响网络的的连通性所所以，拓扑控控制中的功率率控制技术是是解决这个矛矛盾的重要途途径之一3）为路由协协议提供基础础在传感器器网络中，只只有活动的节节点才能够进进行数据转发发，而拓扑控控制可以确定定由哪些节点点作为转发节节点，同时确确定节点之间间的邻居关系系4）影响数据据融合传感感器网络中的的数据融合指指传感器节点点将采集的数数据发送给骨骨干节点，骨骨干节点进行行数据融合，并并把融合结果果发送给数据据收集节点而而骨干节点的的选择是拓扑扑控制的一项项重要内容5）弥补节点点失效的影响响传感器节节点可能部署署在恶劣环境境中，在军事事应用中甚至至部署在敌方方区域中，所所以很容易受受到破坏而失失效这就要要求网络拓扑扑结构具有鲁鲁棒性以适应应这种情况。
4-15传感器器网络拓扑控控制主要研究究的问题是什什么？答：传感器网络络拓扑控制主主要研究的问问题是：在满满足网络覆盖盖度和连通度度的前提下，通通过功率控制制和骨干网节节点选择，剔剔除节点之间间不必要的通通信链路，形形成一个数据据转发的优化化网络结构具具体地讲，传传感器网络中中的拓扑控制制按照研究方方向可以分为为两类：节点点功率控制和和层次型拓扑扑结构组织功功率控制机制制调节网络中中每个节点的的发射功率，在在满足网络连连通度的前提提下，均衡节节点的单跳可可达邻居数目目层次型拓拓扑控制利用用分簇机制，让让一些节点作作为簇头节点点，由簇头节节点形成一个个处理并转发发数据的骨干干网，其他非非骨干网节点点可以暂时关关闭通信模块块，进入休眠眠状态以节省省能量4-16 LRR-WPANN具有哪些特特点？答：低速WPAAN(LR--WPAN))是按照IEEEE 802.115.4标准准，为近距离离联网设计的的IEEEE 802..15.4标标准包括工业业监控和组网网、办公和家家庭自动化与与控制、库存存管理、人机机接口装置以以及无线传感感器网络等网网络具有如下下特点：l 实现250kbbit/s，440kbitt/s，200kbit/s三种种传输速率。
l 支持星形或者点点对点两种网网络拓扑结构构l 具有16位短地地址或者644位扩展地址址l 支持冲突避免载载波多路侦听听技术（caarrierr sensse mulltiplee acceess wiith coollisiion avvoidannce，CSSMA-CAA）l 用于可靠传输的的全应答协议议l 低功耗l 能量检测（Ennergy Detecction， ED）l 链路质量指示（LLink ualitty Inddicatiion，LI）l 在2450MHHz频带内定定义了16个个通道；在9915MHzz频带内定义义了10个通通道；在8668MHz频频带内定义了了1个通道4-17简述IIEEE 802.115.4定义义的LR-WWPAN网络络中具有的两两种拓扑结构构答：IEEE定定义了两种不不同类型的设设备：一种是是完整功能设设备（Full-Fu。