物聯(lián)網(wǎng)工程導論期末復習.doc

一、 填空 RFID相關概念（PPT）RFID是射頻識別技術（Radio Frequency Identification）的英文縮寫,利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的。 什么是無線傳感網(wǎng)（課本）無線傳感器網(wǎng)絡是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的、廉價的微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的、自組織的無線自組網(wǎng)系統(tǒng)，其目的是將網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內(nèi)感知對象的信息發(fā)送給觀察者。 互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)的區(qū)別與聯(lián)系（課本）（網(wǎng)絡）1. 互聯(lián)網(wǎng)的端系統(tǒng)接入主要有兩種類型：有線接入與無線接入2. (1)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡基礎設施上有一定的重合。 (2)物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)將根據(jù)需要選擇無線傳感器網(wǎng)絡或RFID應用系統(tǒng)的接入方式，而互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的接入方式不同。3. (1)物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)接入方式的延伸與功能的擴展互聯(lián)網(wǎng)是 ”Everybody over IP”；物聯(lián)網(wǎng)是 ”Everything over IP”4. 物聯(lián)網(wǎng)提出了很多新的研究課題5. 三網(wǎng)均是交互信息網(wǎng)，是信息技術日益發(fā)展的結果，目的是更加方便的為人們提供方便，快捷的數(shù)據(jù)服務，從更小的細節(jié)完善人們的需求?；ヂ?lián)網(wǎng)是人與人的信息交互。物聯(lián)網(wǎng)是物與物，物與人的信息交互。泛在網(wǎng)等同互聯(lián)通信網(wǎng)，目的是為了人與人，人與物的交互，突破時間，地點空間的限制。 什么是互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議，P2P技術與節(jié)點計算機（PPT）（課本）（網(wǎng)絡）TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議。對等互聯(lián)網(wǎng)絡技術(Peer to Peer)，互聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點計算機既可以作為客戶機，又可以作為服務器的工作模式。節(jié)點計算機是指一臺電腦或其他設備與一個有獨立地址和具有傳送或接收數(shù)據(jù)功能的網(wǎng)絡相連。 嵌入式系統(tǒng)的概念與描述（PPT）嵌入式系統(tǒng)，也稱作“嵌入式計算機系統(tǒng)”，它是針對特定的應用，剪裁計算機的軟件和硬件，以適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。SoC也稱“片上系統(tǒng)”。 GPS概念（PPT）GPS的英文全稱是Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 簡稱GPS，意為“導航星測時與測距全球定位系統(tǒng)”，或簡稱全球定位系統(tǒng)。這是一種全新的定位方法，它是將衛(wèi)星定位和導航技術與現(xiàn)代通信技術相結合，具有全時空、全天候、高精度、連續(xù)實時地提供導航、定位和授時的特點，為空間定位技術帶來了革命性的變化，已經(jīng)在越來越多的領域替代常規(guī)的光學與電子定位設備。美國“全星球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（GPS）”俄羅斯“格洛納斯（GLONASS）”衛(wèi)星定位系統(tǒng)歐盟的“伽利略（ GNSS/Galileo）”衛(wèi)星定位系統(tǒng)中國的“北斗”衛(wèi)星定位系統(tǒng)（已發(fā)射13顆，到2020年達30多顆） 計算機網(wǎng)絡分類（按覆蓋范圍分類）“名稱、范圍”（PPT）個人區(qū)域網(wǎng)（PAN） 0 - 10M局域網(wǎng)（LAN） 10M 10KM城域網(wǎng)（MAN） 10KM 100KM廣域網(wǎng)（WAN） 100KM 1000KM 云計算系統(tǒng)的組成部分（4個）（PPT）云計算 = 云安全 + 云存儲 + 云平臺 + 云終端 數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合的基本概念（PPT）數(shù)據(jù)融合：針對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的多態(tài)性，需要研究基于多種傳感器的數(shù)據(jù)聚合技術，綜合分析各種傳感器的數(shù)據(jù)，從中提取有用的信息。數(shù)據(jù)挖掘：數(shù)據(jù)挖掘是在大型數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)、提取隱藏的預言性知識的方法，使用統(tǒng)計方法和人工智能方法去找出普通數(shù)據(jù)查詢中所忽視的數(shù)據(jù)隱含的趨勢性的信息。 基站的概念與描述、作用（網(wǎng)絡）（課本）基站是指在一定的無線電覆蓋區(qū)中，通過移動通信交換中心，與移動電話終端之間進行信息傳遞的無線電收發(fā)信電臺。包括天線，無線收發(fā)信機以及基站控制器（BSC）基站一端通過空中接口與手機通信，另一端接入到移動通信系統(tǒng)之中。二、 不定項選擇題 物聯(lián)網(wǎng)的描述（第一章） RFID的工作原理、有源（無源標簽）、RFID標簽的描述、RFID讀寫器的描述 各類網(wǎng)絡作用的描述 無線傳感網(wǎng) GPS的接收機 IPv6、IPv4技術描述 3G、4G區(qū)別與聯(lián)系 定位技術三、 簡答題 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術包括哪幾項并對每一項技術進行描述（8條）（書）自動感知技術嵌入式技術移動通信技術計算機網(wǎng)絡技術智能數(shù)據(jù)處理技術智能控制技術位置服務技術信息安全技術 闡述TCP/IP技術原理及特點技術原理：通俗而言，TCP/IP協(xié)議采用四層的層級結構，分別是應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層、鏈路層，每一層均呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡來完成自己的需求。而TCP負責發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，如有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡兀琁P則是給互聯(lián)網(wǎng)上的每一臺計算機規(guī)定一個地址。特點：協(xié)議不依賴于任何特定的計算機硬件或操作系統(tǒng)，提供開放的協(xié)議標準，可聯(lián)合各種硬件與軟件。 協(xié)議不依賴于特定網(wǎng)絡傳輸硬件，可集成各式網(wǎng)絡。 統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案。 標準化的高層協(xié)議，提供可靠的用戶服務。 傳感器的主要性能指標并對每一個進行簡述（PPT）線性度：輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離直線的程度。靈敏度：在穩(wěn)態(tài)下輸出增量與輸入增量的比值。重復性：輸入量按同一方向作全程多次測試時，所得特性曲線不一致的程度。遲滯（回差滯環(huán)）現(xiàn)象：表明傳感器在正向行程和反向行程期間，輸出-輸入特性曲線不重合的程度。分辨率與閾值：傳感器在規(guī)定的范圍所能檢測輸入量的最小變化量。穩(wěn)定性：在室溫條件下，經(jīng)過相當長的時間間隔，傳感器的輸出與起始標定時的輸出之間的差異。漂移：在外界的干擾下，輸出量發(fā)生與輸入量無關的、不需要的變化。靜態(tài)誤差（精度）：靜態(tài)誤差是傳感器在其全量程內(nèi)任一點的輸出值與其理論輸出值的偏離程度。 3G和4G網(wǎng)絡概念、設計目標及各自的技術特點（詳細）3G網(wǎng)絡:概念：第三代移動通信技術，支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通信技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在數(shù)百kbps以上。將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合的新一代移動通信系統(tǒng)。設計目標：實現(xiàn)全球統(tǒng)一頻譜、統(tǒng)一標準、無縫覆蓋。更高的頻譜效率，更低的建設成本。提高服務質(zhì)量和保密性能。提供足夠的系統(tǒng)容量。技術特點： 支持高速語音與數(shù)據(jù)信號的混傳，可以同時支持高速、實時數(shù)據(jù)業(yè)務，以及基本的語音業(yè)務 支持高速接入業(yè)務，室內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到2Mbps，在慢步步行時可以達到384kbps，在高速移動環(huán)境中可以達到144kbps 3G能夠在全球范圍內(nèi)更好地實現(xiàn)無線漫游，提供網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務、音樂、視頻等多種信息服務 3G也要考慮與已有2G系統(tǒng)的兼容4G網(wǎng)絡：概念：第四代移動通信技術，集3G與WLAN于一體。能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像等滿足幾乎所有用戶對于無線服務要求的寬帶接入和分布式全IP架構網(wǎng)絡，是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)。具有不可比擬的優(yōu)越性。設計目標：滿足數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務需求，適應移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動多媒體運作的需要。技術特點： 能夠以100Mbps的速度傳輸高質(zhì)量的視頻圖像數(shù)據(jù)，通話只是4G手機一個基本的功能 終端可以實現(xiàn)一臺便攜式計算機、便攜式電視機很多重要的功能 4G移動通信系統(tǒng)具備全球漫游、接口開放、終端多樣化 能與2G、3G系統(tǒng)兼容 云計算的概念（由云存儲和云計算組成）3層核心組成P256#3云計算是一種利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)隨時隨地、按需、便捷地訪問共享計算設施、存儲設備、應用程序等資源的計算模式。IasS：基礎設施即服務，平臺向用戶提供虛擬化的計算資源、存儲資源與網(wǎng)絡資源，根據(jù)用戶需求進行動態(tài)分配和調(diào)整。PaaS：平臺即服務，平臺向軟件開發(fā)人員提供類似中間件的服務，包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理與軟件開發(fā)環(huán)境等。SaaS：軟件即服務，平臺向最終用戶提供定制的軟件服務，用戶不用安裝軟件副本，就可以通過網(wǎng)絡使用軟件。 RFID概念（通過不同方法對RFID進行分類）P54RFID是射頻識別技術（Radio Frequency Identification）的英文縮寫,利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的。按供電方式分類：有源RFID標簽&無源RFID標簽按工作模式分類：主動式RFID標簽&被動式RFID標簽&半主動式RFID標簽按讀寫方式分類：只讀式RFID標簽&讀寫式RFID標簽按工作頻率分類：低頻RFID標簽&中頻RFID標簽&高頻RFID標簽&微波RFID標簽按封裝材料分類：紙質(zhì)RFID標簽&塑料RFID標簽&玻璃RFID標簽按封裝形狀分類：薄膜粘貼RFID標簽&卡式RFID標簽&柱形RFID標簽&扣式RFID標簽&身份識別RFID標簽&植入式RFID標簽 VR與AR的概念、特點、區(qū)別、聯(lián)系VR：概念：虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）簡稱VR，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)。虛擬世界是全體虛擬環(huán)境或給定仿真對象的全體，虛擬環(huán)境是由計算機生成的，通過視、 聽及觸覺等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真。虛擬現(xiàn)實技術是結合了計算機圖形學、計算機仿真技術、人機接口技術、多媒體技術以及傳感技術多種技術發(fā)展而成的一門新技術。特點：沉浸（Immersion） VR系統(tǒng)的核心，表示用戶投入到由計算機生成的虛擬場景中的能力，用戶在虛擬場景中有身臨其境之感。交互性（Interaction）用戶與虛擬場景中各種對象相互作用的能力，它是人機和諧的關鍵性因素。交互性包含對象的可操作程度及用戶從環(huán)境中得到反饋的自然程度，以及虛擬場景中對象依據(jù)物理學定律運動的程度等。VR 是自主參考系，即以用戶的視點變化進行虛擬交互。構想（Imagination）VR不僅僅是一個用戶與終端的接口，而且可使用戶沉浸于此環(huán)境中獲取新的知識，提高感性和理性認識， 從而產(chǎn)生新的構思。因此，VR是啟發(fā)人的創(chuàng)造性思維的活動。AR：概念：增強現(xiàn)實（Augmented Reality）簡稱AR，是將計算機生成的虛擬物體或其它信息疊加到真實場景中，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實的“增強”的技術。特點：真實世界和虛擬的信息集成 具有實時交互性 在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。區(qū)別：VRAR對于浸沒感的要求不同強調(diào)虛擬世界給人的沉浸感，人能以自然方式與虛擬世界中的對象進行交互操作強調(diào)在真實場景中融入計算機生成的虛擬信息的能力，不隔斷觀察者與真實世界之間的聯(lián)系。關于“注冊（Registration）”的涵義和精度要求不同更高的注冊精度，更具有真實感。硬件要求不同較低的硬件要求，可以緩解VR建立逼真虛擬環(huán)境對系統(tǒng)計算能力的苛刻要求。應用領域的側重不同虛擬教育、數(shù)據(jù)模型可視化、軍事仿真、工程設計、城市規(guī)劃、娛樂藝術等輔助教學培訓、醫(yī)療研究與解剖訓練、軍事偵察及作戰(zhàn)指揮、精密儀器制造維修、遠程機器人控制、娛樂聯(lián)系：增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）是虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality，VR）的一個重要分支，均是綜合了計算機圖形、光電成像、融合顯示、多傳感器、圖像處理、計算機視覺、人機交互技術等多門學科。均需要計算機生成相應的虛擬信息；都需要使用者使用頭盔或類似顯示設備；使用者都需要通過相應設備與計算機產(chǎn)生的虛擬信息進行實時互動交互。 什么是A-GPS技術輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Assisted GPS）簡稱A-GPS，是一種可以利用手機基地站的資訊，配合傳統(tǒng)GPS衛(wèi)星，使定位速度更快的GPS運行方式。 一維碼與二維碼的特點一維碼：編碼規(guī)則簡單，條形碼識讀器造價較低，但數(shù)據(jù)容量較小，一般只能包含字母和數(shù)字；尺寸相對較大，空間利用率較低；一旦出現(xiàn)損壞將被拒讀。二維碼：信息容量大、譯碼可靠性高、糾錯能力強、制作成本低、保密與防偽性能好、無需數(shù)據(jù)庫，掃碼后即得到信息等。四、 論述題 圖文描述物聯(lián)網(wǎng)的體系結構（突出物聯(lián)網(wǎng)的分層結構）應用層行業(yè)應用層電網(wǎng) 環(huán)保 交通 醫(yī)療 物流 家居共性技術管理服務層中間件 數(shù)據(jù)存儲與處理 數(shù)據(jù)挖掘與智能決策 智能控制信息安全網(wǎng)絡層核心交換層專用IP網(wǎng)絡+虛擬專網(wǎng)（VPN）+互聯(lián)網(wǎng)+無線移動通信網(wǎng)+專用無線通信網(wǎng)+異構網(wǎng)絡互聯(lián) = 新一代網(wǎng)絡專用IP網(wǎng)絡 虛擬專網(wǎng)（VPN） 互聯(lián)網(wǎng) 無線移動通信網(wǎng) 專用無線通信網(wǎng)網(wǎng)絡管理匯聚層無線個人局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)無線城域網(wǎng)局域網(wǎng)無線移動通信網(wǎng)無線通信網(wǎng)電話交換網(wǎng)ONS接入層802.15.4標準 6LowPAN標準 藍牙或ZigBee標準 局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng) 移動通信或M2M接入 電話線、光纖或電力線接入QoS感知層各種類型傳感器RFID標簽與讀寫設備智能手機、GPS、智能家電與智能測控設備各種類型的智能機器人 RFID技術的應用（圖書管理、物流庫存）圖書管理：RFID標簽技術應用于圖書管理時，我們需要解決從進書、打印與粘貼RFID標簽、入庫、提貨、銷售、收款、統(tǒng)計分析、制定進貨計劃全過程的RFID應用技術問題?；赗FID的書店零售管理系統(tǒng)結構具有一定的普遍性，應該由：RFID標簽、標簽編碼器/打印機、讀寫器、運行RFID中間件軟件的計算機、數(shù)據(jù)服務器與系統(tǒng)管理計算機組成。圖書入庫時進行編碼、打印與粘貼RFID標簽，且選擇的RFID標簽需要有價格低廉、存儲空間能夠標識圖書信息的一次性編程只讀標簽，同時需要注意RFID標簽標識的應該是每一本書，而不是一種書，這樣對于圖書管理會更精細。物流庫存：RFID標簽技術應用于大型倉庫時，我們需要解決接收、粘貼標簽、分發(fā)與轉(zhuǎn)運貨物的工作流程：進貨后，將貨物從托盤上取下。掃描每一種貨物條形碼，根據(jù)條形碼信息和運輸要求將貨物分類。根據(jù)獲得的貨物信息，按照RFID代碼寫入到RFID標