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此类题目灵活度较大，需要结合课程知识进行综合性设计，阐述
请详细阐述TDoA测距机制的工作原理，且列出相应公式推导。同时请设计另外一种基于TDoA测距机制的测距方法，并且将其与标准的TDoA测距方法进行对比说明（方案实施的特定条件、优劣势等方面）。
答：1.工作原理：TDoA，时间差测距。利用信号的传播速度和到达的时间差来计算两个节点之间的距离，或者节点距离某物的距离。大致工作流程：A节点同时发送两种不同的信号给B设备，比如无线电波和超声波。利用两种信号到达B设备的时间差和两种介质的传播速度，即可求出AB之间距离。
2.公式推导：
如图：
设发送时刻为t0，d=v1 *(t1-t0) = v2 * (t2 - t0) ,消去t0得：
3.设计基于TDoA的测距方法：
背景：物体追踪和距离保持是目前比较热门的话题，比如汽车在高速路上行驶时，驾驶人员在疲劳状态下开车容易发生追尾。为了有效避免此类交通事故，通常通过传感器测定车俩之间的距离，然后将车速控制在与前面车俩相同的速度内。
设计：利用超声波和其容易被障碍物反弹的特性可以设计出利用超声波进行两物体之间距离的测定。
特点：传统TDoA设备需要最少两个节点和最少两种介质草能测出距离。但是利用超声波的反弹特性只需要一个节点和一种介质即可完成测距，并且超声波在一定空间内可以控制其传播方向。
具体实现：节点A通过超声波传感器发送超声波，进行计时t0，当节点A收到反弹回来的超声波时，计时t1，假设超声波在空气中传播速度v，则可计算出障碍物与节点的距离：d=v(t1-t0)。
对比：与传统TDoA测距相比，此方法简单容易实现，超声波不易受到干扰，精确度高。缺点是定位距离短。
传统TDoA测距方法利用一次测距即计算出距离,在数据量较少的情况下,容易出现不可预知的误差.因此可以采用另外一种设计方案:极大似然估计法,即短时间内多次求距离并进行平均值计算.大概是这样的:
不过这种方式与传统的TDoA对比起来虽然并没有
TDoA也有其缺点,TDoA比之于TOA来说,其精确度得到了很大的提升;另一种方案是结合TDoA与TOA技术,实现另一种定位方案.方案如下:
1.设置若干信标节点,其位置已知.未知节点发送单一信号与各个信标节点进行通信,
2.各信标节点采用TOA的方式计算出未知节点到信标节点的距离
3.最后信标节点将数据传输给汇聚节点,汇聚节点进行数据融合,求出未知节点的具体方位.
与传统单一TDOA算法比较,采取信标节点求出距离并求其位置具有较高的可靠性和准确性,但是成本同时也更加高了,对于室内精确定位和测距,我认为这种方案比直接应用TDoA的方案要优秀很多,当然在不考虑硬件成本和具体功耗的情况下.
说明定向扩散路由协议的工作过程，分析其应用场景，并以图示方式说明兴趣消息的扩散过程。
答：定向扩散路由协议，简称DD协议。其工作过程分为3个步骤
第一步，兴趣消息扩散，汇聚节点定期向网络中广播兴趣消息，各个节点保存或者丢弃兴趣消息
第二步，数据传输梯度建立，源节点收到兴趣消息后，沿着兴趣传播的反向途径建立数据传输通道。
第三步，路径加强，源节点缓慢地进行数据采集，当汇聚节点第一次收到源节点传来的数据时，会建立起一条更优的路由途径，使得以后的数据都沿着优化路劲进行传输。
应用场景：DD协议是一种以数据为中心的路由协议。其通常用于对环境中的光，温，水，气，肥等数据的感知，以及流媒体应用等。
兴趣消息扩散过程图：
1.兴趣消息扩散
2.数据传输梯度建立
3.路径加强
请以图示方式实际分析谣传路由协议的实际工作过程，并结合无线传感器网络特点分析其优势和弊端。
答:谣传路由协议,简称RRP协议,
如图,源节点采集数据将其随机转发给邻居,汇聚节点发送采集请求给随机邻居,在某个时刻两个数据包相交,则建立一条数据传输途径.
谣传路由协议解决了DD路由协议广播兴趣消息而浪费的大部分能量资源.在网络事件较少发生的情况下,谣传路由具有特别好的性能.但是如果事件频率较高,则谣传路由协议开销就比较大了.
分析参数TOA和TDOA之间异同，根据各自特点具体说明具体应用场景。
答:TOA,时间测距,它是指节点A发送物理信号给B,B根据物理信号的传播速度v和传播时间进行测距
d=vt,但是在这种情况下,要求AB时钟必须高度同步,不然误差很大. TDoA,时间差测距,它是指节点A发送两种不同的物理介质给节点B,节点B通过收到两种物理信号的时间差和其速度进行距离计算,这种方法可以有效减少误差,但是对设备硬件要求高,能耗要求也高.
TOA通常选择声波作为其物理信号介质,与TDOA相比,TOA具有结构简单,成本低廉等特性,但是其对设备时钟要求较高.比如汽车与汽车之间的相对位置保持,扫地机器人进行避障等.
TDOA相对于TOA,降低了对时间同步的要求,使得定位在时间上的误差缩小了很多.通常在室内定位,和远距离定位运用比较广泛,相关算法比如Cricket,DV-HOP等.
WSN中各种定位技术实现过程。
结合实际应用案例（如温室大棚、智能家居、牧场养殖等），设计具体应用场景的无线传感网络的基本架构。
（1）要求说明所选择案例的具体需求描述；
（2）无线传感器网络详细设计；
（3）整个方案的功能阐述说明
答:大棚我会设计了.