《物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)》第1章 課后習(xí)題答案

第第頁《物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)》第1章課后習(xí)題答案1.結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)定義，設(shè)計智能家居的概念網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等）連接到一起，提供家電控制、照明控制、遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制等多種功能和手段。2.結(jié)合OSI模型，描述智能家居的通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)及其功能。采用基于TCP/IP的五層協(xié)議，從下向上分別為：物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。無線接入點采用物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。物理層（PhysicalLayer）：在由物理信道連接的任一對節(jié)點之間，提供一個傳送比特流（比特序列）的虛擬比特管道。在發(fā)端它將高層接收的比特流變成適合于物理信道傳輸?shù)男盘枺诮邮斩怂賹⑿盘柣謴?fù)成所傳輸?shù)谋忍亓?。物理層提供的僅僅是原始數(shù)字比特流傳送服務(wù)，并不進(jìn)行差錯保護(hù)。該層的數(shù)據(jù)描述基本單位是比特。數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)塊（幀）的傳送，并進(jìn)行必要的同步控制、差錯控制和流量控制，為網(wǎng)絡(luò)層提供可靠的點到點的通信鏈路。該層的數(shù)據(jù)描述基本單位是幀。對于多節(jié)點共享信道構(gòu)成的廣播式通信網(wǎng)絡(luò)來說，數(shù)據(jù)鏈路層還需要一個特殊子層用來處理信道訪問的問題，這個子層稱為介質(zhì)訪問控制（MAC）子層。面向數(shù)據(jù)幀的傳輸控制構(gòu)成另一個子層，稱為數(shù)據(jù)鏈路控制（DLC）子層，它負(fù)責(zé)組幀、差錯控制及流量控制等操作。網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）：基本功能是把網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點和數(shù)據(jù)鏈路有效地組織起來，為終端系統(tǒng)提供透明地傳輸通路（路徑）。該層的數(shù)據(jù)描述基本單位是數(shù)據(jù)包，也稱為分組。運輸層（TransportLayer）：可以看成是用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)絡(luò)員。它利用低三層所提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)向高層提供可靠的端到端的透明數(shù)據(jù)傳送。它根據(jù)發(fā)端和收端的地址定義一個跨過多個網(wǎng)絡(luò)的邏輯連接，并完成端到端的差錯校驗和流量控制，使兩個終端之間傳送的數(shù)據(jù)單元準(zhǔn)確無誤地到達(dá)對方。該層的數(shù)據(jù)描述基本單位是數(shù)據(jù)單元，即運輸數(shù)據(jù)單元。應(yīng)用層（ApplicationLayer）：是最高一層，直接向用戶提供服務(wù)，它為用戶提供進(jìn)入開放系統(tǒng)互連環(huán)境提供了一個窗口。例如：對于Zigbee節(jié)點，其傳輸層采用TCP/UDP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層采用IP/ARP協(xié)議，數(shù)據(jù)鏈路層采用CSMA/CA的MAC子層，物理層采用DSSS+BPSK。對于無線接入節(jié)點，具有兩種接鏈路層和物理層，共用一個網(wǎng)絡(luò)層IP/ARP協(xié)議，可以實現(xiàn)兩個不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。3.本章所介紹的多種通信技術(shù)是否可以組合應(yīng)用？簡述其原因。從通信協(xié)議架構(gòu)來看，每個技術(shù)解決一層某種傳輸問題，對于不同的網(wǎng)絡(luò)，其技術(shù)是不同的。一種業(yè)務(wù)傳輸?shù)膫鬏斠?guī)程是由固定的通信技術(shù)級聯(lián)完成，同一層不能同時有兩個不同的技術(shù)來支持相同的功能。對于一種通信業(yè)務(wù)，同一層的通信技術(shù)通常不能組合使用，不同的層的通信技術(shù)通?？梢越M合使用。對于多種不同通信業(yè)務(wù)，同一層的通信技術(shù)可以組合使用，但各自承擔(dān)不同的傳輸功能。4.ZigBee可以組成哪些類型的網(wǎng)絡(luò)？從日常生活中找出適合這些類型的實際案例。星型網(wǎng)、樹型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)。（1）星型網(wǎng)：智能家居（2）樹型網(wǎng)：智能農(nóng)業(yè)（3）網(wǎng)狀網(wǎng)：智能交通5.某物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)打算采用了RFID讀取流水線上的物品信息，采用ZigBee完成不同分撿口讀取信息的收集，采用NB-IoT接入因特網(wǎng)。設(shè)計出該物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)示意圖并，標(biāo)注出關(guān)鍵設(shè)備名稱并簡述其功能和工作流程。收集流水線上的物品信息，并保存這些信息至管理系統(tǒng)。RFID讀卡器讀取流水線上的物品上的RFID標(biāo)簽獲得物品