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物联网技术导论与实践习题与参考答案第一章习题与答案一．名词解释1．物联网简言之，物联网就是利用条码、射频识别、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
2．泛在网泛在网是一种无所不在的网络，它可以使任何人在任何时间、任何地点通过网络获得任何信息，它是一个大通信的概念，是面向经济、社会、企业和家庭全面信息化的概括。
泛在网不是一个全新的网络，它是充分挖掘已有网络的潜能，结合不断出现的新技术，将网络触角不断延伸，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策等服务的一个庞大网络。
二．单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内)。
1、通过无线网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递给用户，指的是（）。
CA、可靠传递B、全面感知C、智能处理D、互联网2、利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，指的是（）。
BA、可靠传递B、全面感知C、智能处理D、互联网3、欧盟在（）年制订了物联网欧洲行动计划，被视为“重振欧洲的重要组成部分”。
BA、2008B、2009C、2010D、20044、物联网的概念，最早是由美国的麻省理工学院在（）年提出来的。
AA、1991B、1999C、2000D、20025、三层结构类型的物联网不包括（）。
DA、感知层B、网络层C、应用层D、会话层6、（）年中国把物联网发展写入了政府工作报告。
DA、2000B、2008C、2009D、20107、智慧地球是()提出来的。
DA、德国B、日本C、法国D、美国8、感知中国中心设在（）。
DA、北京B、上海C、九泉D、无锡9、物联网的核心是（）。
AA、应用B、产业C、技术D、标准三、多项选择题(在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内)。
物联网的主要技术和应用在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）正逐渐成为改变我们生活和工作方式的重要力量。
物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
那么，物联网到底依靠哪些主要技术来实现其功能，又在哪些领域得到了广泛的应用呢？一、物联网的主要技术（一）传感器技术传感器是物联网的“触角”，能够感知周围环境的各种信息，如温度、湿度、压力、光照、声音等。
这些传感器将物理世界中的各种数据转换为电信号，为物联网系统提供了最原始的数据来源。
从简单的温度传感器到复杂的图像传感器，它们的精度和性能不断提升，使得物联网能够更加准确地感知和理解周围的环境。
（二）射频识别技术（RFID）RFID 技术是一种非接触式的自动识别技术，通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。
它由标签、阅读器和天线组成。
标签附着在物体上，存储着物体的相关信息；阅读器通过天线发送和接收无线电波，读取标签中的信息。
RFID 技术在物流、库存管理、零售等领域有着广泛的应用，能够大大提高物品管理的效率和准确性。
（三）无线通信技术物联网中的设备需要通过网络进行通信，无线通信技术是实现这一目标的关键。
其中，蓝牙、WiFi、Zigbee、LoRa 等技术各有特点。
蓝牙和 WiFi 适用于短距离、高速率的数据传输，常用于智能家居和移动设备；Zigbee 则适用于低功耗、短距离的设备组网，在工业控制和智能传感器网络中表现出色；LoRa 具有远距离、低功耗的特点，适用于大规模的物联网应用，如智能城市中的远程监测。
（四）云计算和大数据技术随着物联网设备数量的增加和产生的数据量的爆炸式增长，云计算和大数据技术成为处理和分析这些数据的重要手段。
RFID的四个关键技术物联网中的RFID有四个关键技术：标签的能量供应、标签到阅读器的数据传输、数据传输的完整性与安全性和多目标识别技术。
（1）标签的能量供应有源标签自带电池，用于给数据载体供电。
而无源标签工作所需能量则从射频电磁波束中获取，和有源射频识别系统相比，无源系统需要较大的发射功率，射频电磁波在标签上经射频检波、倍压、稳压、存储电路处理，转化为标签工作所需的工作电压。
（2）标签到阅读器的数据传输标签回送到阅读器的数据传输方式可归结为三类：①利用负载调制的反射或反向散射方式（反射波的频率与阅读器的发送频率一致）；②利用阅读器发送频率的次谐波传送标签信息（标签反射波与阅读器的发送频率不同，为其高次谐波（n倍）或分谐波（1/n倍））；③其他形式。
（3）数据传输的完整性与安全性由于数字信号在传输的过程中会受到干扰，故其传输至接收端可能发生误判，为保证数据的完整性，可以使用校验和法来识别传输错误并进行校正，最常用的是奇偶校验法以及冗余校验法。
在与安全相关的领域，例如出入系统、售票系统等越来越多地应用射频识别系统，在数据传输的过程中难免不受到攻击，因此必须采取一定的防范措施保证数据安全，例如可以通过在阅读器与标签之间建立密钥来对要传输的数据进行加密，达到安全的目的。
（4）多目标识别技术（反碰撞算法）当阅读器信号作用范围内存在多个标签，同一时刻有两个或两个以上的标签向阅读器返回信息时，将产生冲突。
解决冲突的算法称为反碰撞算法。
传统无线电技术（如通信卫星、移动电话网）已有空分多路法、频分多路法、时分多路法以及码分多路法来解决类似问题。
但在射频识别系统中，由阅读器和标签构成的无线网络有以下特征：①规模：每个阅读器工作区域内可能存在大量标签；②体积：标签附着在各种商品上，体积不能太大；③成本：粘贴标签的商品本身价值可能很低，所以标签的成本不能太高；④通信量：标签内包含的信息量很少，阅读器与标签间的通信时间很短。
RFID知识点总结第一章物联网rfid系统概述1、什么是射频识别技术(radiofrequencyidentification)(问答）：是一种自动识别技术，它利用无线射频信号实现无接触信息传递，达到自动识别目标对象的目的。
2、物联网的定义（介绍）通过射频识别传感器、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体与互联网连接起来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。
3、自动识别技术（挑选）可分为条码识别技术、生物识别技术、图像识别技术、磁卡识别技术、ic识别技术、光学字符识别技术和射频识别技术等。
4、rfid技术的优势与特点(简答)①抗污损能力强②安全性高③容量大④可远距离同时识别多个电子标签⑤是物联网的基石。
5、欧洲智能系统内置技术平台在报告中分析预测,物联网未来的发展将经历四个阶段：（介绍）2021年前，被广为应用于物流零售和制药领域，2021至2021年同时实现物体交互，2021至2021年，物体步入半智能化，2021年后物体步入全系列智能化。
6、rfid基本组成（填空）：电子标签，读写器，系统高层。
7、rfid系统分类：按照频率分类①低频系统125k赫兹②高频系统12.56m赫兹③微波系统860、960m赫兹，2.45g、5.8g赫兹按照耦合方式分类①电感耦合方式，②电磁逆向反射方式。
8什么叫做电子标签，电子标签由哪些部分形成。
（简答）电子标签又称作射频标签，接收者卡或射频卡。
电子标签就是射频辨识的真正数据载体，从技术角度上来说，射频技术的核心就是电子标签，读写器就是根据电子标签的性能而设计的，电子标签由标签专用芯片和标签天线共同组成。
9、电子标签的结构形式，第二代身份证、城市一卡通、门禁卡、银行卡。
110、电子标签的工作特点（传输速度、通信距离）低频电子标签的工作特点：低频电子标签通常为无源标签，电子标签与读写器传输数据时，电子标签坐落于读写器天线的近场区，电子标签的工作能量通过电感耦合方式从读写器中赢得。
第1章1. 第二代身份证和交通一卡通采用的是什么通信技术？用的是什么频段的电磁波？没有电池它为什么能通信？下次乘车请试验一下交通一卡通的识别距离（范围）。
参考答案：第二代身份证和交通一卡通采用的是RFID通信技术，电磁波的频段为高频（13.56MHz）。
第二代身份证和交通一卡通嵌有被动式RFID电子标签，被动式RFID电子标签自身没有电源，需要获取读写器发射的电磁波变场来产生感应电流。
交通一卡通的识别距离（范围）大致相当于一个排球的大小，最大距离10CM。
2. 教科书后面贴有ISBN（国际统一书号）条形码，上网调查一下代码数字的含义。
参考答案：第一组：978，商品分类，978表明是图书；第二组：7，国家地区出版物的代码，7代表中国大陆的出版物；第三组：111，出版社代码，111是机械工业出版社的代码；第四组：40444，书序码，40444是这本教材的代码；校验码：6，依据前12位978-7-111-40444来进行运算：用1分别乘以ISBN的前12为中的奇数位（从左边开始数起），用3乘以偶数位，除以10取余，再用10减去余数所得值即可得到校验位的值，对于该书号：1×(9+8+1+1+0+4)+3×(7+7+1+4+4+4)=104，104 mod 10=4，所以校验位为10-4=6.3. RFID射频识别技术比起条形码有什么技术特点和优势？你认为条形码会很快被RFID电子标签取代吗？参考答案：RFID电子标签比起条形码具有可读距离长、可重写数据、可小型化、抗污能力强、障碍物穿透能力强、违法复制困难、可读取多个标签、数据存储量大等技术优点。
目前条形码普及程度高，成本极其低廉，RFID电子标签成本较高，还只是在特定的应用领域得到了较好的普及。
在可预见的将来RFID电子标签完全取代条形码几乎不可能，条形码和RFID电子标签会长期并存和发展。
4. 为什么各个国家对无线电频谱进行法律管制？我国的超高频段（UHF）频率范围是？参考答案：无线电频谱和领土、领海、领空一样，属于一个国家的主权范畴，各个国家都有专门的法律和执法机构进行严格管制。
《面向物联网的RFID技术研究》篇一一、引言随着物联网（IoT）技术的快速发展，射频识别（RFID）技术作为物联网的重要组成部分，已经广泛应用于各个领域。
RFID 技术通过无线频率信号识别特定目标并获取相关数据，具有非接触式、快速、准确等优点。
本文将就面向物联网的RFID技术进行深入研究，探讨其原理、应用及未来发展趋势。
二、RFID技术原理RFID（Radio Frequency Identification）技术，即射频识别技术，是一种利用无线射频信号进行非接触式双向通信的技术。
其基本原理包括标签、阅读器和数据交换三个部分。
1. 标签：标签是RFID系统的核心部分，包含了唯一标识符和存储数据的信息。
标签分为有源标签和无源标签两种，有源标签内置电源，可主动发送信号；无源标签则需借助阅读器发出的信号获取能量。
2. 阅读器：阅读器负责与标签进行通信，读取或写入标签中的数据。
阅读器通过发射和接收无线射频信号与标签进行交互。
3. 数据交换：在RFID系统中，标签与阅读器之间通过无线射频信号进行数据交换。
阅读器将读取到的数据传输至后端系统进行处理，实现信息的实时共享和远程管理。
三、RFID技术在物联网中的应用RFID技术在物联网中具有广泛的应用前景，主要表现在以下几个方面：1. 物流与供应链管理：RFID技术可实现物品的自动识别和追踪，提高物流效率和减少人工错误。
在物流与供应链管理中，RFID技术被广泛应用于货物的入库、出库、分拣等环节。
2. 零售业：在零售行业中，RFID技术可帮助企业实时监控库存、减少丢失和错放，提高客户服务水平。
此外，RFID技术还可用于防盗和防伪等方面。
3. 医疗行业：在医疗领域，RFID技术可用于病人管理、医疗器械追踪等方面。
例如，通过RFID技术可以实时追踪医疗器械的流向和使用情况，提高医疗质量和安全性。
4. 智能交通：在智能交通系统中，RFID技术可用于车辆身份识别、道路收费等方面，提高交通管理的智能化水平。
《射频识别技术及应用》课程标准一、课程说明课程编码〔38315〕承担单位〔计算机信息学院〕制定〔〕制定日期〔2022年11月16日〕审核〔专业指导委员会〕审核日期〔2022年11月20日〕批准〔二级学院（部）院长〕批准日期〔2022年11月28日〕（1）课程性质：本门课程是物联网应用技术专业必修课课程。
（2）课程任务：主要针对物联网应用工程师岗位开设，主要任务是培养学生对物联网感知层的RFID技术的应用能力，以及使用高级语言结合RFID技术实现物联网应用系统的开发技能的培养，并使学生具备运用RFID技术理论与高级语言编程设计、分析、解决射频识别相关物联网应用领域的能力。
（3）课程衔接：在课程设置上，前导课程有《计算机应用基础》、《物联网技术概论》、《Java语言程序设计》、《C#语言程序设计》、《网络数据库_SQL》，后续课程有《嵌入式系统设计》、《物联网网络与通信技术》、《无线传感器网络技术应用》、《物联网应用系统开发》。
二、学习目标（一）总目标通过任务引领的项目活动，使学生成为具备从事本职业的高素质劳动者和本专业高级技术人才。
在完成本门课程学习过程中学生应掌握一定的专业理论知识，形成一定的学习能力，沟通与团队的协作能力，形成良好的思考问题、分析问题和解决问题的能力，养成良好的职业素养。
遵守国家关于信息系统的相关法律法规，形成关键性的技术应用能力及创新、创业能力。
最终成为具备较全面的物联网应用技能的应用型技术人才。
同时培养学生敬业爱岗思想、团结协作精神。
本课程的教学目的是使学生掌握RFID的工作原理、了解RFID的发展现状和应用领域、掌握RFID的关键技术，并通过其典型应用案例使用高级语言完成功能开发过程的学习，使学生对RFID及其开发技术有一个较清晰的认识，并使学生具备较强的运用高级语言进行实践，解决行业实际应用需求的能力，为将来从事物联网研究与软件开发应用工作打下一定的基础。
（二）分目标1、知识和技能目标（1）掌握RFID的基本理论、工作原理。
