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物联网体系结构的探究_黄玉兰

物联网体系结构的探究

黄玉兰

（西安邮电学院电子工程学院，陕西西安　７１０１２１

）摘　要：分析了建立在ＥＰＣ系统之上的物联网技术架构，研究了ＥＰＣ系统的技术特征和相关标准，给出了物联网体系结构的模型。从公共物联网角度探讨了物联网物品的编码方法，从虚拟世界与物理世界融合角度讨论了物联网物品识别技术，然后从系统运行与系统应用角度探究了物联网的网络服务体系。最后在综合分析物联网体系结构的基础上，对我国物联网的发展与研究提出了建议。

关键词：物联网；ＥＰＣ；体系结构；发展建议

中图分类号：ＴＰ３９３文献标识码：Ａ文章编号：２０９５－１３０２（２０１１）０２－００５８－

０５Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇ

ｓＨＵＡＮＧ　Ｙｕ－

ｌａｎ（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

ｏｆ　Ｐｏｓｔｓ　ａｎｄ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｘｉ’ａｎ　７１０１２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ（ＩＯＴ）ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＥＰＣ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｏｆ　ＥＰＣ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．ＩＯＴ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ａｓ　ｖｉｅｗｅｄｆｒｏｍ　ｐｕｂｌｉｃ　ＩＯＴ，ｔｈｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ａｓ　ｖｉｅｗｅｄ　ｆｒｏｍ　ｃｏｎｖｅｒｇｉｎｇ　ｃｙｂｅｒ　ｗｏｒｌｄ　ａｎｄ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｗｏｒｌｄ，ａｎｄ　ｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ａｓ　ｖｉｅｗｅｄ　ｆｒｏｍ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ　ｏｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆ　ＩＯＴ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｍｍａｒｙ　

ｏｆ　ＩＯＴ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ｋｅｙ

ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ；ＥＰＣ；ｓｙｓｔｅｍ　ａｔｉｃ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ收稿日期：２０１０－０６－

１３０　引　言

物联网的基本思想是美国麻省理工学院于１９９９年提出的，其核心思想是为全球每个物品提供唯一的电子标识符，实现对所有实体对象的惟一有效标识。这种电子标识符就是现在经常提到的电子产品编码（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　

Ｃｏｄｅ，ＥＰＣ），物联网最初的构想是建立在ＥＰＣ之上的［１］

。物联网这一概念来自于同互联网的类比，

物联网不仅是对“物”实现连接和操控，它通过技术手段的扩张，赋予了网络新的含

义［２－

４］。物联网内涵的起源是利用ＲＦＩＤ技术来标识

客观物体，并进行数据交换，通过不断扩充、延展、完

善而形成＂物物＂互连的网络［

５－

６］。物联网的技术特征是全面感知、

可靠传送和智能处理［７－

９］，物联网需要对物体具有全面感知的能力，对信息具有可靠传送的能力，并对信息具有智能处理的能力，从而形成一个连接人与物体的信息网络。

本文以ＥＰＣ系统为基础，探究了物联网的体系结构。物联网是一个复杂的系统，其内在原理、系统

模型和体系架构等方面还存在许多值得探讨的问题，本文分析了物联网物品编码方法和识别技术，研究了物联网网络的运行和服务模型，提出了物联网的体系结构，

并对我国物联网的发展提出了建议。１　物联网的概念

物联网是通过射频识别（ＲＦＩＤ）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网在信息与通信的世界里获得了一个新的沟通维度，

它将任何时间、任何地点人与人之间的沟通和连接，扩展到任何时间和任何地点人与物、物与物之间的沟通和连接。根据国际电信联盟ＩＴＵ的描述，

在物联网时代，通过在各种各样的物品上嵌入一种短距离的移动收发器，物品将被智能化，这样，世界上所有的物品都可以通过互联网主动进行信息交换，物联网技术将对全球经济和个人生活产生

重大影响［

１０－

１２］。物联网的概念示意图如图１所示。

图１　物联网的概念示意图

物联网的英文名称为“Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ”。由该名称可见，物联网就是“物与物相连的互联网”。这里有两层意思，第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品，人与物可以通过互联网进行信息的交换和通信。互联网时代，人与人之间的距离变小了；而继互联网之后的物联网时代，则是人与物、物与物之间的距离变小了。物联网是全新的网络架构，可以实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享。

２　ＥＰＣ系统架构

ＥＡＮ和ＵＣＣ是两大国际物品编码标准化组织，２００３年１１月欧洲物品编码协会（ＥＡＮ）和美国统一代码委员会（ＵＣＣ）联合收购了ＥＰＣ并成立了ＥＰＣｇｌｏｂａｌ，以推动ＥＰＣ技术的商业应用。ＥＰＣ　ｇｌｏｂａｌ在美国（麻省理工学院）、英国、日本、韩国、中国、澳大利亚和瑞士建立了７个Ａｕｔｏ－ＩＤ　Ｌａｂ实验室，有五个世界著名的研究性大学参与研发ＥＰＣ，ＥＰＣ技术得到了沃尔玛、可口可乐、宝洁和Ｔｅｓｃｏ等１００多个国际大公司的支持。

作为ＥＡＮ．ＵＣＣ的会员组织，中国物品编码中心（ＡＮＣＣ）也积极参与到ＥＰＣ的推广中。ＥＰＣ系统是实现自动即时识别和信息共享的网络平台，通过整合现有信息系统和技术，可以提高供应链上贸易单元信息的透明度与可视性，实现全球贸易的实时识别和跟踪。２．１　ＥＰＣ的标准化

在提出ＥＰＣ的概念后，物联网技术的研发、标准化和应用测试工作进展十分迅速，短短几年的时间，已经完成了示范实验和全球标准的工作。２．１．１　示范实验阶段

自１９９９年提出ＥＰＣ的构想到２００３年，麻省理工学院Ａｕｔｏ－ＩＤ中心已经完成了ＥＰＣ应用３个阶段的示范实验。第１阶段是货堆阶段，Ａｕｔｏ－ＩＤ中心成功地读取了工厂货堆上的ＥＰＣ代码；第２阶段是货箱阶段，对配有ＥＰＣ标签的货箱进行测试，尽管从货堆到货箱大大增加了传输的数据量，ＥＰＣ系统仍然运行良好；第３阶段是单个物品阶段，电子标签被加载到单个物品上，ＥＰＣ的目标是为全球每一个单品建立开放的标识标准。

２．１．２　全球标准阶段

２００４年，ＥＰＣ　ｇｌｏｂａｌ完成了第一代ＥＰＣ技术的全球标准，从而宣告了第一代标签标准的完成，并在部分应用中完成了测试。随后，全球零售巨头沃尔玛将ＥＰＣ搬出实验室，使ＥＰＣ技术在商业上得到了实际应用，从而迈出了从实验室走向应用的里程碑意义的一步。ＥＰＣ虽然还有不少问题有待解决，但其强劲的发展势头已不可阻挡。

２．１．３　ＥＰＣ代（Ｇｅｎ）和类（Ｃｌａｓｓ）标准

根据版本号和基本功能的不同，ＥＰＣ标签有代（Ｇｅｎ）和类（Ｃｌａｓｓ）的概念，Ｇｅｎ是指ＥＰＣ标签规范的版本号，Ｃｌａｓｓ描述的是ＥＰＣ标签的基本功能。

ＥＰＣ　ｇｌｏｂａｌ第一代标准，即ＥＰＣ　Ｇｅｎ１标准是ＥＰＣ射频识别技术的基础，ＥＰＣ　Ｇｅｎ１主要是保证测试ＥＰＣ技术的可行性。ＥＰＣ　Ｇｅｎ２标签在２００５年投入使用，ＥＰＣ　Ｇｅｎ２标准主要是为使这项技术与实践结合，以满足现实的需求，但ＥＰＣ　Ｇｅｎ２标签不适合单品，ＥＰＣ　Ｇｅｎ２技术主要面向货箱级别的应用。未来将采用的ＥＰＣ　Ｇｅｎ３标准则可以实现单品识别与追踪，解决ＥＰＣ　Ｇｅｎ２技术所无法解决的问题。

根据功能级别的不同，ＥＰＣ标签可以分为Ｃｌａｓｓ０、Ｃｌａｓｓ　１、Ｃｌａｓｓ　２、Ｃｌａｓｓ　３和Ｃｌａｓｓ　４共五个类别。为了降低成本，ＥＰＣ标签通常是被动式电子标签。现在ＥＰＣ测试使用的是Ｃｌａｓｓ１／ＧＥＮ２标签。２．２　ＥＰＣ系统总揽

Ａｕｔｏ－ＩＤ研究中心指出，物联网将建立在物品编码、射频识别和互联网的基础之上。ＥＰＣ系统由ＥＰＣ编码体系、射频识别系统及信息网络系统３部分组成，表１所列给出了ＥＰＣ系统的构成。２．２．１　ＥＰＣ编码体系

ＥＰＣ编码体系是新一代与ＧＴＩＮ兼容的编码标准，它是全球统一标识体系的延伸和拓展，是全球统一标识系统的重要组成部分，是ＥＰＣ系统的核心与关键。目前已有的ＥＰＣ编码体系有ＥＰＣ－６４、ＥＰＣ－９６和ＥＰＣ－２５６。出于成本因素的考虑，参与ＥＰＣ测试所使用的编码标准是６４位数据结构，实际应用则采用９６位编码结构，未来将采用２５６位编码结构。

表１　ＥＰＣ系统的构成

系统构成名称注释

ＥＰＣ编码体系ＥＰＣ代码用来标识目标的特定代码

ＥＰＣ射频

识别系统ＥＰＣ标签贴在物品之上或

内嵌在物品之中读写器

识读ＥＰＣ标签ＥＰＣ信息网络系统

对象名称解析服务ＯＮＳ网络与软件支持系统

信息发布服务ＥＰＣＩＳ

２．２．２　ＥＰＣ射频识别系统

物品编码可存储在物品的标签中，由读写器对标签进行读写，标签与读写器构成一个识别系统。ＥＰＣ射频识别系统是实现ＥＰＣ代码自动采集的功能模块，主要由射频标签和射频读写器组成。ＥＰＣ射频标签与射频读写器之间利用无线方式进行信息交换，射频读写器与信息系统相连，是读取标签中ＥＰＣ代码并将其输入网络信息系统的设备。２．２．３　ＥＰＣ信息网络系统

ＥＰＣ的信息网络系统是在全球互联网的基础

上，通过对象名称解析服务ＯＮＳ和信息发布服务

ＥＰＣＩＳ实现信息管理和交换功能，进而实现全球实物信息的互连。物联网名称解析服务ＯＮＳ类似于

互联网域名系统ＤＮＳ，物品的信息传递给互联网后，通过互联网Ｉｎｔｅｒｎｅｔ向名称解析服务ＯＮＳ发出一条查询指令，名称解析服务再根据规则查得存储物品信息的ＩＰ地址。物联网信息发布服务ＥＰＣＩＳ中存储着物品的详细信息，其收到查询要求后，可将该物品的详细信息以网页形式进行发布。物联网信息发布服务ＥＰＣＩＳ的目的在于共享物品的详细信息，这些物品的详细信息既包括标签和读写器所获取的物品相关信息，也包括一些商业上的必需附加数据。ＥＰＣ信息网络系统的工作原理如图２所示。３　物联网体系结构的探究

物联网将网络的触角伸到了物体之上

［１３－

１４］，

因此，物联网的体系结构由物品编码、物品识别和网络服务三部分构成。物联网是全新的网络架构，可以实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享，这需要从公共物联网的角度探讨物品的编码方法，使全球物品都纳入到统一的编码之中，因此，物品编码是物联网体系结构的骨架之一。物联网能够实现物品的自动识别，能够让物品“开口说话”，使物理世界与虚拟世界得以融合，从而达到对物品的透明管理，因此物品识别是物联网体系结构的骨架之二。物联网通过开

放的计算机网络实现信息交换与信息共享，物品自身

的网络与人的网络相互连通已经成为大势所趋，这需要从系统运行和系统应用角度给出物联网的网络服务体系，因此，网络服务是物联网体系结构的骨架之三。

图２　ＥＰＣ信息网络系统的工作原理

３．１　物联网的物品编码体系

物品编码可对实体及实体相关信息进行代码化，通过统一、规范化的编码来建立全球通用的信息交换语言。编码应该提供对单个物理对象的惟一标识，应该有足够大的地址空间来标识全球所有实物对象，并应建立相应的管理制度。表２给出了几种６４位和９６位数据结构的编码结构。

表２　几种编码结构版本号域名管理者

对象分类代码序列号

ＥＰＣ－

６４ＴＹＰＥⅠ

２　２１　１７　２４ＴＹＰＥⅡ２　１５　１３　３４ＴＹＰＥⅢ

２　２６　１３　２３ＥＰＣ－

９６ＴＹＰＥⅠ８　

２８　

２４　

３６

物联网的编码体系应该具有如下特点：（１

）有足够大的地址空间。从世界人口总数（大约７０亿）到世界大米总粒数（粗略估计１亿亿粒），编码有足够大的地址空间来标识所有这些对象；

（２

）必须保证编码分配的惟一性，并寻求解决编码碰撞的方法；

（３

）编码由各国管理机构、物品标识的管理者共同管理，并实行分段管理、共同维护、统一应用，使编码具有组织保证。

３．２　物联网的物品识别体系

物联网的物品识别可应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动获取、自动识读被识别物品的相关信息。物品自动识别技术种类繁多，在物联网中使用最多的是射频识别技术。射频识别中的电子标签与读写器之间利用无线

方式进行信息交换，具有非接触识别的特点，可以识别快速移动的物品，并可以同时识别多个物品。射频识别系统为物品数据采集排除了人工干预，实现了完全自动化，是物联网的重要环节。电子标签与读写器构成的物品识别系统如图３所示。

图３　电子标签与读写器构成的物品识别系统

射频识别系统中的电子标签是物品代码的信息载体，

未来标签在标识物品的时候应该达到单品层次，可以对物品的成分、工艺、生产日期、作业班组、甚至是作业环境进行描述。标签价格应该足够低，国际权威咨询机构预测，只有当标签的价格降到５美分，物品大规模“使用”标签才能成为现实；

读写器的功能是触发作为数据载体的电子标签，并与这个电子标签建立通信联系。电子标签与读写器的一系列非接触通信，均由读写器来处理。同时读写器在应用软件的控制下，也可与计算机网络进行通信，

以实现读写器在系统网络中的运行。３．３　物联网的网络服务体系

电子标签编码的容量虽然大到能够给全球每个物品进行编码，

但标签主要是给全球物品提供识别ＩＤ号，

编码本身存储的物品信息十分有限。有关物品的大量信息需要存储在物联网的网络中，而不能用标签编码表示出来，

这就需要物联网的网络服务。物联网的网络是建立在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网之上的。有关物品的大量信息存放在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网上，存放地址与物品的识别ＩＤ号一一对应，这样，通过ＩＤ号就可以在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网上找到物品的详细信息。物联网的网络服务体系应该提供网络服务和系统应用功能，其中物联网信息服务器用于存放物品的信息，物联网名称解析服务器用于解析物联网信息服务器的ＩＰ地址，物品的相关信息应该采用实体标记语言表述和传递，物联网最终应该完成信息传输和信息管理的功能。４　对我国物联网发展的建议

２００９年１１月３日，

温家宝总理在首都科技界大会上发表的《

让科技引领中国可持续发展》的讲话，对战略性新兴产业做出了详细的解释，并着重提出“物联网”概念，物联网成为我国信息产业下一个新的战略高点。发展物联网，形成泛在网络，对于中国经济发展具有非常重要的积极意义，我国已经在各方面着手全面推动物联网的发展。

我国发展物联网首先需要探讨物联网的体系结

构［１５－

１６］，在分析物联网内在原理、系统模型和体系架

构的基础上，

才能建立我国物联网的发展规划。分析表明，

物联网的建设是一个系统工程，在管理上需要政府主导，在实施上需要建立标准体系。政府主导和建立标准体系是实现物联网的关键。４．１　政府主导

物联网是涉及众多领域和多个层面的网络架构，要真正建立一个有效的物联网，需要两个重要因素，一是规模性，二是流动性。只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用，例如，一个城市有１００万辆汽车，

如果只在１万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；

而只有具备了流动性，才能真正反映实时数据，这需要各个领域与物品都能随时实现对话。正是由于上述因素，与其它概念不同，物联网实施的源头在于官方。

发展物联网，形成泛在网络，对于中国经济发展具有非常重要的积极意义。物联网的建设将带动我国信息产业的发展，通过技术创新可以催生新的产品、

新的产业，形成信息产业新的增长点。物联网相关技术还会有效提升传统产业的发展，进一步提高信息技术和网络服务的水平。通过物联网的发展，一些尖端的信息技术会得到很好的推动，我国会逐步确立在信息领域的领先地位。４．２　制定标准体系

物联网标准体系已经成为企业和国家参与国际竞争的重要手段，如果说一个专利影响的仅仅是一个企业，那么一个技术标准则会影响一个产业，一个标准体系甚至会影响一个国家的竞争力。

物联网的体系结构是由物品编码、物品识别和网络服务三部分构成的，因此，我国应尽早建立物品编码标准、物品识别标准和网络服务标准。物联网在中国刚刚倡导，标准之争却已显现。目前全球有ＥＰＣＧｌｏｂａｌ

、ＵＩＤ、ＩＳＯ／ＩＥＣ、ＡＩＭ　Ｇｌｏｂａｌ和ＩＰ－Ｘ五大射频识别标准组织，

分别代表了国际上不同团体或国家的利益，这些不同的组织各自推出了自己的标准，这也给我国大范围物联网应用带来了困难。

标准体系的实质就是知识产权，是打包出售知识产权的高级方式。物联网标准体系包含大量的技术专利，关系着国家安全、战略实施和产业发展的根本利益。我国拥有庞大的市场和良好的技术积累，应加快制定物联网标准体系，以推动我国物联网产业的全面发展。５　结　语

本文以ＥＰＣ系统为基础，探究了物联网的体系结构。物联网是涉及诸多学科、

涵盖众多技术和面向多领域应用的一个体系。本文探讨了物联网物品的编码方法，讨论了物联网物品识别技术，探究了物联网网络运行和服务模型，并在此基础上，提出了物联网的体系结构。本文提出的物联网体系结构对我国物联网的建设具有借鉴意义，建议官方及早介入物联网的整体规划，及早注重物联网标准体系的建设，使物联网不仅在技术和模式上带来新的思路，也带来了我国管理和应用的一种变革。

参　考　文　献

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２９．作者简介：黄玉兰　女，１９６４年出生，

山东沂水人，硕士研究生，副教授。研究方向为电磁场、射频电路、射频识别和物联网檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏

殏

。西安邮电学院、航天恒星空间技术应用有限公司

———共建“西邮飞邻”物联网联合实验室

为了充分发挥西安邮电学院在信息通信技术

领域的技术优势和人才优势，

以及航天恒星空间技术应用有限公司在卫星测控领域的技术和“飞邻”物联网平台的优势，西安邮电学院和航天恒星空间技术应用有限公司在２０１０年１２月签署了战略合作协议。协议双方决定由学校物联网与两化融合研究院与航天恒星“

飞邻”研发中心合作共建“西邮飞邻”物联网联合实验室。旨在以联合实验室为平台，充分发挥校企双方的优势，面向物联网的关键技术、基础架构和行业应用开展研究，共同

促进高校科研成果和航天技术向民用产业转化，加速物联网技术及产业的发展。

事实上，西安邮电学院一直紧抓国家物联网和“两化融合”发展战略机遇，并于２０１０年成立了物联网与两化融合研究院。研究院的主要任务就是整合学校科技力量和资源，与企业紧密合作，以产业化应用为目标，

培育高水平研发项目及研发团队，促进物联网和两化融合关键技术的研究和实际应用的深入开展。

物联网体系结构练习题范文

物联网体系结构练习题

物联网体系结构练习题一、填空题 1．RFID技术、传感器技术和嵌入式智能技术、纳米技术是物联网的基础性技术。 2.物联网公共服务则是面向公众的普遍需求由跨行业的企业主体提供的综合性服务。如智能家居等。 3. 8月7日，温家宝考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心。强调“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，把传感系统和3G中的TD技术结合起来”。 4.在云计算平台中，PaaS平台即服务。 5.云计算平台是负责对物联网收集到的信息进行处理、管理、决策的后台计算处理平台。 6.RFID卡的读取方式是无线通信。 7.ZigBee MAC层负责设备间无线数据链路的建立、维护和结束。 8.光敏传感器接受光信息，并转化为电信号。 9.ZigBee物理层是协议的最底层，承付着和外界直接作用的任务。 10.物联网的概念最早是美国提出来的 11.力敏传感器接受力信息，并转化为电信号。 12.三层结构类型的物联网包括感知层、网络层和应用层。 13.在云计算平台中，IaaS基础设施即服务。 14.第三次信息技术革命指的是物联网。

15.物联网的核心是应用。 16.物联网行业服务一般是面向行业自身特有的需求由行业系统内企业提供的服务。如智能交通，智能环境等。 17.物联网感知层的作用是感知和采集信息。 18.在云计算平台中，SaaS软件即服务。 19.感知中国中心设在无锡. 二、判断题 1.在云存储中每个存储节点与控制节点不多于两片网卡。（ X ） 2、物联网当前的传感技术主要是RFID。植入这个芯片的产品，是能够被任何人进行感知的。（ X ） 3.能源需求侧物联网不能使用户经过无线网络对家庭白色家电及能源消耗进行监控。（ X ） 4.物联网网络层主要从业方向包括RFID、传感器和全球定位系统芯片。（ X ） 5、感知层是物联网获识别物体采集信息的来源其主要功能是识别物体采集信息。（√） 6.物联网的建设必须进行标准化建设。（√） 7.物联网应用市场能够不需要集聚社会信息资源市场与政府统筹规划的支撑。（ X ） 8.网络层的任务是接收网络层的数据进行传输。（ X ） 9.UDP提供面向连接的可靠地通信协议。（ X ） 10.多智能体系统使基于体域网的智慧医疗系统具有分布式处理能

计算机组织与系统结构第三章知识题目解析

第3 章习题答案 2（4）高级语言中的运算和机器语言（即指令）中的运算是什么关系？假定某一个高级语言源程序P中有乘、除运算，但机器M中不提供乘、除运算指令，则程序P能否在机器M上运行？为什么？参考答案：（略） 3．考虑以下C语言程序代码： int func1(unsigned word) { return (int) (( word <<24) >> 24); } int func2(unsigned word) { return ( (int) word <<24 ) >> 24; } 假设在一个32位机器上执行这些函数，该机器使用二进制补码表示带符号整数。无符号数采用逻辑移位，带符号整数采用算术移位。请填写下表，并说明函数func1和func2的功能。函数func1的功能是把无符号数高24位清零（左移24位再逻辑右移24位），结果一定是正的有符号数；而函数func2的功能是把无符号数的高24位都变成和第25位一样，因为左移24位后进行算术右移，高24位补符号位（即第25位）。

4．填写下表，注意对比无符号数和带符号整数的乘法结果，以及截断操作前、后的结果。 5．以下是两段C语言代码，函数arith( )是直接用C语言写的，而optarith( )是对arith( )函数以某个确定的M和N编译生成的机器代码反编译生成的。根据optarith( )，可以推断函数arith( ) 中M和N 的值各是多少？ #define M #define N int arith (int x, int y) { int result = 0 ; result = x*M + y/N; return result; } int optarith ( int x, int y) { i nt t = x; x << = 4; x - = t; i f ( y < 0 ) y += 3; y>>2; r eturn x+y; 参考答案：可以看出x*M和“int t = x; x << = 4; x-=t;”三句对应，这些语句实现了x乘15的功能（左

物联网的六域模型架构

物联网的六域模型架构目前，包括ISO/IEC JTC1/WG10、ITU SG20、IEEE P2413、IIC、IoT-A、OneM2M等在内的国际标准化组织或联盟都在研究物联网的参考体系结构。这些物联网参考体系结构表现形式不同，但本质基本一致，主要与描述物联网的视角有关。从系统组成角度看，物联网是由用户域、目标对象域、感知控制域、服务提供域、运维管控域和资源交换域等六个域组成，即简称“物联网六域模型”。图1 物联网六域模型的原理图物联网六域模型是依据由中国主导的全球首个物联网顶层架构国际标准（ISO/IEC 30141-IoT Reference Architecture）提出。该ISO/IEC 30141标准已通过国际标准草案（Draft International Standard，DIS）投票，2018年1月进入发布阶段的审议。物联网六域模型的主要内容有：（1）用户域用户域是不同类型物联网用户和用户系统的实体集合。具体是指物联网用户可通过用户系统及其它域的实体获取物理世界对象的感知和操控服务。物联网不是单纯的技术问题，其源头是用户需求。设计物联网系统，首先要通过定义用户域来识别用户对物理世界的感知和控制需求。（2）目标对象域通过用户域定义了用户需求，该需求便映射了物理对象以及所需的信息参数。目标对象域是用户期望获取相关信息或执行相关操控的对象实体集合，包括感知对象和控制对象。 ●感知对象：是用户期望获取信息的对象； ●控制对象：是用户期望执行操控的对象。感知对象和控制对象可与感知控制域中的实体（如传感网系统、标签识别系统、智能设备接口系统等）以非数据通信类接口或数据通信类接口的方式进行关联，实现物理世界和虚拟世界的接口绑定。（3）感知控制域感知控制域是各类获取感知对象信息与操控控制对象的软硬件系统的实体集合。感知控制域类似层级架构中的感知控制层，但该域完整地定义了前端实际场景中获得对象信息的感知控制系统，可实现针对物理世界对象的本地化感知、协同和操控，并为其它域提供远程管理和服务的接口。（4）服务提供域服务提供域是实现物联网基础服务和业务服务的软硬件系统的实体集合。该域可对感知数据、控制数据及服务关联数据的加工、处理和协同，为用户提供对物理世界对象的感知和操控服务的接口。（5）运维管控域运维管控域是实现物联网运行维护和法规符合性监管的软硬件系统的实体集合。该域可保障物联网的设备和系统的安全、可靠、高效运行，及保障物联网系统中实体及其行为与相关法律规则等的符合性。（6）资源交换域资源交换域是实现物联网系统与外部系统间信息资源的共享与交换，以及实现物联网系统信息和服务集中交易的软硬件系统的实体集合。该域可获取物联网服务所需外部信息资源，也可为外部

障碍物联网发展的安全隐患及其解决措施

障碍物联网发展的安全隐患及其解决措施障碍物联网发展的安全隐患及其解决措施物联网被称为继计算机、Internet之后，世界信息产业的第三次浪潮。在高歌猛进的同时，物联网背后隐藏的安全危机正日渐显现。同TCP/IP网络一样,物联网同样面临网络的可管、可控以及服务质量等一系列问题，并且有过之而无不及。如果这些问题不能得到很好的解决，或者说没有很好的解决办法，将会在很大程度上制约物联网的进一步发展。因为网络是存在安全隐患的，更何况分布随机的传感网络、无处不在的无线网络，更是为各种网络攻击提供了广阔的土壤，安全隐患更加严峻，如果处理不好，整个国家的经济和安全都将面临威胁。物联网的“网” 物联网是TCP/IP网络的延续和扩展，将网络的用户端延伸和扩展到任何物与物之间，是一种新型的信息传输和交换形态，物联网时代又称为后IP时代。目前，学术界公认“物联网是一个由感知层、网络层和应用层共同构成的大规模信息系统”，其核心结构主要包括：感知层，如智能卡、RFID电子标签、传感器网络等，其主要作用是采集各种信息；网络层，如三网融合的计算机、Internet、无线网络、固网等,其主要作用是负责信息交换和通信；应用层，主要负责信息的分析处理、控制决策，以便实现用户定制的智能化应用和服务，从而最终实现物与物、人与物的相联，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of things”。物联网感知层的关键技术包括RFID技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、传感网技术等，这些技术是智能信息传感设备的技术基础。网络及管理层的关键技术包括云计算、4G技术、SOA等。安置在动物、植物、机器和物品上的电子智能介质产生的数字信号可随时随地通过无线网络传送信息，云计算技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理成为可能。从物联网的体系结构而言，物联网体现的是融合，而不论它的基础架构是采用无线传感网络还是什么别的网络基础设施。物联网的真正价值在于网，而不在于物。因为在于网，所以复杂。目前物联网感知层的技术相对比较成熟，在各行各业已有比较成功的应用，但是如果感知的信息没有一个庞大的网络体系对它们进行管理和整合，就谈不上深入的应用，这样的网络就没有意义。要构建一个这样的堪称复杂巨系统的网络平台，实现业务的综合管理、信息的融合析取及分门别类、数据的有指导性的传输和交互等等，它的复杂性、艰难性是可想而知的。物联网的安全威胁物联网面临哪些重要的安全威胁？与传统互联网面临的安全威胁有哪些不同？对这个问题的讨论，我们以感知层是传感网、RFID为例进行展开。首先，传感网络是一个存在严重不确定性因素的环境。广泛存在的传感智能节点本质上就是监测和控制网络上的各种设备，它们监测网络的不同内容、提供各种不同格式的事件数据来表征网络系统当前的状态。然而，这些传感智能节点又是一个外来入侵的最佳场所。从这个角度而言，物联网感知层的数据非常复杂，数据间存在着频繁的冲突与合作，具有很强的冗余性和互补性，且是海量数据。它具有很强的实时性特征,同时又是多源异构型数据。因此，相对于传统的TCP/IP 网络技术而言，所有的网络监控措施、防御技术不仅面临更复杂结构的网络数据，同时又有更高的实时性要求，在网络技术、网络安全和其他相关学科领域面前都将是一个新的课题、新的挑战。其次，当物联网感知层主要采用RFID技术时，嵌入了RFID芯片的物品不仅能方便地被物品主人所感知，同时其他人也能进行感知。特别是当这种被感知的信息通过无线网络平台进行传输时，信息的安全性相当脆弱。如何在感知、传输、应用过程中提供一套强大的安全体系作保障，是一个难题。

物联网题库20171224

物联网技术试题库题型包含选择题、判断题、填空题。从以下题目中变形而来。 1)物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。普通对象设备化，自治终端互联化和普适服务智能化是其三个重要特征。 2)物联网的本质特征：互联网、识别与通信、智能化。 3)物联网的产业特征：感知识别普适化、异构设备互联化、联网终端规模化、管理调控智能化、应用服务链条化、经济发展跨越化。 4)“E”社会，能够实现任何人和任何人在任何时候、任何地点的通信与联系，即“三A 通信”（Anyone，Anytime，Anywhere），其衡量标准主要有电话普及率、互联网普及率以及计算机普及率。 5)“U”社会，能够实现任何人和任何人、任何人和任何东西（对象）在任何时候和任何地点的通信与联系，即“四A通信”（Anyone，Anytime，Anywhere, Anything）。其是一个“人-机-物”组成的动态开放的网络社会，即人类社会、信息世界、物理世界组成的三元世界。 6)物联网的演进路径分为电信网主导和传感网主导两种模式，发展的初期由传感网络主导，但是当传感网技术成熟后，将以电信网为主导，实现信息的可控可管、安全高效。 7)2010年成立的物联网标准联合工作组，以便处理好各个标准组织之间的横向沟通，旨在整合中国物联网相关标准化资源，联合产业各方共同开展物联网技术的研究，积极推进物联网标准化工作。 8)物联网技术驱动的特征：低功耗设备、互联设备、计算和分布式处理能力、高级传感器、先进的驱动器。 9)未来物联网的发展趋势：规模化发展、重点应用领域、协同化发展、智能化发展。 10)物联网参考架构是物联网发展的顶层设计，关系到物联网产业链上下游产品之间兼容性、可扩展性和互操作性。物联网参考体系结构是物联网应用的基础。 11)目前针对物联网体系架构，IEEE、ISO/IEC JTC1、ITU-T、ETSI、GSI等组织均在进行研究。 12)传感器网络的参考体系架构分为三层即是感知层、网络层、应用层。 13)在全球产品电子编码（Electronic Product Codeglobal，EPCglobal）里，国际物品编码协会（Globe Standard 1，GS1）EPCglobal架构框架为其相关标准集合体，包括软件、硬件、资料标准以及核心服务等，由EPCglobal 及其代表共同经营运作，目标是推进EPC 编码的使用，促进商业圈和电脑应用的结合，达成有效供应链管理。 14)物联网的形态结构分为开环式物联网结构、闭环式物联网结构、融合式物联网结构。 15)物联网知识体系：科技界普遍认为，信息技术由四大部分组成，即信息获取、信息传输、信息处理与信息应用或信息利用，这四部分实际上组成了一个完整信息链。检测技术的重点是在信息的获得，通信技术的重点是在信息的传输，计算机技术的重点是在信息的处理，自动化技术的重点则在信息的应用。而物联网技术包含信息技术的所有组成部分。 16)物联网知识结构架构分为系统知识层、测控知识层、基础知识层。 17)物联网相关产业是指实现物联网功能所必需的相关产业集合，从产业结构上主要包括服务业和制造业两大范畴。 18)物联网产业的发展趋势包含规模化发展、协同化发展、智能化发展。

2020年物联网网络架构及安全性

( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020年物联网网络架构及安全性 Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

2020年物联网网络架构及安全性一、物联网概念绪论目前，世界各国已经开始重视物联网的建设，并做了大量的技术研发和实际应用工作，我国将物联网的发展列为信息产业发展的下一个战略高点。物联网的网络架构和安全体系对物联网的安全使用和可持续发展起着至关重要的作用。本文对物联网分层结构进行分析，从架构特点探讨其潜在的信息安全问题，希望对于我国今后的物联网的建设，提供一定的参考依据 1.1物联网概念物联网概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，但一直以来业界并没有明确统一的定义。早期的物联网是指依托射频识别(RFID)技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。2010年，由中国工程院牵头组织学术界和产业

界众多专家学者召开了多次会议，对物联网概念、体系架构以及相关内涵和外延进行研究讨论，统一了对物联网的认识。现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术，包括传感器、RFID、二维码、多媒体采集技术等。二、物联网网络架构目前，我国物联网网络架构分为感知层、网络层和应用层。 2.1感知层相当于物理接触层，技术上由识别芯片(RFID)、传感器、智能芯片等构成，感知范围可以是单独存在的物体，一个特定区域的物体，或是某行业划分下特定一类物品及一个物体不同位置等，主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、物体识别等，其关键技术包括RFID、传感器、自组织网络、短距离无线通信等。 2.2网络层

物联网体系结构基础研究范本

物联网体系结构基础研究

二、预期目标 3.1总体目标面向生态保护、节能减排、现代服务等领域重大需求，以解决物联网应用领域共性问题为目标，围绕物联网体系结构和关键技术中的基础科学问题开展研究，运用系统科学的理论，探索物联网的基本规律，建立物联网体系结构模型、子网互连模型，提出物联网网络融合与自治机理，提供网络度量与评测的方法，解决局部动态自治和高效网络融合中面临的大规模异质网元的互连互通问题；建立对物联网感知信息进行融合计算的模型和方法，提出网元之间信息交互中信息表示、效能平衡和权限保护的机理与方法，解决不确定性感知信息的整合适配问题；提出系统环境动态问题域建模、软件平台对环境信息的自动获取和理解、自适应求解的方法，形成动态环境中服务提供机理，解决动态系统环境中的服务适应适用问题。本项目将在大规模异质网元数据交换、不确定信息整合以及动态系统环境服务提供等方面取得原创性理论成果和关键技术突破，并在林区生态保护领域进行大规模的试验和验证；形成一批有自主知识产权的成果，为大规模、实用的物联网设计和高效运行提供理论指导，推动中国在物联网领域的跨越式发展，使中国该领域研究达到国际先进水平。 3.2三年预期目标

本项目的三年预期目标分四个方面： (1) 基础理论方面在物联网系统模型、设计原理和实现机理的基础研究上取得突破，创立物联网体系架构模型、异构网络互连模型、性能评价体系与度量模型、信息表示模型、服务模型，形成物联网网络融合与自治机理、数据交换机理、隐私保护机理、服务提供机理，建立信息融合计算理论、服务提供理论，指导大规模异质网元的高效互连、不确定信息的有效利用、动态系统环境的服务提供等关键问题的解决。 (2) 关键技术方面在非IP数据交换技术、异构网络融合技术、自治区域动态管理等方面取得突破, 为物联网中大规模异质网元的数据交换提供技术支撑；在信息融合计算技术、隐私确保的安全计算技术等方面取得突破，为物联网内不确定信息整合提供技术支撑；在环境适变的软件设计技术、服务动态构建技术等方面取得突破，为物联网服务提供技术支撑。 (3) 验证平台和示范应用方面研制物联网综合验证平台实现对物联网体系结构、设计原理、关键技术的验证，提供物联网系统环境的性能检测及诊断工具；突破林区生态保护示范应用中的技术难题，建立一套林区生态保护物联网示范应用系统和碳平衡监测应用示范。

计算机系统结构作业答案第三章(张晨曦)

3.1 -3.3为术语解释等解答题。 3.4 设一条指令的执行过程分为取指令，分析指令和执行指令3个阶段，每个阶段所需时间分别为ΔT, ΔT, 2ΔT，分别求出下列各种情况下，连续执行N条指令所需的时间。 (1) 顺序执行方式 (2) 只有“取指令”与“执行指令”重叠 (3) “取指令”，“分析指令”与“执行指令”重叠解： (1) 4NΔT (2) (3N+1) ΔT (3) 2(N+1) ΔT 3.6 解决流水线瓶颈问题有哪两种常用方法？解： (1) 细分瓶颈段将瓶颈段细分为若干个子瓶颈段 (2) 重复设置瓶颈段重复设置瓶颈段，使之并行工作，以此错开处理任务 3.9 列举下面循环中的所有相关，包括输出相关，反相关，真数据相关。 for(i = 2; i < 100; i=i+1) { a[i] = b[i] + a[i]; -----(1) c[i+1] = a[i] + d[i]; -----(2) a[i-1] = 2*b[i]; -----(3) b[i+1] = 2*b[i]; -----(4) } 解：输出相关：第k次循环时(1)与第k+1轮时(3) 反相关：第k次循环时(1)和(2)与第k-1轮时(3) 真数据相关：每次循环(1)与(2)，第k次循环(4)与k+1次循环(1)，(3)，(4) 3.12 有一指令流水线如下所示 50ns 50ns 100ns 200ns (1)求连续如入10条指令的情况下，该流水线的实际吞吐率和效率 (2)该流水线的“瓶颈”在哪一段？请采用两种不同的措施消除此“瓶颈”。对于你所给出的两种新的流水线连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？解：（1）（m表示流水线级数，n 表示任务数）

物联网导论习题与答案

物联网导论习题第一章物联网概论一、术语辨析从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。 1、 H ARPANET 2、 J 泛在计算 3、 B ITU 4、 G 智能家居 5、 K CPS 6、 N VPN 7、 O 网关 8、 E 智能环保 9、 Q 应用层协议 10、 A Auto－ID实验室 11、 Y 公共服务平台 12、 L 物联网 13、 I NII 14、 T 系统集成与软件开发产业 15、 Z 战略性新兴产业 16、 W 信息处理技术 17、 M 承载网 18、 R 物联网网络体系结构 19、 D 欧盟委员会 20、 P TCP/IP协议 A、提供利用射频标签（RFID、,互联网，构建物联网的概念与解决方案的研究机构。 B、在2005年发布《Internet of Things》年度报告的国际组织。 C、提出智慧地球概念的IT企业。 D、2009年提出加强物联网管理，保护隐私等十项建议与十二项行动计划的组织。 E、包括污染源控制，水质监测，空气监测的一类物联网应用。 F、提出通过IPv6协议将智能手机，RFID标签，传感器等互联组成泛在网的国家。 G、包括家庭网络，家庭安防，家电智能控制，能源智能计量的一类物联网应用。 H、对奠定互联网发展基础起到重大作用的网络。 I、对推动世界各国信息高速公路建设起到重要作用的建设计划。 J、“普适计算”或“无处不在的计算”术语的另一种表达。 K、将计算和通信能力嵌入到物理系统，形成信息物理融合系统的技术。 L、实现人与物，物与物互联的智能信息服务网络系统。 M、为分布式进程通信提供数据传输服务的传输网的另一种名称。 N、术语“虚拟专用网络”或“虚拟专网络”的英文缩写。 O、实现IP网与非IP网互联的网络设备。 P、互联网的核心协议。 Q、规定了物联网应用系统中人与物，物与物之间信息交互过程的协议。 R 、物联网网络层次结构模型与各层协议的集合。 S、物联网产业链中的上游产业。 T、物联网产业链中的中游产业。 U、物联网产业链中的下游产业。 V、对网络拓扑，设备与链路状态，设备的硬件和软件配置数据的管理。 W、海量数据存储，数据挖掘与图像视频智能分析技术。 X、无线传感器网络,异构网络融合技术。 Y、公共技术平台,应用推广平台，知识产权平台与信息服务平台。 Z、节能环保，新一代信息技术，生物，高端装备制造，新能源，新材料，新能源汽车。

物联网网络架构及安全性

编号：AQ-Lw-02554 ( 安全论文) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑物联网网络架构及安全性 Internet of things network architecture and security

物联网网络架构及安全性备注：加强安全教育培训，是确保企业生产安全的重要举措，也是培育安全生产文化之路。安全事故的发生，除了员工安全意识淡薄是其根源外，还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。一、物联网概念绪论目前，世界各国已经开始重视物联网的建设，并做了大量的技术研发和实际应用工作，我国将物联网的发展列为信息产业发展的下一个战略高点。物联网的网络架构和安全体系对物联网的安全使用和可持续发展起着至关重要的作用。本文对物联网分层结构进行分析，从架构特点探讨其潜在的信息安全问题，希望对于我国今后的物联网的建设，提供一定的参考依据 1.1物联网概念物联网概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，但一直以来业界并没有明确统一的定义。早期的物联网是指依托射频识别(RFID)技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。2010年，由中国工程院牵头组织学术界和产业界众多专家学者召开了多次会议，对物联网概念、体系架构以及相关

内涵和外延进行研究讨论，统一了对物联网的认识。现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术，包括传感器、RFID、二维码、多媒体采集技术等。二、物联网网络架构目前，我国物联网网络架构分为感知层、网络层和应用层。 2.1感知层相当于物理接触层，技术上由识别芯片(RFID)、传感器、智能芯片等构成，感知范围可以是单独存在的物体，一个特定区域的物体，或是某行业划分下特定一类物品及一个物体不同位置等，主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、物体识别等，其关键技术包括RFID、传感器、自组织网络、短距离无线通信等。 2.2网络层感知层的信息经由网关转化为网络能够识别的信息后就传到了

计算机体系结构第三章答案

第三章答案三、流水线技术（80空） 1、对阶尾数相加 2、求阶差规格化 3、时间流水线的各段 4、尽量相等流水线的瓶颈 5、通过时间大量重复的时序输入端能连续地提供任务 6、静态动态 7、部件级处理机级 8、标量流水处理机向量流水处理机 9、线性流水线非线性流水线 10、执行/有效地址计算周期存储器访问/分支完成周期 11、译码读寄存器 12、ALUoutput←A op B ALUoutput←NPC + Imm 13、分支 STORE指令 14、ALU指令 LOAD指令 15、单周期多周期 16、重复设置指令执行功能部件流水 17、吞吐率等功能非流水线 18、通过时间排空时间 19、流水线寄存器的延迟时钟扭曲 20、数据相关控制相关 21、结构相关数据相关 22、结构数据 23、硬件开销功能单元的延迟 24、写后读读后写写后读 25、写后读读后写 26、PC值改变为分支转移的目标地址PC值保持正常（等于当前值加4） 27、目标地址分支转移条件不成立 28、8 存储器 29、多功能线性8 30、水平处理方式垂直处理方式 31、纵向处理方式纵横处理方式 32、存储器向量寄存器 33、访问存储器的次数对存储器带宽的要求 34、每秒执行多少指令（MIPS）每秒取得多少个浮点运算结果（MFLOPS） 35、512 8 36、链接技术向量循环或分段开采技术 37、源向量结果向量 38、向量功能部件标量寄存器向量寄存器块 39、向量寄存器向量功能部件 3.1流水线的基本概念 1、流水线：将一个重复的时序过程，分解为若干个子过程，而每一个子过程都可有效地在

其专用功能段上与其他子过程同时执行。 2、单功能流水线：只能完成一种固定功能的流水线。 3、多功能流水线：流水线的各段可以进行不同的连接，从而使流水线在不同的时间，或者在同一时间完成不同的功能。 4、静态流水线：同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作。 5、动态流水线：同一时间内，当某些段正在实现某种运算时，另一些段却在实现另一种运算。 6、部件级流水线：（运算操作流水线）把处理机的算术逻辑部件分段，以便为各种数据类型进行流水操作。 7、处理机级流水线：（指令流水线）把解释指令的过程按照流水方式处理。 8、线性流水线：指流水线的各段串行连接，没有反馈回路。 9、非线性流水线：指流水线中除有串行连接的通路外，还有反馈回路。 10、标量流水处理机：处理机不具有向量数据表示，仅对标量数据进行流水处理。 11、向量流水处理机：处理机具有向量数据表示，并通过向量指令对向量的各元素进行处理。 3.2 DLX 的基本流水线 12、固定字段译码：在DLX指令多周期实现中，由于DLX指令格式中操作码在固定位置，且都是6位编码，在指令执行的第二个时钟周期，指令译码和读寄存器并行进行，这种技术称为固定字段译码。 13、吞吐率：吞吐率是指单位时间内流水线所完成的任务数或输出结果的数量。 14、最大吞吐率：最大吞吐率是指流水线在连续流动达到稳定状态后所得到的吞吐率。 15、流水线效率：由于流水线有通过时间和排空时间，所以流水线的各段并不是一直满负荷地工作。效率是指流水线的设备利用率。 3.3流水线中的相关 16、结构相关：某些指令组合在流水线中重叠执行时，发生资源冲突，则称该流水线有结构相关。 17、数据相关：当指令在流水线中重叠执行时，流水线有可能改变指令读/写操作的顺序，使得读/写操作顺序不同于它们非流水实现时的顺序，将导致数据相关。 18、定向：将计算结果从其产生的地方直接送到其他指令需要它的地方，或所有需要它的功能单元，避免暂停。 19、Load互锁：由Load指令引起的RAW相关，当检测到相关后，控制部件必须在流水线中插入暂停周期，并使IF和ID段中的指令停止前进。 20、写后读相关：两条指令i，j，i在j前进入流水线，j执行要用到i的结果，但当其在流水线中重叠执行时，j可能在i写入其结果之前就先行对保存该结果的寄存器进行读操作，得到错误值。 21、读后写相关：两条指令i，j，i在j前进入流水线，j可能在i读某个寄存器之前对该寄存器进行写操作，导致i读出数据错误。 22、写后写相关：两条指令i，j，i在j前进入流水线，j、i的操作数一样，在流水线中重叠执行时，j可能在i写入其结果之前就先行对保存该结果的寄存器进行写操作，导致写错误。 3.4MIPS R4000 流水线计算机 3.5向量处理机

物联网体系架构知识总结.pdf

物联网体系架构知识总结最初的物联网概念，国内普遍认为的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的，当时还被称之为传感网，其定义是：通过射频识别（RFID）、红外线感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网，提出任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，初RFID技术外、传感器技术、纳米技术、智能终端等技术到今天也得到了更加广泛的应用。在我国，物联网的概念经过政府与企业的大力扶持已经深入人心。现在的物联网已经被贴上了“中国式”的标签，其含义为：物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆的等等的“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和有限的长距离和短距离通讯网络实现互联互通（M2M）、应用大集成、以及基于计算机的SaaS营运等模式，在内网、专网、互联网的环境下，采用时适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化。物联网体系

计算机体系结构知识点汇总

第一章计算机体系结构的基本概念 1.计算机系统结构的经典定义程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。 2.透明性在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。 3.系列机由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。 4.常见的计算机系统结构分类法有两种：Flynn分类法、冯氏分类法Flynn分类法把计算机系统的结构分为4类：单指令流单数据流(SISD) 单指令流多数据流(SIMD) 多指令流单数据流(MISD) 多指令流多数据流(MIMD) 5. 改进后程序的总执行时间

系统加速比为改进前与改进后总执行时间之比 6.CPI（Cycles Per Instruction）:每条指令执行的平均时钟周期数 CPI = 执行程序所需的时钟周期数／IC 7.存储程序原理的基本点：指令驱动 8.冯·诺依曼结构的主要特点 1.以运算器为中心。 2.在存储器中，指令和数据同等对待。指令和数据一样可以进行运算，即由指令组成的程序是可以修改的。 3.存储器是按地址访问、按顺序线性编址的一维结构，每个单元的位数是固定的。 4.指令的执行是顺序的 5.指令由操作码和地址码组成。 6.指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。 9.软件的可移植性一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算机上正确地运行。差别只是执行时间的不同。我们称这两台计算机是软件兼容的。实现可移植性的常用方法:采用系列机、模拟与仿真、统一高级语言。软件兼容：向上（下）兼容：按某档机器编制的程序，不加修改就能运行于比它高（低）档的机器。向前（后）兼容：按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序，不加修改地就能运行于在它之前（后）投入市场的机器。向后兼容是系列机的根本特征。兼容机：由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。

中国电科开放物联网体系架构

中国电科开放物联网体系架构 DEFINITIONS 定义 e-Things：中国电子科技集团公司物联网开放体系架构注册商标。物联港：物联网中管理接入设备、支撑应用的基本单元。物体标识解析系统（TNS）：物联网中用于实现物体标识、寻址、搜索以及物联港名分配与管理的系统。物体服务：以Web 服务形式封装呈现的物体功能。第一章开放物联网发展背景 1.开放是物联网未来发展的必然趋势物联网的概念自提出以来，就引起人们的极大关注，被誉为是继计算机、互联网和移动通信之后新一轮信息技术和产业革命，是信息技术领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。目前，具有一定共识的物联网定义，是指通过信息网络，将感知识别、传输互联和计算处理有机整合，对物理世界进行动态感知和智能控制，从而实现信息在人与物、物与物之间的无缝对接，达到人对资源的有效利用、科学管理、优化配置和生产生活的智能决策。从这个角度来看，物联网的本质，是要实现信息世界和物理世界的高度融合，彻底打破传统的生产和生活方式，以更加精细和更加智慧的模式，满足社会生产高度发展和人类生活更加美好的发展需求。从全球来看，物联网发展的国际竞争日趋激烈。西方发达国家纷纷将物联网作为国家支持的重点领域，加大核心技术研发力度，加快标准制定和产业化进程。我国的物联网发展与全球基本同步，态势良好，已具备一定的技术和应用基础，部分领域也已形成一定产业规模。

但整体来看，物联网在世界范围内的发展仍处于初级阶段。很多时候往往只被视为传统行业现行体系的信息化改造或功能补充，主要以闭环的垂直应用为主，呈现“个性化”、“碎片化”的发展特征。随着物联网的蓬勃发展，传统的生产和管理模式正在逐步走向网络化和开放化。创客空间+ 众筹平台/ 孵化器正在打造新的硬件创新环境，物联网感知信息正在连接到各种云平台，网络化制造与网络化服务呈现一体化发展，人人可参与的互联网创新模式改变着产品制造和服务提供模式，物联网和移动互联网在技术、产业、应用、理念上多方位加速融合……新的发展需求对物联网本身提出严峻挑战，传统“烟囱式”的建设模式带来的技术门槛高、建设成本高、物体/ 信息共享难、应用系统互联互通难等问题逐渐凸显，难以适应物联网规模化、协同化的发展要求，很难引导和释放潜在的、爆炸式的应用价值。为了解决“烟囱式”发展“瓶颈”，满足物联网更大规模的发展需求，建立开放的物联网体系架构，增强支持“物体网络化”和“网络物体化”的基础能力，形成跨区域、跨行业互动的开放式网络基础设施，推动“开放互联”的物联网基础标准和生态环境，将是物联网发展的必然方向。开放的网络架构和应用模式，能够降低物联网的技术门槛，提高用户参与度，促进公共资源发展；能够实现应用的互联互通互操作和物体共享；能够打破行业壁垒，减少重复建设，降低研发成本；并将引发物体联网模式、系统建设模式和商业服务模式的变革。物联网前景广阔，当前还处于爆炸式发展的前夜，在改变人类生产、生活方式的各个方面还有很大的发展空间。开放物联网是激发物联网巨大潜能、推动其进一步发展的催化剂，是物联网未来发展的必然趋势。 2.架构是推动开放物联网发展的核心动力大量的工程实践告诉我们，应用系统与共性技术是相互促进、滚动发展的。开放的共性技术，是推动物联网发挥其真正潜能的基础。这些共性技术中，开放的网络架构，又是推动物联网走向开放的核心动力（互联网、万维网的发展催生了当前IT 产业大发展的现状，就是一个典型案例）。当前，国外科研机构在物联网领域的工作重心已经开始由早期的行业物联网应用逐渐向物联网开放互联架构转移。我国的高校、科研院所和企业也开始关注架构的研究。建立开放的物联网体系架构，推动物联网更加开放的发展，形成既符合我国实际情况，又与国际前沿技术兼容的开放的接口、协议、软件和服务等共性技术标准，能够引领和支撑我国物联网技术和产业发展，促进物联网产业链整合，提升物联网可持续竞争力，催生新的潜在应用，促进商业模式创新发展。

物联网的安全体系构建

信息技术1物联网技术简介物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的"物"具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。物联网根据全面感知、可靠传递以及智能处理的三大功能需求，可以将其实现过程分为三层结构：第一层为感知延伸系统，主要功能为采集信息和控制设备；第二层为异构融合的泛在通信网络，主要负责异构网络的互联互通以及存储处理功能；第三层为应用和服务层，主要负责进行数据监控、数据分析等。物联网体系构架可以表示为图1所示。 2物联网安全体系构建相比于现有的互联网，物联网了不仅实现人与物、物与物之间的通信，而且不受时间地点的限制。在现有的互联网场景中大量的协议和技术可以解决大部分的安全问题，由于物联网硬件节点和无线传感器网络的限制，现有技术的作用具有一定局限性。此外，传统的安全协议消耗大量的内存和计算资源。另一个因素也限制了安全技术的作用，因为物联网设备通常都部署在恶劣的、不可预知的甚至是敌对的环境中，在这些环境下设备容易遭受损坏。因此，现有安全技术的实施仍然是一项具有挑战性的任务。对应于物联网体系结构的每一层的安全问题需要尽可能最大限度地进行讨论，分析和解决。因此，为了实现信息的真实性、保密性和完整性，要求物联网的整体安全包括物理节点、信息采集、信息传输和信息处理的安全性。 2.1物理硬件安全策略感知层构成物联网体系结构的最低层并负责整个物联网网络的信息采集。在这一层，最重要的安全问题包括信息采集安全和物理硬件的安全如传感器设备、无线射频识别节点和传感器终端。由于不同的传感器节点具有弱保护系统的功能应用，在恶劣的环境中物联网不能实现单一的安全协议，从而缺乏适当的措施解决影响无线射频识别传感器节点、无线传感器网络、路由器和传感器终端的安全因素。实现感知层的物理安全也就是必须保证传感硬件如无线射频识别节点、传感器网络和传感器终端的物理安全。 2.1.1RFID 的安全策略由于大多数无线射频识别传感器节点部署在恶劣的环境中，因此它们仍然容易受到损害或盗窃，需要设计和实施的策略能够更换无线传感器网络中损坏的节点。与射频识别相关的安全问题包括射频识别标签和用户的位置信息泄露、重放攻击、中间人攻击、克隆攻击和篡改。在射频识别应用中成本和安全性之间需要平衡更重要的是必须设计出合适的安全策略。 RFID 的安全主要是通过物理方法或代码的机制或两者相结合的方法实现的。下面对几种类别的物理方法进行了探讨： a.数据加密：加密算法可应用于电子标签信息安全的保障。 b.标签：这些标签可以通过发射一个恒定频率的假标签序列号私有化图书体系的建立，如私有馆藏服务等。云技术能够针对个人、家庭或团体、企业等客户的特定需求，制定有针对性的服务方案，通过云端的虚拟化“私有云”部署模式来实现，从而构建一个私有馆藏空间给客户，为其提供一座“私有”图书馆。这种图书服务体系的构建，会大大优化、丰富图书馆图书信息的服务内容，并在图书领域实现“私人订制”。这种服务体系的建设与推广不单单是为了让图书馆能够获得更多读者的青睐，也是为了图书馆在这个信息爆棚、资源共享的时代，依靠自有平台，可以不断更新、编辑处理自身图书信息资源，获得属于自己更大的生存空间。 2.3图书馆信息管理服务的丰富与优化云计算环境下，图书馆的管理服务必然会发生本质性的改变。如程序管理，更倾向于依靠服务中心平台组建信息、传播信息、优化信息，当信息处理完成后，再依靠电子信息、电视屏幕、短信提醒的服务途径，将信息传达给读者，省去了面对面服务、带领服务以及指导服务等工作步骤。同时，也可以将部分业务管理以托管的方式“外送”出去，实施“外放管理”。以美国著名大学内设的图书馆为例，该大学把图书信息编辑、绘制成学生常用的生活软件、日历，以及论坛博客，学生只要使用这个软件或阅览了这个信息，图书馆的信息传达服务便生成，信息的服务便完成。图书馆照例向学生收取一些软件使用费用，便可以完成整个外放图书信息管理的操作程序，运营起来也比较简单。总的说来，云服务极大地改变了图书馆的服务模式，同时也提高了工作效率。结束语在信息技术迅速发展的今天，图书馆的生存空间不断被挤压，越来越有限的发展空间不得不使图书馆工作人员有了危机感，从而不断引进新技术，提供更大量便捷的信息以供新需求。“云计算”技术的引用将会成为图书馆未来发展的技术支撑，它的技术延展空间和服务功能是空前强大的，依靠这种新的技术力量，图书馆也可以在新的图书信息环境下更好的生存发展下去。不久的将来，以往熟悉的图书信息服务市场将会发生翻天覆地的变化，基于互联网信息共享平台的建设仍未止步，很多信息资源也大量融入图书市场，图书馆如何保管和利用好这些信息，也需要新的技术来建设和推广信息服务的平台。特别是在云计算环境下，图书馆要实现自身存在的价值，更需要图书馆工作人员在信息服务模式等方面不断变革与创新。参考文献［1］王长全，艾.云计算环境下的数字图书馆信息资源整合与服务模式创新［J］.图书馆工作与研究，2011，12（11）：148-151. ［2］邸淑君.云计算环境下高校图书馆信息服务模式［J］.中国信息界，2011，12（109）：1147-1148. ［3］张开选.云计算环境下图书馆信息服务创新的基本路径［J］.江西图书馆学刊，2010，20（104）：79-81. ［4］郭金婷.云计算环境下图书馆云服务模式构建［J］.辽宁师范大学学报（社会科学版），2012，13（23）：190-192. ［5］叶昊.云计算视域下高职图书馆信息服务的创新［J］.职教论坛，2013，10（108）：1144-1146. ［6］余小玲.云计算环境下图书馆服务模式的变革［J］.科技情报开发与经济，2013，10（11）：1130-1132. ［7］张春平.云计算环境下数字图书馆服务创新研究［J］.农业图书情报学刊，2015，21（105）：176-178. 作者简介：肖艳，（1982，9，29-），女，汉族，贵州黔西人，贵州大学硕士研究生，就职于贵州省社会科学院图书信息中心。物联网的安全体系构建冯之发（安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001）摘要：在无线技术、传感技术和通信技术大规模发展的推动下，一种由互联网转变且被称之为物联网的综合网络正在迅速展开。基于无线传感器网络和无线射频识别技术的物联网已经广泛应用在健康、教育、交通和农业等领域。简要介绍物联网的概念以及物联网的安全体系构建，通过结构的每一层处理安全问题。关键词：物联网；互联网；安全体系（转下页）雰 177··

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