物联网导论复习
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物联网技术导论题库一、单选题1、以下哪项不是物联网的特点?()A 全面感知B 可靠传输C 智能处理D 人工干预2、物联网的核心技术不包括以下哪一项?()A 传感器技术B 云计算技术C 人工智能技术D 虚拟现实技术3、以下哪个协议不是物联网中常用的短距离无线通信协议?()A WiFiB ZigbeeC BluetoothD 4G4、物联网中的传感器主要用于()A 数据处理B 数据传输C 感知物理世界D 智能控制5、在物联网架构中,负责数据处理和分析的是()A 感知层B 网络层C 平台层D 应用层二、多选题1、物联网的应用领域包括()A 智能家居B 智能交通C 智能医疗D 工业物联网2、以下哪些是物联网中常见的传感器类型?()A 温度传感器B 湿度传感器C 压力传感器D 光照传感器3、物联网面临的安全挑战有()A 数据隐私泄露B 网络攻击C 设备漏洞D 身份认证4、物联网平台的主要功能包括()A 设备管理B 数据存储C 数据分析D 应用开发5、实现物联网的关键技术有()A IPv6 技术B 边缘计算C 大数据技术D 区块链技术三、判断题1、物联网中的所有设备都需要连接到互联网。
()2、 5G 网络的普及将极大推动物联网的发展。
()3、物联网中的数据都是实时产生和处理的。
()4、智能门锁是物联网在智能家居领域的典型应用。
()5、物联网中的设备不需要考虑能耗问题。
()四、简答题1、请简述物联网的三层架构及其主要功能。
2、举例说明物联网在智能交通领域的应用。
3、分析物联网发展所面临的技术挑战,并提出相应的解决措施。
4、阐述物联网中数据隐私保护的重要性及常见的保护方法。
5、说明边缘计算在物联网中的作用和优势。
五、论述题1、随着物联网技术的不断发展,其对社会和经济将产生深远的影响。
请详细论述物联网技术可能带来的变革,以及我们应该如何应对这些变革。
2、选择一个您熟悉的物联网应用场景(如智能家居、智能医疗、工业物联网等),深入分析其技术架构、应用现状和未来发展趋势。
第1章物联网概论简答题1.理解物联网的定义和技术特征,需要注意那三个基本的问题?P141)物联网是在互联网基础上发展起来的,它与互联网在基础设施上有一定程度的重合,但它不是互联网概念、技术与应用的简单扩展。
2)互联网扩大了人与人之间信息共享的深度与广度,而物联网更加强调它在人类社会生活的各个方面、国民经济的各个领域广泛与深入地应用。
3)物联网的主要特征是:全面感知、可靠传输、智能处理。
2.物联网的技术特征有哪些?p14-171.物联网中的智能物体具有感知、通信与计算能力1)“智能物体”是对连接到物联网中的人与物的一种抽象2)对智能物体感知、通信与计算能力的理解3)对物联网标识符的理解4)智能物体与嵌入式技术的关系2.物联网可以提供所有对象在任何时间、任何地点的互联3.物联网的目标是实现物理世界与信息世界的融合3.什么中间件软件?P29(我国学术界一般认可的定义是)中间件是指网络环境下处于操作系统、数据库等系统软件和应用软件之间的一种起连接作用的分布式软件,主要解决异构网络环境下分布式应用软件的互连与互操作问题,提供标准接口、协议,屏蔽实现细节,提高应用系统易移植性第2章RFID与物联网应用简答题1.RFID标签读写器设计中需要注意哪些问题?P641)标签身份识别与标签数据传输加密/解密问题2)标签数据传输错误问题3)多标签读取过程中的“碰撞”问题4)有源标签电源状态管理问题5)标签与天线位置对读写效果的影响2.EPC编码体系与UID编码体系有何不同。
P73日本的UID标准与ECP标准在使用的无线通信频率、编码位数、网络运行环境与应用领域等方面存在着差异。
1)UID标准使用的无线通信频率为2.45GHz与13.56MHz,EPC标准使用UHF频段。
2)UID的U-code采用的基本长度是128位,EPC标准则采用96位长度。
U-code可以兼容各种标识编码体系,如条形码的JAN码、UPC码、EAN码,书籍的ISBN、ISSN码,IPv4或IPv6地址,电话号码等。
物联网导论复习第一点:物联网的定义与发展历程物联网,即Internet of Things(IoT),是指将各种物理设备、传感器、软件和网络连接起来,使它们能够收集、交换和处理数据的生态系统。
简单来说,物联网就是通过互联网将物与物相连,实现智能化管理和控制的技术。
物联网的概念最早可以追溯到1999年,当时美国Auto-ID公司提出了“物联网”的概念。
随后,随着互联网技术的飞速发展,物联网逐渐从一个概念转变为现实。
到了21世纪初,物联网开始在各个领域得到广泛应用,如智能家居、智能交通、智能医疗等。
在我国,物联网的发展也得到了政府的高度重视。
2012年,我国发布了《物联网“十二五”发展规划》,明确了物联网发展的目标和重点任务。
近年来,随着5G、人工智能等技术的快速发展,物联网的应用场景越来越丰富,市场规模不断扩大,已经成为支撑我国经济社会发展的重要基石。
第二点:物联网的关键技术物联网的关键技术主要包括传感器技术、网络通信技术、大数据与云计算技术、人工智能技术等。
1.传感器技术:传感器是物联网系统的感知层,负责收集环境中的各种信息,如温度、湿度、光照、声音等。
传感器技术的发展直接影响到物联网系统的性能和可靠性。
2.网络通信技术:网络通信技术是物联网系统的传输层,负责将感知层收集到的数据传输到数据处理层。
目前,主要的网络通信技术包括无线传感网络、蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等。
3.大数据与云计算技术:大数据与云计算技术是物联网系统的数据处理层,负责对收集到的数据进行存储、处理和分析。
通过大数据与云计算技术,可以从海量的物联网数据中挖掘出有价值的信息,为各种应用场景提供支持。
4.人工智能技术:人工智能技术是物联网系统的应用层,负责利用大数据分析结果和模型算法,对物联网系统进行智能控制和优化。
人工智能技术的发展使得物联网系统具备了更高的智能化水平,为智能家居、智能交通等应用场景提供了强大的支持。
总之,物联网是一个涉及多个领域、多个技术的热点话题。
第一章:概述物联网概念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。
物联网的特征(特点)(1)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)联网终端规模化:物联网时代每一件物品均具通信功能成为网络终端,5-10年内联网终端规模有望突破百亿;(3)感知识别普适化:无所不在的感知和识别将传统上分离的物理世界和信息世界高度融合;(4)异构设备互联化:各种异构设备利用无线通信模块和协议自组成网,异构网络通过“网关”互通互联。
(5)管理处理智能化:物联网高效可靠组织大规模数据,与此同时,运筹学,机器学习,数据挖掘,专家系统等决策手段将广泛应用于各行各业。
(6)应用服务链条化:以工业生产为例,物联网技术覆盖从原材料引进,生产调度,节能减排,仓储物流到产品销售,售后服务等各个环节。
物联网的起源与发展具有来源多样性物联网的核心技术(四层)根据信息生成、传输、处理和应用将物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
物联网的发展趋势(1)更广泛的互联互通:互联互通的对象从人延伸到物体互联互通方式的扩展;(2)更透彻的感知:通信功能使传感器能够协同工作;(3)更深入的智能:多传感器实现“人多力量大”的智能;多维感知数据实现“防患于未然”的智能;大数据挖掘实现“见微知著”的智能;物联网的应用领域(1)智能交通:通过在基础设施和交通工具当中广泛应用信息、通讯技术来提高交通运输系统的安全性、可管理性、运输效能同时降低能源消耗和对地球环境的负面影响。
(2)智能物流:现代物流系统希望利用信息生成设备,如RFID设备、感应器或全球定位系统等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,并能够在这个物联化的物流网络中实现智能化的物流管理;(3)智能建筑:物联网技术为绿色建筑带来了新的力量。
物联网导论(期末题库)物联网导论(期末题库)1.物联网概述1.1 物联网定义1.2 物联网架构1.3 物联网应用领域1.3.1 智能家居1.3.2 智慧城市1.3.3 工业自动化1.3.4 农业物联网1.3.5 医疗健康1.4 物联网技术基础1.4.1 传感器与执行器1.4.2 通信技术1.4.3 数据存储与处理1.4.4 安全与隐私2.物联网通信技术2.1 网络协议2.1.1 IPv62.1.2 6LoWPAN 2.1.3 CoAP2.1.4 MQTT2.2 网络拓扑2.2.1 网状拓扑 2.2.2 星型拓扑 2.2.3 树状拓扑 2.2.4 混合拓扑 2.3 通信协议2.3.1 ZigBee2.3.2 Z-Wave2.3.3 Bluetooth 2.3.4 LoRaWAN 2.4 传感器网络2.4.1 基于无线传感器网络的物联网 2.4.2 传感器网络协议栈2.4.3 传感器网络拓扑控制算法2.4.4 传感器网络安全3.物联网数据管理与分析3.1 数据采集与存储3.1.1 传感器数据采集3.1.2 数据传输与存储3.1.3 数据管理与查询3.2 数据分析与挖掘3.2.1 数据预处理3.2.2 数据可视化3.2.3 数据挖掘技术3.2.4 数据分析案例研究4.物联网安全与隐私保护4.1 物联网安全威胁4.1.1 隐私泄露4.1.2 数据篡改4.1.3 拒绝服务攻击4.1.4 物理攻击4.2 物联网安全技术4.2.1 认证与加密4.2.2 安全访问控制4.2.3 安全漏洞与风险评估 4.2.4 事件响应与漏洞修复 4.3 隐私保护4.3.1 隐私保护法律法规 4.3.2 隐私保护策略4.3.3 数据匿名化与脱敏 4.3.4 用户隐私权附件:- 物联网架构图- 数据采集与存储流程图- 数据分析工具介绍法律名词及注释:1.隐私泄露:未经授权披露个人敏感信息的行为。
2.数据篡改:对数据进行非法修改或伪造的行为。
物联网导论复习物联网导论复习1.介绍物联网的概念和背景1.1 物联网的定义1.2 物联网的发展历程1.3 物联网的应用领域2.物联网的基础技术2.1 传感器技术2.2 通信技术2.3 云计算技术2.4 大数据技术3.物联网的体系结构3.1 感知层3.2 网络层3.3 应用层4.物联网的安全与隐私4.1 物联网的安全威胁4.2 物联网的安全防护措施4.3 物联网的隐私保护5.物联网的应用案例5.1 智能家居5.2 智慧城市5.3 工业物联网5.4 农业物联网6.物联网的未来发展趋势6.1 与物联网的融合6.2 边缘计算在物联网中的应用6.3 区块链技术在物联网中的应用附件:本文档不涉及附件法律名词及注释:1.物联网:指通过互联网连接并实现信息共享的各种物理设备、传感器、虚拟对象、人与物之间及物与物之间的互联互通的网络。
2.传感器:通过感知环境参数,并将其转化为可用数据的设备或系统。
3.通信技术:用于物联网设备之间进行数据传输和通信连接的技术,如无线传感网、蓝牙、Wi-Fi等。
4.云计算技术:通过网络提供可按需访问的计算资源,将计算任务分配给多台计算机进行处理的技术。
5.大数据技术:用于处理大量数据的技术,包括数据存储、数据处理和数据分析等。
6.感知层:物联网体系结构中的底层部分,负责感知环境信息并将其传输到上层网络。
7.网络层:物联网体系结构中的中间层部分,负责处理感知层传输过来的数据并进行网络通信。
8.应用层:物联网体系结构中的顶层部分,负责处理用户的应用需求,并将结果返回给用户。
9.区块链技术:一种去中心化的数据库技术,在物联网中可以实现数据的安全存储和交易验证等功能。
物联网导论试题及答案一、选择题1. 物联网的定义是:A. 互联网上的物体之间的互通互联B. 物体和互联网之间的互通互联C. 物体和互联网用户之间的互通互联D. 互联网上的用户之间的互通互联答案:B2. 物联网的核心技术是:A. 无线传感技术B. 云计算技术C. 大数据技术D. 物联网协议技术答案:A3. 下列哪项不属于物联网的关键技术:A. 传感技术B. 通信技术C. 安全技术D. 虚拟现实技术答案:D4. 物联网的应用领域主要包括:A. 工业领域、农业领域和生活领域B. 交通领域、医疗领域和教育领域C. 金融领域、娱乐领域和旅游领域D. 环境领域、政府领域和科研领域答案:A5. 物联网对社会的影响主要包括:A. 增加了劳动生产效率、改善了生活质量B. 增加了劳动强度、加剧了环境污染C. 增加了失业率、加大了贫富差距D. 增加了空气污染、加剧了交通拥堵答案:A二、判断题(正确的用"√"表示,错误的用"×"表示)1. 物联网是指物体和互联网之间的互通互联。
√2. 物联网的核心技术是云计算技术。
×3. 物联网的应用领域包括工业领域、农业领域和生活领域。
√4. 物联网没有对社会产生任何影响。
×5. 物联网的发展对于环境保护没有积极作用。
×三、简答题1. 请简要介绍物联网的基本原理和核心技术。
答:物联网的基本原理是通过连接、感知和识别物体,实现物体之间的互联互通。
核心技术包括传感技术、通信技术、云计算技术和安全技术。
传感技术用于获取物体的状态和环境信息;通信技术用于实现物体之间的数据传输;云计算技术用于数据存储和处理;安全技术用于保护物联网系统和数据的安全性。
2. 物联网的应用领域有哪些?答:物联网的应用领域广泛,主要包括工业领域、农业领域和生活领域。
在工业领域,物联网可以实现设备的远程监控和管理,提高生产效率;在农业领域,物联网可以实现农田的智能化管理、精准灌溉和农产品的追溯;在生活领域,物联网可以实现智能家居、智能健康监护等。
物联网导论复习提纲一名词解释1、ITU对物联网的定义:物联网主要解决物品到物品( Thing to Thing, T2T) ,人到物品(Human to Thing, H2T) ,人到人(Human to Human,H2H)之间的互连。
总之,物联网是利用二维码、射频识别、各类传感器等技术实现物与物、物与人之间的信息交互,支持智能的信息化应用,实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合,最终形成统一的智能基础设施。
从本质上看,物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力,实现了物理世界与信息世界无缝连接2、M2M:M2M(Machine/Man to Machine/Man)是一种以机器智能交互为核心的、网络化的应用与服务。
简单地说,M2M是指机器之间的互联互通物联网与互联网的比较3、EPC体系结构:;EPC目标为每一个物品建立全球的、开放的标示标准,EPC体系主要由EPC 编码体系、射频识别系统及信息网络系统3 个部分组成。
4、RFID:RFID是射频识别技术(Radio Frequency Identification)的缩写,是自动识别技术的一种,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,对目标加以识别并获取相关数据的技术。
或这样定义:射频识别技术(Radio Frequency Identification)是一项利用射频信号通过空间耦合(电感耦合或电磁耦合)实现无接触信息双向传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
5、传感器:传感器是一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
6、蓝牙技术:蓝牙,是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。
能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。
蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术,支持点对点及点对多点通信,工作在全球通用的ISM (即工业、科学、医学)频段。
物联网导论复习随着科技的飞速发展,物联网已经逐渐融入到我们生活的方方面面。
从智能家居到智能交通,从工业自动化到医疗健康,物联网的应用无处不在。
在学习物联网导论这门课程后,进行系统的复习对于加深理解和掌握其核心概念至关重要。
物联网,简单来说,就是将各种物品通过网络连接起来,实现智能化的管理和控制。
它并非是一种全新的技术,而是多种现有技术的融合与创新,包括传感器技术、通信技术、云计算、大数据分析等等。
传感器技术是物联网的基础。
各种各样的传感器,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等,能够感知周围环境的信息,并将这些信息转换为电信号。
这些电信号经过处理后,可以被传输到其他设备或系统中进行分析和利用。
比如,在智能家居中,温度传感器可以感知室内温度,当温度过高或过低时,自动调节空调的温度,为我们创造一个舒适的居住环境。
通信技术在物联网中起着关键作用。
物联网中的设备需要通过网络进行通信,将感知到的数据传输到服务器或其他设备。
目前,常见的通信技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、NBIoT 等。
不同的通信技术有着不同的特点和适用场景。
例如,蓝牙适用于短距离、低功耗的设备连接,如蓝牙耳机;WiFi 则适用于家庭和办公场所等覆盖范围较大的区域;Zigbee 适用于组建低功耗、自组织的传感器网络;NBIoT 则适用于对功耗要求极低、覆盖范围广的物联网设备,如智能水表、智能燃气表等。
云计算为物联网提供了强大的计算和存储能力。
由于物联网设备产生的数据量巨大,如果都在本地进行处理和存储,将对设备的性能和成本提出很高的要求。
通过云计算,物联网设备可以将数据上传到云端,利用云端强大的计算资源进行分析和处理,并将结果返回给设备。
这样不仅减轻了设备的负担,还能够实现数据的集中管理和共享,为企业和用户提供更有价值的服务。
大数据分析则是从物联网海量的数据中挖掘有价值的信息。
通过对收集到的数据进行分析,可以发现潜在的规律和趋势,为决策提供支持。
第一章:概述❖物联网概念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。
❖物联网的特征(特点)(1)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)联网终端规模化:物联网时代每一件物品均具通信功能成为网络终端,5-10年内联网终端规模有望突破百亿;(3)感知识别普适化:无所不在的感知和识别将传统上分离的物理世界和信息世界高度融合;(4)异构设备互联化:各种异构设备利用无线通信模块和协议自组成网,异构网络通过“网关”互通互联。
(5)管理处理智能化:物联网高效可靠组织大规模数据,与此同时,运筹学,机器学习,数据挖掘,专家系统等决策手段将广泛应用于各行各业。
(6)应用服务链条化:以工业生产为例,物联网技术覆盖从原材料引进,生产调度,节能减排,仓储物流到产品销售,售后服务等各个环节。
❖物联网的起源与发展具有来源多样性❖物联网的核心技术(四层)根据信息生成、传输、处理和应用将物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
❖物联网的发展趋势(1)更广泛的互联互通:互联互通的对象从人延伸到物体互联互通方式的扩展;(2)更透彻的感知:通信功能使传感器能够协同工作;(3)更深入的智能:多传感器实现“人多力量大”的智能;多维感知数据实现“防患于未然”的智能;大数据挖掘实现“见微知著”的智能;❖物联网的应用领域(1)智能交通:通过在基础设施和交通工具当中广泛应用信息、通讯技术来提高交通运输系统的安全性、可管理性、运输效能同时降低能源消耗和对地球环境的负面影响。
(2)智能物流:现代物流系统希望利用信息生成设备,如RFID设备、感应器或全球定位系统等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,并能够在这个物联化的物流网络中实现智能化的物流管理;(3)智能建筑:物联网技术为绿色建筑带来了新的力量。
物联网技术导论_总复习在当今科技飞速发展的时代,物联网技术已经成为了引领变革的重要力量。
从智能家居到工业自动化,从智能交通到医疗健康,物联网技术的应用无处不在,深刻地改变着我们的生活和工作方式。
接下来,让我们对物联网技术进行一次全面的总复习。
一、物联网的基本概念物联网,简单来说,就是将各种设备、物品通过网络连接起来,实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。
这些设备可以是小到一个传感器,大到一辆汽车、一座工厂,它们通过内置的传感器和通信模块,收集和传输数据,与其他设备和系统进行交互。
物联网的核心要素包括感知层、网络层和应用层。
感知层负责采集物理世界的数据,如温度、湿度、压力等;网络层负责数据的传输和通信,包括各种有线和无线网络技术;应用层则是将数据进行处理和分析,为用户提供具体的服务和应用。
二、感知层技术感知层是物联网的基础,它由各种传感器和执行器组成。
传感器能够感知环境中的物理量,并将其转换为电信号,常见的传感器有温度传感器、湿度传感器、光照传感器、压力传感器等。
执行器则可以根据控制信号执行相应的动作,如电机、阀门等。
除了传感器和执行器,感知层还包括一些短距离通信技术,如蓝牙、ZigBee、RFID 等。
蓝牙技术常用于手机、耳机等设备之间的通信;ZigBee 则适用于低功耗、低成本的短距离无线组网;RFID 则广泛应用于物流、零售等领域的物品识别和跟踪。
三、网络层技术网络层是物联网的桥梁,负责将感知层采集到的数据传输到应用层。
网络层的技术种类繁多,包括移动通信网络(如 4G、5G)、卫星通信网络、WiFi 网络、有线以太网等。
其中,移动通信网络具有覆盖范围广、移动性好的优点,能够满足物联网设备在不同场景下的通信需求;卫星通信网络则适用于偏远地区和海洋等特殊场景;WiFi 网络则在家庭和办公场所等室内环境中得到广泛应用;有线以太网则在工业控制等对可靠性要求较高的场景中发挥着重要作用。
此外,为了实现不同网络之间的互联互通,还需要用到一些网络协议和技术,如 IP 协议、MQTT 协议、CoAP 协议等。
物联网导论(重点放在前三层感知识别层、网络构建层、管理服务层)一、名词解释: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,它具有普通对象化设备、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征物联网:是指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。
其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。
无线射频识别技术(RFID):利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到自动识别的目的光学字符识别,是模式识别的一种技术,目的是要使计算机知道它到底看到了什么,尤其是文字资料。
语音识别研究如何采用数字信号处理技术自动提取及决定语言信号中最基本有意义的信息,同时也包括利用音律特征等个人特征识别说话人。
虹膜识别是当前应用最方便精确的生物识别技术,虹膜的高度独特性和稳定性是其用于身份鉴别的基础。
条形码技术:是在计算机应用发展过程中,为消除数据录入的“瓶颈”问题而产生的,可以说是最“古老”的自动识别技术。
模块:构成条码的基本单位是模块,模块是指条码中最窄的条或空,模块的宽度通常以mm 或mil(千分之一英寸)为单位。
标签:是由耦合元件、芯片及微型天线组成,每个标签内部存有唯一的电子编码,附着在物体上,用来标识目标对象。
RFID系统集中在低频、高频和超高频三个区域。
传感器:能感受到被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置计算机摩尔定律:计算机芯片的晶体管每隔18个月电子元件会翻番位置信息的三要素:空间(所在的地理位置)、时间(处在该地理位置的时间)、身份(处在该地理位置的对象)互联网:是网络与网络之间所串连成的庞大网络,这些网络以一组通用的协议相连,形成逻辑上的单一巨大国际网络移动互联网:是指互联网的技术、平台、商业模式和应用与移动通信技术结合并实践的活动的总称无线传感网:能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置无线网络基本组成元素:无线网络用户、无线接入、基站无线局域网:是相当便利的数据传输系统,它利用射频的技术,使用电磁波,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线所构成的局域网络WI-FI(无线局域网):是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术蓝牙:是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换ZigBee:也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层60GHz毫米波通信:通信载波为60GHz左右频段通信的无线通信技术,能够实现设备间数Gbps 的超高速无线传输大数据:是指其大小超出了常规数据库工具获取、存储和分析能力的数据集4V特征:数量大(Volume),种类多(Variety),速度快(Velocity),价值高(Value)GFS:正常的组件失效;巨大的文件;文件操作的特定模式;应用程序和文件系统API的协同设计提高了整个系统的灵活性MapReduce:是一种针对超大规模数据集的编程模型和系统BigTable是一种用来在海量数据规模下(例如包含以PB为单位的数据量和数千台廉价计算机的应用)管理结构化数据的分布式存储系统。
物联网工程导论复习物联网工程导论复习1.物联网、无线传感网、RFID系统和泛在网的联系和区别是什么?从ITU、ISO等国际标准组织对传感器网络、物联网定义和标准化范围来看,传感器网络和物联网其实是一个概念的两种不同的表述,其实质都是依托于各种信息设备实现物理设备和信息世界的无缝融合。
“物联网”和“传感网”都是以传感器、RFID等客观世界标识和感知技术,借助于无线传感器网络、互联网、移动网等实现人与物理世界的信息交互。
泛在网是面向泛在应用的各种异构网络的集合,更强调跨网之间的互联互通和信息聚合与应用。
2.请简述物联网的体系结构物联网包括三层结构,分别为感知层、网络层(传输层、互联网层)和应用层。
位于底层的是用来感知数据的感知层,中间层是数据传输的网络层,顶层则是内容应用层。
感知层:全面感知,利用传感器技术,RFID等随时随地的读取物体的信息网络层:实时传递,利用各种网络传输手段将物体的信息实时准确地传递出去应用层:全面应用,包括资源的共享和交换,对海量数据和信息进行分析和处理3.请简述物联网的技术体系结构。
物联网技术体系结构可分为五层:感知技术、传输技术、支撑技术、应用技术和公共技术。
·感知技术:能够用于物联网底层感知信息的技术,包括:RFID、传感器网络技术等;·传输技术:能够汇聚感知数据,并实现物联网数据传输的技术,包括M2M无线接入、Mesh网技术等;·支撑技术:用于物联网数据处理和利用的技术,包括云计算,公共中间件技术等;·应用技术:用于直接支持物联网应用系统运行的技术,包括物联网信息共享交互平台技术等;·公共技术:是感知、传输、支撑和应用四层都需要的技术,包括标示解析、安全技术和应用管理等。
4.你理解或了解的物联网特征是什么?物联网的特征:将人、物、机器等通过感知设备和通信网络连接起来形成一个网络。
主要特征:·信息量:物联信息将达到真正意义上的海量级。
第一章:概述物联网概念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。
物联网的特征(特点)(1)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)联网终端规模化:物联网时代每一件物品均具通信功能成为网络终端,5-10年内联网终端规模有望突破百亿;(3)感知识别普适化:无所不在的感知和识别将传统上分离的物理世界和信息世界高度融合;(4)异构设备互联化:各种异构设备利用无线通信模块和协议自组成网,异构网络通过“网关”互通互联。
(5)管理处理智能化:物联网高效可靠组织大规模数据,与此同时,运筹学,机器学习,数据挖掘,专家系统等决策手段将广泛应用于各行各业。
(6)应用服务链条化:以工业生产为例,物联网技术覆盖从原材料引进,生产调度,节能减排,仓储物流到产品销售,售后服务等各个环节。
物联网的起源与发展具有来源多样性物联网的核心技术(四层)根据信息生成、传输、处理和应用将物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
物联网的发展趋势(1)更广泛的互联互通:互联互通的对象从人延伸到物体互联互通方式的扩展;(2)更透彻的感知:通信功能使传感器能够协同工作;(3)更深入的智能:多传感器实现“人多力量大”的智能;多维感知数据实现“防患于未然”的智能;大数据挖掘实现“见微知著”的智能;物联网的应用领域(1)智能交通:通过在基础设施和交通工具当中广泛应用信息、通讯技术来提高交通运输系统的安全性、可管理性、运输效能同时降低能源消耗和对地球环境的负面影响。
(2)智能物流:现代物流系统希望利用信息生成设备,如RFID设备、感应器或全球定位系统等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,并能够在这个物联化的物流网络中实现智能化的物流管理;(3)智能建筑:物联网技术为绿色建筑带来了新的力量。
通过建立以节能为目标的建筑设备监控网络,将各种设备和系统融合在一起,形成以智能处理为中心的物联网应用系统,有效的为建筑节能减排提供有力的支撑。
(4) 环境监测:通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量、以及各种环境状态参数的检测,跟踪环境质量的变化,确定环境质量水平,为环境管理、污染治理、防灾减灾等工作提供基础信息、方法指引和质量保证。
第二章:自动识别技术的类别(1)光符号识别、语音识别(2)虹膜识别(3)指纹识别(4)IC技术(5)条形码技术。
IC卡原理、特点、分类原理:实际上是一种数据存储系统,如有必要还可附加计算能力。
特点:(1)存储容量大---几百个字符到百万个字符。
(2)安全保密性好---信息需要密码才能进行读取、修改和擦除。
(3)CPU卡具有数据处理能力,可以对数据进行加解密。
分类:(1)按芯片分类:存储器卡、CPU卡、逻辑加密卡;(2)其中CPU卡按与外界数据交换界面可分为接触式IC卡和非接触式IC卡,按应用领域可分为金融卡和非金融卡,按与外界数据传输形式分为串行通信卡和并行通信卡。
条形码技术原理、特点、一维条形码类别、二维条形码类别。
技术原理:条形码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记。
当使用专门的条形码识别设备如手持式条码扫描器扫描这些条码时,条码中包含的信息就转化为计算机可识别的数据。
特点:每种码制有其特定的字符集;每个字符占有一定的宽度;具有一定的校验功能等。
同时还具有对不同行的信息自动识别功能、以及处理图形旋转变化等特点。
一维条形码类别;UPC码、EAN码、ITF25码、Code39码、Codabar码、ISBN码、Code128码、Code93码;二维条形码类别:线性堆叠式二维码、矩阵式二维码、邮政码。
RFID技术原理与发展技术原理:阅读器(可以通过标准网口、RS232串口或USB接口同主机相连,通过天线同RFID标签通信。
有时为了方便,阅读器和天线以及智能终端设备会集成在一起形成可移动的手持式阅读器)。
天线(同阅读器相连,用于在标签和阅读器之间传递射频信号。
阅读器可以连接一个或多个天线)。
标签(进入RFID 阅读器扫描场以后,接收到阅读器发出的射频信号,凭借感应电流获得的能量发送出存储在芯片中的电子编码(被动式标签),或者主动发送某一频率的信号(主动式标签))。
频率(是RFID系统的一个很重要的参数,它决定了系统工作原理、通信距离、成本、天线形状和应用领域等因素)。
RFID技术标准与技术联盟显示RFID系统组成RFID系统由五个组件构成,包括:传送器、接收器、微处理器、天线、标签。
传送器、接收器和微处理器通常都被封装在一起,又统称为阅读器(Reader),所以工业界经常将RFID系统分为为阅读器、天线和标签三大组件RFID标签特点、RFID标签的存储方式、标签分类标签特点:(1)体积小、形状多样;(2)耐环境性;(3)可重复使用;(4)穿透性强;(5)数据安全性。
标签存储方式:(1)电可擦可编程只读存储器(EEPROM):一般射频识别系统主要采用EEPROM 方式。
这种方式的缺点是写入过程中的功耗消耗很大,使用寿命一般为100,000次;(2)铁电随机存取存储器(FRAM): 与EEPROM相比,FRAM的写入功耗消耗减小100倍,写入时间甚至缩短1000倍。
FRAM属于非易失类存储器。
然而,FRAM 由于生产方面的问题至今未获得广泛应用。
(3)静态随机存取存储器(SRAM): SRAM能快速写入数据,适用于微波系统,但SRAM需要辅助电池不间断供电,才能保存数据。
标签分类:(1)被动式标签(Passive Tag):因内部没有电源设备又被称为无源标签。
被动式标签内部的集成电路通过接收由阅读器发出的电磁波进行驱动,向阅读器发送数据。
(2)主动标签(Active Tag):因标签内部携带电源又被称为有源标签。
电源设备和与其相关的电路决定了主动式标签要比被动式标签体积大、价格昂贵。
但主动标签通信距离更远,可达上百米。
工作模式有主动模式和唤醒模式。
(3)半主动标签(Semi-active Tag):兼有被动标签和主动标签的所有优点,内部携带电池,能够为标签内部计算提供电源。
这种标签可以携带传感器,可用于检测环境参数,如温度、湿度、是否移动等。
然而与主动式标签不同的是它们的通信并不需要电池提供能量,而是像被动式标签一样通过阅读器发射的电磁波获取通信能量。
RFID标签工作频率及各自特点低频(LF)范围为30kHz-300kHz,RFID典型低频工作频率有125kHz和133kHz 两个,该频段的波长大约为2500m。
低频标签一般都为无源标签,其工作能量通过电感耦合的方式从阅读器耦合线圈的辐射场中获得,通信范围一般小于1米。
高频(HF)范围为3 MHz -30 MHz,RFID典型工作频率为,该频率的波长大概为22米,通信距离一般也小于1米。
该频率的标签不再需要线圈绕制,可以通过腐蚀活字印刷的方式制作标签内的天线,采用电感耦合的方式从阅读器辐射场获取能量。
超高频(UHF)范围为300MHz-3GHz,3GHz以上为微波范围。
采用超高频和微波的RFID系统一般统称为超高频RFID系统,典型的工作频率为:433MHz,860-960MHz,,,频率波长大概在30厘米左右。
严格意义上,和属于微波范围。
超高频标签可以是有源标签与无源标签两种,通过电磁耦合方式同阅读器通信。
通信距离一般大于1米,典型情况为4-6米,最大可超过10米。
RFID标签防冲突算法第三章:无线传感器网无线传感器的发展趋势特点无线传感器节点并没有像摩尔定律预测的速度发展,及无线传感器性能是缓慢提升。
传感器组成、无线传感器节点的组成传感器组成:一般由敏感元件、转换元件和基本电路组成。
无线传感节点的组成:电池、传感器、微处理器、无线通信芯片无线传感器网络概念是由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,以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息,并最终把这些信息发送给网络的所有者。
制约传感器性能提升的因素有哪些(1)功耗的制约:无线传感节点一般被部署在野外,不能通过有线供电。
其硬件设计必须以节能为重要设计目标。
(2)价格的制约:无线传感节点一般需要大量组网,以完成特定的功能。
其硬件设计必须以廉价为重要设计目标。
(3)体积的制约:无线传感节点一般需要容易携带,易于部署。
其硬件设计必须以微型化为重要设计目标。
大规模长时间部署传感器的设计要求(1)低成本与微型化(2)低功耗(3)灵活性和扩展性(4)鲁棒性传感器的按工作原理的分类(1)电参数传感器(电阻式、电感式、电容式传感器)(2)压电式传感器(3)光电式传感器(一般光电式、光纤式、激光式、红外式等)(4)热电式传感器(5)半导体式传感器(6)波式和辐射式传感器。
微处理器的关键特性、通信芯片的重要指标(1)微处理器关键特性:功耗特性、唤醒时间、供电电压、运算速度、内存大小。
(2)通信芯片的重要指标:睡眠功耗、唤醒时间、发射功率、接收灵敏度、接受功耗。
常见的节点操作系统有哪些TinyOS系统、Contiki OS系统、Mantis OS系统、Nanno-RK系统、SenSpire OS系统等。
无线传感器网络中的选路指标-ETX(总传输次数)传输成功每个包需要的总传输次数(ETX, Expected Transmission Count):Link throughput =1/Link ETX选路指标ETX的计算课本P55;数据收集协议和数据分发协议(1)数据收集协议:初始化阶段:网络中每个节点广播自己到汇聚节点的路径的ETX。
每个节点收到广播包之后,依据邻居节点广播的路径ETX,动态选择父节点,使得自己到汇聚节点的路径ETX尽量小。
经过不断更新,网络中的每个节点都能够选择到一条到汇聚节点ETX之和最小的路径。
(2)数据分发协议:Drip为每一个数据项分配一个版本号,版本号越高的数据为越新的数据。
网络中每个节点周期性的广播关于一个数据项的版本信息。
当一个Drip节点发现自己的数据需要更新时,则向邻居借点发送请求包。
Drip节点在收到请求包后即广播关于被请求数据项的包。
第四章:定位系统位置信息包括哪些方面(1)所在的地理位置(2)处在该地理位置的时间(3)处在该地理位置的对象(人或设备)。
现存的主流定位系统有哪些GPS定位系统的组成部分(1)卫星定位:GPS;(2)蜂窝基站定位;(3)室内精确定位;(4)WiFi基站定位;常见的定位技术有哪些TOA、TDOA、RSS等(1)基于距离(时间)的定位(Time of Arrival, ToA)(2)基于距离(时间)差的定位(Time Difference of Arrival, TDoA)(3)基于信号特征的定位(Received Signal Strength, RSS)。