物联网技术基础复习79

物联网技术基础总复习2考试题型1.单项选择题（本大题共24小题，每小题1分，共24分）2.判断题（本大题共12空，每空1分，共12分）3.名词解释（本大题共6小题，每小题4分，共24分）4.问答题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）5.论述题（本大题共1小题，每小题16分，共16分）考试范围：第1章——第10章3第1章物联网概述简述物联网的定义。简述物联网的三个特征。简述对物联网的认识有哪些误区？简述物联网的关键技术。名词解释：IOT、ITU、SOA4第1章物联网概述物联网英文名称为“InternetofThings”，由美国麻省理工学院(MIT)Auto-ID的KevinAshton教授于1999年提出IBM公司提出了“智慧地球”的构想物联网定义：通过射频识别RFID装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定协议，把任何物品与互联网相连接，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。5第1章物联网概述物联网的三大特征全面感知：利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体信息可靠传递：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智能处理：利用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制物联网数据特点是：海量、多态、关联6第1章物联网概述物联网认识方面的误区误区之一，把传感器网络或RFID网等同于物联网误区之二，把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台误区之三，认为物联网就是物物互联的无所不在的网络，因此认为物联网是空中楼阁，是目前很难实现的技术。误区之四，把物联网当成个筐，什么都往里装；基于自身认识，把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。7第1章物联网概述SOA：Service-OrientedArchitecture，面向服务的体系架构，是一种松耦合的软件组件技术，它将应用程序的不同功能模块化，并通过标准化的接口和调用方式联系起来，实现快速可重用的系统开发和部署。物联网的发展主要面临五个主要技术问题：技术标准问题安全问题协议问题IP地址问题终端问题8第2章物联网架构技术简述物联网的框架结构。物联网感知识别层的主要作用是什么？物联网网络构建层通常使用的网络形式有哪几种？物联网管理服务层的主要技术有哪些？9第2章物联网架构技术物联网结构:感知识别层、网络构建层、管理服务层、综合应用层感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层的主要技术网络构建层存在各种网络形式，通常使用的网络形式有：互联网、无线宽带网、无线低速网、移动通信网管理服务层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用（数据挖掘与机器学习）、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）等问题。10第3章标识技术条形码分为几种，请简要说明每种条形码的特点。简述IC卡的工作原理。简述有哪些生物特征识别技术?11第3章标识技术条形码或者条码（barcode）是将宽度不等的多个黑条和空白，按一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符一维条形码只是在一个方向（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息优点是：编码规则简单，条形码识读器造价较低缺点是：数据容量较小，一般只能包含字母和数字；条形码尺寸相对较大，空间利用率较低，条形码一旦出现损坏将被拒读二维条形码是在水平和垂直方向的二维空间存储信息优点：信息容量大、译码可靠性高、纠错能力强、制作成本低、保密与防伪性能好12第3章标识技术IC卡工作的基本原理是：射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个IC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电荷的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接受读写器数据。13第3章标识技术生物识别技术就是，通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性，（如指纹、脸像、红膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的鉴定基于生理特征的识别技术：指纹识别、虹膜识别、视网膜识别、面部识别、掌纹识别、手形识别、红外温谱图、人耳识别、味纹识别、基因（DNA）识别基于行为特征的生物识别技术：步态识别、击键识别、签名识别兼具生理特征和行为特征的语音识别14第4章通信技术简述蓝牙技术的规范和特点。简述ZigBee的主要特性。简述近距离无线通信NFC的主要特性。简述移动通信的发展过程。名词解释：Bluetooth、ZigBee、CDMA、OFDM、M2M15第4章通信技术典型的无线低速网络协议有蓝牙Bluetooth（802.15.1协议)紫蜂ZigBee（802.15.4协议）红外近距离无线通信NFC16第4章通信技术蓝牙技术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。蓝牙技术规范标准IEEE802.15，频带2.4GHz，带宽为1Mb/s以时分方式进行全双工通信基带协议是电路交换和分组交换的组合距离：Class1为100m、Class2为10m、Class3为2-3m蓝牙设备分主设备和从设备；主设备具有输入端；蓝牙匹配规则：主设备与主设备之间、主设备与从设备之间，是可以互相匹配在一起的；而从设备与从设备是无法匹配的17第4章通信技术ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。ZigBee采用DSSS（直接序列扩频）技术调制发射，通讯距离在10-75m范围。IEEE802.15.4定义了两个物理层标准，分别是2.4GHz物理层和868/915MHz物理层。868MHz：一个信道，20kb/s传输速率915MHz：10个信道，40kb/s传输速率2.4GHz：16个信道，250kb/s传输速率18第4章通信技术ZigBee网络拓扑结构：星型网、网状（mesh）网和混合网无线设备：全功能设备（FFD）和精简功能设备（RFD）RFD只负责将采集的数据信息发送给它的协调点，并不具备数据转发、路由发现和路由维护等功能。RFD占用资源少，需要的存储容量也小，成本比较低。至少存在一个FFD充当整个网络的协调点，即PAN协调点。PAN协调点负责建立新的网络、发送网络信标、管理网络中的节点以及存储网络信息等FFD和RFD都可以作为终端节点加入ZigBee网络19第4章通信技术ZigBee网络中传输的数据可分为三类：周期性数据，例如传感器网中传输的数据，这一类数据的传输速率根据不同的应用而确定；间歇性数据，例如电灯开关传输的数据，这一类数据的传输速率根据应用或者外部激励而确定；反复性的、反应时间低的数据，例如无线鼠标传输的数据，这一类数据的传输速率是根据时隙分配而确定的。为了降低ZigBee节点的平均功耗，ZigBee节点有激活和睡眠两种状态，只有当两个节点都处于激活状态才能完成数据的传输。20第4章通信技术NFC，NearFieldCommunication，近距离无线通讯技术。是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据。由免接触式射频识别（RFID）演变而来，并向下兼容RFID。和RFID不同，NFC采用了双向的识别和连接。在20cm距离内工作于13.56MHz频率范围21第4章通信技术NFC技术原理NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据。在被动模式下，启动NFC通信的设备，也称为NFC发起设备(主设备)，在整个通信过程中提供射频场。它可以选择106kbps、212kbps或424kbps其中一种传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备称为NFC目标设备(从设备)，不必产生射频场，而使用负载调制(loadmodulation)技术，即可以相同的速度将数据传回发起设备。移动设备主要以被动模式操作，可以大幅降低功耗，并延长电池寿命。电池电量较低的设备可以要求以被动模式充当目标设备，而不是发起设备。22第4章通信技术NFC技术优势NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。NFC与现有非接触智能卡技术兼容。NFC是一种近距离连接协议。NFC是一种近距离的私密通信方式。NFC在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。NFC还优于红外和蓝牙传输方式。23第4章通信技术第一代移动通信：模拟语音美国贝尔实验室发明了高级移动电话系统AMPSAMPS提出了“小区制”，“蜂窝单元”的概念，是第一种真正意义上的“蜂窝移动通信系统”，同时采用频率复用（FrequencyDivisionMultiplexing,FDM）技术，解决了公用移动通信系统所需要的大容量要求与频谱资源限制的矛盾24第4章通信技术第二代移动通信：数字语音GSM移动通信工作在900/1800MHz频段无线接口采用TDMA技术，核心网移动性管理协议采用MAP协议CDMA移动通信工作在800MHz频段，核心网移动性管理协议采用IS-41协议无线接口采用窄带码分多址（CDMA）技术25第4章通信技术第三代移动通信技术：数字语音与数据3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务，包括高速移动环境下支持144Kbps速率，步行和慢速移动环境下支持384Kbps速率，室内环境则应达到2Mbps速率，同时保证高可靠服务质量CDMA：CodeDivisionMultipleAccess，码分多址，是在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。我国采用的3G标准分别是TD-SCDMA，WCDMA和CDMA200026第4章通信技术第四代移动通信：多媒体移动通信4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps。4G系统主要是以正交频分复用OFDM为技术核心。OFDM：OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用技术。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。27第4章通信技术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。广义上来说，M2M可代表机器对机器、人对机器、机器对人、移动网络对机器之间的连接与通信，它涵盖了所有实现在人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段。M2M架构包含五个部分：智能化机器：具备信息感知、信息加工能力的设备M2M终端：进行信息的提取，传送到通信网络通信网络：信息传送的通道中间件：在通信网络和应用间起桥接作用应用：对获得数据进行加工分析28第5章网络技术RFID系统的基本组成部分是什么？简述EPC系统的组成。传感器节点由哪几部分组成？简述云计算的基本概念和本质特征。名词解释：RFID、EPC、PML、ONS、传感器