《物联网综合应用解析》

1、物联网的定义21世纪是进入信息化的新时代，作为2010年影响中国十大技术之一的物联网技术自然成为人们热议的话题。

物联网的概念是在1999年提出，过去在中国，物联网被称之为传感网，并已取得一定科研成果。

2005年，在突里斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟正式提出了“物联网”的概念。

内容与中国目前描述的理念与远景类似。

即从生物到非生物相连，网络无处不在，并且与主流的互联网、通信网络融合。

更具体一点，一般认为物联网的定义是：通过射频识别技术（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。

2、物联网的特点（1）对物品实现唯一的标识。

物联网的EPC技术，能够对单个而不是一类物品进行编码，借助计算机网络系统，完成对单个物体的访问，突破了条形码所不能完成的对单品的跟踪和管理任务。

（2）对物品快速分级进行处理。

EPC结构中，沿袭了原有的按不同类型的容器进行进行编码的特点，在物流作业中，可将不同的货品、集装箱、托盘和仓库等进行分层级编码，解决在同一时间进行多种标签识别的问题。

（3）对物品信息的实时监控。

物联网是在互联网的基础上对物品信息进行跟踪、监控的实时网络，任何一个安装有读写器的终端，都可以读取物品相关信息，并通过网络实现对物品的实时监控。

（4）对信息实现自动非接触式处理。

EPC系统的一个核心技术就是RFID技术，通过RFID无线射频技术便能实现对静止或移动物品的自动识别和数据交换。

（5）可实现供应链各环节信息共享。

在供应链中的任何一个物品都被贴上唯一标识自己的电子标签，通过物联网技术，可以在供应链中任何一个环节将该物品的信息自动记录下来并实现共享。

3、物联网的发展对物流领域的影响（1）物联网将推进物流信息化发展。

通过物联网技术与物流运输设备、设施的结合，可进行物流基础设施信息化的升级，提高建设信息化和自动化水平，也为企业带来物流效率提升、物流成本控制等效益。

2023年度数字经济与驱动发展您的得分70/100答对题数39/551下列选项中，关于新型智慧城市和数字乡村建设工程的描述，不正确的是（）。

[ 单选题：2 分]A 推进新型智慧城市建设，实行整体建设制度，不分级分类B 强化新型智慧城市统筹规划和建设运营C 提升信息惠农服务水平D 推进乡村治理数字化试题解析您的答案：A回答正确2我国计划到（）年基本实现社会主义现代化。

[ 单选题：2 分]A 二〇二五B 二〇三〇C 二〇三五D 二〇五〇试题解析您的答案：C回答正确3（）在我国现代化建设全局中居于核心地位。

[ 单选题：2 分]A 科技创新B 乡村振兴C 教育改革D 深化改革试题解析您的答案：A回答正确4（）要素是数字经济的核心引擎。

[ 单选题：2 分]A 数据B 信息C 技术D 资源试题解析您的答案：A回答正确5下列选项中，关于国家稳步增加基础研究财政投入的描述，不正确的是（）。

[ 单选题：2 分]A 提升国家自然科学基金及其联合基金资助效能B 以提高税收等多种方式抑制企业过多投入C 鼓励社会力量设立科学基金、科学捐赠等多元投入D 建立完善竞争性支持和稳定支持相结合的基础研究投入机制试题解析您的答案：B回答正确6下列选项中，关于数字技术推动实体经济数字化转型的实现途径，描述不正确的是（）。

[ 单选题：2 分]A 通过移动技术发挥数据要素作用大幅度提升生产效率B 实现要素的数据化，优化资源配置C 提高交易成本D 促进消费升级试题解析您的答案：C回答正确7坚持创新思维的方法不包括（）。

[ 单选题：2 分]A 强化聚焦思维B 强化正向思维C 强化超前思维D 强化组合思维试题解析您的答案：B回答正确8为元宇宙网络通信提供基础支撑的是（）。

[ 单选题：2 分]A 交互技术B 区块链技术C 网络及运算技术D 物联网技术试题解析您的答案：D回答错误9重点行业数字化转型提升工程的内容不包括（）。

[ 单选题：2 分]A 发展智慧农业和智慧水利B 开展工业数字化转型应用示范C 加快推动工业互联网创新发展D 建设一批数字化转型促进中心试题解析您的答案：D回答正确102020年10月，我国确定（）个县（市、区）为首批国家数字乡村试点地区。

物联网新贵Cat.1及应用场景物联网新贵Cat.1导轨式Cat.1智慧灯控器Cat.1.即LTECategory 1.LTE Cat.1并不是一个新鲜事物，最早源于3GPP(为第三代移动通信系统制定全球适用的技术规范和技术报告、标准的组织)在2009年发布的3GPP Release 8版本，提出的LTE网络(3.9G全球标准)的一个终端速率类别，至今已有十多年历史。

Cat.1广覆盖、高性价比，还能无缝接入现有LTE网络，无需针对基站进行软硬件升级，网络覆盖成本低。

只要有LTE网络覆盖的地方，Cat.1终端就可以直接使用，具备良好的网络兼容性。

在物联网领域，60%的连接使用窄带网络，30%的连接需要中低速率网络，10%的连接需要5G等高速网络。

物联网窄带业务和高速业务，网络和产业生态已基本趋于成熟。

但是占据30%份额的中低速率网络和产业生态，却相对处于空白状态。

随着国内运营商2G/3G网络退网趋势渐明，Cat.1将承担主要的中速率场景需求，这部分需求占到物联网连接数的三成，是一个非常庞大的市场。

Cat.1兼顾速率、功耗和成本，并借助LTE网络的广覆盖，能快速形成规模效应!这就导致了Cat.1 在4G模组中发展势头强劲，渗透率一路走高，成为物联网中低速率网络的“新贵”。

Cat.1方案+应用场景Cat.1可广泛应用于：公网对讲、新零售、金融支付、两/四轮充电桩、电力、照明、共享充电宝、定位器、共享单车/电车、车载OBD/UBI、两轮车、工业网关等场景。

应用于照明领域的Cat.1.在采用Cat.1灯控器+智能照明云管理平台+智慧网关构成的Cat.1 无线路灯控制系统后，可有效解决城市道路照明控制、商业照明智能控制、景观智能亮化控制、楼宇智能亮化控制、太阳能路灯智能控制等场景的智慧照明需求，实现单灯开关、调光、计量、告警运行监控、策略存储等功能，达到智能控制、自动调光，节能减排之功效。

Cat.1灯控器哪家强？Cat.1走向台前、市场需求日益攀升，大有承担4G物联网连接主力之势，大力发展Cat.1对补齐物联网相关产业和场景意义重大。

物联网的四层模型：感知识别层：联系物理世界和信息世界的纽带（GPS、传感器、RFID）网络构建层：把下层设备接入互联网特点：低功耗、低传输速率、短距离无线广域网（3G、4G）、无线城域网（wimax）、无线局域网（WiFi）、无线个域网（ZigBee、蓝牙、近场通信）管理服务：在高性能计算和海量存储技术下将大规模数据高效可靠地组织起来（数据挖掘、数据中心、搜索引擎）综合应用层：智能物流、智能交通物联网特点：联网终端规模化、感知识别普适化、异构设备互联化、管理处理智能化、应用服务链条化自动识别技术：光符号识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术（红膜识别技术、指纹识别技术）、IC卡技术、条形码技术ＲＦＩＤ三大组件：阅读器。

天线、标签工作原理：阅读器通过天线发出的电子信号，标签接收到信号后发送内部存储的标识符信息，阅读器通过天线接收并识别标签发回的信息，最后阅读器将是别的结果发送给主机标签由耦合元件、芯片及微型天线组成优点：体积小且组成形状多样性、环境适应性强、可重复使用、穿透性强、数据安全性３种数据储存：ｅｅｐｒｏｍ、ｆｒａｍ、ｓｒａｍ分类：被动式标签、主动式标签、半主动是标签传感器：敏感元件、转换元件、基本电路组成无线传感器：传感器部件、微型处理器、无线通信芯片、功能装置设计目标：低成本与微型化、低功耗、灵活性和可扩展性、鲁棒性常见定位系统：ＧＰＳ卫星定位系统、蜂窝基站定位、室内精确定位、ＷｉＦｉ基站定位ＧＰＳ由宇宙空间部分、地面控制部分、用户设备部分组成缺点：制约了ＧＰＳ的适用范围，室内差、定位速度慢优点：汽车导航、定位效果好。

不但显示位置还能找出最短路线，并获取最新路线蜂窝基站定位：典型应用（紧急电话定位）ＣＯＯ定位：缺点：精度低优点：速度快TOA、TDOA、AOA、RSS室内精确定位缺点：多径效应、众多障碍物对电磁波的阻碍作用优点：不需要专门的定位设备、经济实惠WiFi基站定位：缺点（需要建立大量的AP数据库）TOA————d=vs(ts-tr ) d=v(t-t0-&t)/2常见的智能设备：手机、车载设备、数字标牌、医疗设备、智能电视手机中的传感器：传声器、摄像头、无线通信模块加速度传感器：测量手机受到的加速力陀螺仪：测出旋转动作磁力传感器：告诉人们地刺的南北极对于手机的方向距离传感器：打电话时屏灭，离开时屏亮光感传感器：根据周围的光亮程度调节屏幕明暗无线广域网：1、信号通过多个相邻的地面基站接收传播2、信号通过卫星系统传播2G：全球移动通信系统（GMS）、码分多址数字无线技术（CDMA）2.5G：分组无线业务（GPRS）、增强型GMS3G：ＣＤＭＡ２０００、时分同步码分多址数字无线技术（TD-SCDMA）、通用移动通信技术（UMTS）无线城域网：微波进入的全球互通（WIMAX）无线局域网两种工作模式：基于基站模式无线设备必须通过接入点访问是上层网络自组织模式，无线设备之间无需中心基站接点IEEE 802.11：利用多无线输入输出MIMO无线个人局域网：IEEE 802.15隐藏终端问题：由于AB信号逐渐衰弱，A和B不知道对方是否在传数据，会因为无线信号间互相干扰而信号不能被正确解析和接受隐藏终端问题解决方法：WiFi使用IEEE 802.11：允许某个用户使用控制帧RTS 和CTS，在传输数据帧之前和接入点通信之前，令接入点为其保留信道使用权Wimax：全双工信道传输，点到多点传输的可扩展性以及对QOS的支持WiFi使用CSMA／CA而不是CSMA／CD原因：1、冲突侦测需要全双工的信道2、即使无线信道是全双工但由于无线信号衰减特性和隐藏终端问题，硬件还是不能侦听到全部可能的冲突常见的无线低速网络技术：红外线通信、蓝牙、ZigBee、体域网，容迟网ZigBee：又称802.15.4标准，目标实现低功能，低消耗、低速率自足细致的短距无线通信网络特点：低功耗、成本低、时延短、网络容量大、可靠、安全物理层负责电磁波收发器的管理频道选择，能量和信号侦听即利用介质访问控制层（MAC）控制和协调节点使用物理层的信道负责提供接口来访问物理信道网络层：使得应用层数据能够利用介质访问控制层到达最终的目的地网络层以上：向终端用户提供接口体域网典型应用：医疗应用、日常生活应用、危险场合应用、竞技体育和娱乐领域应用传感器：植入式传感器、与体液相接触的可穿戴式传感器、无接触可穿戴式传感器容迟网：在该网络中端到端的路径通常很难建立，网络中的消息传播具有很大的延时，使得传统因特网上基于tcp/ip协议，无线ad-hoc 网络中面向端到端的路由协议变得失效DNT应用：深空探测、野生斑马研究、深水质量探测、乡村通信、移动机会网络第二代移动电话是数字制式额，不仅能够进行传统语音通信，收发文字短信，各种多媒体短信，还可以支持无线应用协议GSM：属于蜂窝网络的一种，运行在多个不同的无线电频率上，用户端连接到他搜索范围最近的蜂窝单元（时分复用、频分复用技术）蜂窝大下分为：宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝和伞蜂窝ＣＤＭＡ：是有蜂窝组网、扩频、多址接入以及频率复用等几种技术组成，含有频域、时域、码域等三维信号处理的一种协议（采用码分多址）优势：利用编码技术可以区分和分离多个同时传输的信号，从根本上保证了时间和频段等资源的高效利用３种３Ｇ标准：ＴＤ—ＳＣＤＭＡ、Ｗ—ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００ＴＤ—ＳＣＤＭＡ（时分－同步码分多址）：将空分多址，同步、ＣＤＭＡ和软件无线点等当今国际领先技术融会在一起，可以对频率和不同业务灵活搭配，高效率利用频谱等有效资源他不是一个自干扰系统、不存在呼吸效应，远近效应Ｗ－ＣＤＭＡ（宽带码分多址）：包括FDD、TDD前者覆盖面积大，可以在分离两个对称频率信道上进行接收和传送工作和TD－SＣＤＭＡ只支持同步基站不同，Ｗ－ＣＤＭＡ可以支持异步的基站运行方式，且主动态调控多种速率的传输，对多媒体的业务可通过扩频比和多吗进行传送方式实现在三种方式中W-CDMA和TD-SCDMA由3Gpp制定而CDMA 2000由3ＧＰＰ２三种网络存储体系结构：直接附加存储（ＤＡＳ）、网络附加存储（ＮＡＳ）、存储区域网络（ＳＡＮ）ＤＡＳ指将存储系统通过缆线直接与服务器或工作站相连包括：多个硬盘驱动域主机总线适配器通过电缆或光线相连优点：管理容易、成本低、结构简单缺点：文件服务器成为整个存储系统瓶颈，读写能力差，对存储资源利用率低资源共享能力缺失ＮＡＳ是一种文件级的计算机数据存储架构包括：存储器件、专用服务器ＤＡＳ是一种对已有服务器的简单扩展，没有网络互连，ＮＡＳ则将网络作为存储实体，ＮＡＳ内在的ＲＡＩＤ和集群存储能力增加数据可访问性，且不许负责其他运算，而ＤＡＳ需负责其他进行处理ＳＡＮ：是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储架构为实现大量原始数据传输进行优化包括：服务器、存储设备、连接设备使用小型计算机接口和光纤通道技术Mapreduce是一种针对超大规模数据集的编程模型和系统（包括map、reduce）1、用户程序中mapreduce将输入文件分割，并执行多个用户程序副本2、由master分配任务，选择空闲worker并分配一个map任务或reduce3、被分配到map的worker读取输入的文件，从数据中解析出（key,value）,并传递给map函数4、缓存的（key,value）被写入本地磁盘，将地址递回master，由master将这些地址送回负责reduce的worker5、当负责reduce的worker得到master地址时，调用缓存数据worker对数据按key排序，使用相同key对被排列在一起6、对每一个唯一的key，负责reduce任务的worker将对应的数据集传递reduce7、当map和reduce完成时，master唤醒用户程序，mapreduce调用向用户代码返回结果物联网中主要的安全隐患：1、窃听、2中间人攻击、3欺骗克隆重放、4物理破解、5篡改信息、6拒绝服务攻击、7ＲＦＩＤ病毒物联网安全和隐私保护机制：１、早期物理安全机制：灭活、法拉第网罩、主动干扰、阻止标签２、基于密码的安全机制：哈希顿、随机哈希锁、哈希链、同步方法、属性协议３、新兴隐私保护认证方法：基于ＰＵＦ的方法、基于掩码的方法智能交通中的物理网技术：感知识别、无线通信、计算决策、定位技术、视频检测识别、探测车辆和设备智能交通中的应用：交通检测与管理、电子收费系统、智能停车管理、辅助驾驶、智能行驶智能物流（技术）：计算机辅助管理、模拟仿真系统、线性规划技术智能物流特点：精准化，智能化，协同化智能物流应用：ＥＰＣ、可视化RFID系统RF-ITV、食品物流、基于FRID技术的航空行李人工辅助系统电子化物流：条形码、EDI条形码优点：经济实用的快速识别技术提高了输入速度，可靠性高标准的ＥＤＩ信息格式和处理方式配合条形码技术可以提高效率，减少差错率，降低成本，电子物流缺点：互联互通不充分、感知不及时不彻底、缺少智慧计算支持和服务智能建筑应具有的功能：建筑系统智能化、办公智能化、通信智能化、安全防范和逃生智能化、能耗监测和节能控制、智能综合管理智能建筑中的物联网技术：自动是别与RFID、传感器、通信技术、室内定位技术、信息处理和职能决策物联网时代的智能建筑应用：建筑结构健康监测、智能家居（家庭网关、无线通信子节点）、智能安防和紧急逃生、室内环境监控无线传感网在环境监测中的优势：大范围监测、长期无人监测、复杂事件监测、同步监测无线传感网监测面临的挑战：无线传感网传输和感知量大功能不匹配、网络管理困难、大多数的现有研究工作都基于理想化的模型假设。