物联网物联网考试知识点全解.docx
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物联网物联网考试知识点全解
（物联网）物联网考试_知识点_全解
物联网AP考试题目
1.RFID如果按工作频率分有哪几种？
（１０分）
答案：
低频（LF,30~300KHZ）,常用的是125KHZ
高频（HF,3~30MHZ）,工作频段13.56MHZ+_7KHZ
特高频（UHF,频率范围300MHZ~3GHZ）,频率433MHZ,866~960MHZ和2.45GHZ
超高频（SHF,频率范围3~30GHZ）:
频率5.8GHZ和24GHZ。
2.汉明物联AP最大优势是什么?
（２０分）
答案：
1.集成2.4GWIFI和RFID网络，减少壹次布网的工程。
2.具有PｏＥ功能，可直接使用网线供电。
３．可用于定位，应用范围很广。
４．具有防碰撞技术，能够同时读取100多个之上的标签。
3.2.4GRFID如何和其他2.4G频段的技术如WIFI,Bluetooth,Zigbee,避免干扰的？
（３０分）
答案：
1.2.4GRFID和WIFIWiFI于偏离载波22MHZ后功率降为-30dbm.RFID有
125-2*22=81MHZ带宽不受影响。
RFID只需于81个信道（每个信道占用１ＭＨＺ）中壹个来通讯就能够了。
2.2.4GRFID和Bluetooth,Zigbee.RFID可采用设置重发包，重发包间隔大于256us可避开Bluettoth,Zigbee（Bluetooth和Zigbee均是采用跳频技术）的干扰。
4.RFID有源标签电池需定时更换，你了解到用哪些方法能够延长电池的使用时间？
（20）
答案：
1.增加电池容量，但这样卡片厚度会应电池厚度增加而增加。
2.收发频段采用不同频段。
可用壹个射频芯片收，壹个射频芯片发，频段设为不同，会增加设计成本，但能够减少更换电池的成本。
6.为甚么2.4GRFID芯片壹般不用PA（功放）来增加传输距离，谈谈你的理解？
（20）
答案：
2.4GRFID射频输出功率0dbm时传输距离能够到10米之上，能够满足壹般应用要求，如果加上天线的增益2.5dbm，传输距离能够到30米，天线增益如果到5dbm,传输距离能够到50米。
且且2.4GPA芯片价格较贵。
1、物联网的定义：
是通过各种信息传感设备及系统（传感网，射频识别系统，红外感应器，激光扫描器），条码和二维码，全球定位系统，按约定的通信协议，将物和物、人和物、人和人连接起来，通过各种接入网、互联网进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的壹种信息网络。
核心是：
每个物件均能够寻址，每个物件均能够控制，每个物件均能够通信。
2、物联网的自主体系由：
数据面，知识面，控制面各管理面组成。
其自主特征是，由STP/SP协议栈和智能层取代了传统的TCP/IP协议栈。
EPC体系结构：
主要由EPC编码体系、射频识别系统及信息网络系统三个部分组成。
UID体系是壹个开放性的技术体系，目的是为了建立和普及自动识别物品所需的基础性技术，实现计算无处不于。
3、物联网体系结构架构原则：
多样性、时空性、互联性、扩展性、安全性、健壮性。
4、物联网的硬件平台：
可由传感网（感知节点（数据采集、控制）各末稍网络（汇聚节点、接入网关））、核心承载网、信息服务系统组成。
软件平台：
数据感知系统软件、中间件系统软件、网络操作系统（嵌入式系统）以及物联网管理和信息中心的管理信息系统。
5、关键技术：
感知技术、网络通信技术、数据融合和智能技术、云计算
6、狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。
7、传感网技术是物联网技术中壹项格外重要的技术。
物联网正是通过遍布于各个角落和物体上的形形色色的传感器节点以及由他们组成的传感网，来感知整个物质世界的。
物联网和互联网的业务是不同的，互联网是全球化的，只要计算机接入互联网就和全球相连。
物联网是区域性的，它建设于互联网之上，但且不是任何人、任何物品均能接入的。
8、射频识别（RFID）是非接触式的自动识别技术中的，它利用射频信号及其空间耦合的传输特性实现对静止或移动物品的自动识别。
壹个简单的RFID由阅读器、应答器、和电子标签组成。
主要特点：
通过电磁耦合方式来传送识别信息，不受空间限制，可快速地进行物体跟踪和数据交换。
9、RFID技术分类
根据标签的供电形式：
有源式电子标签、无源式电子标签、半有源式电子标签
根据标签的工作频率：
低频段电子标签（30-300kHz）适合近距离，低速度、数据量要求较少的识别应用
中高频段电子标签（3-30MHz，典型的是13.56MHZ）、超高频和微波标签
根据标签的可读性分类：
只读（RO），可读可写（RW）,壹次写入多次读出（WORM）。
根据标签的工作方式分类：
主动式、被动式、半主动式
10、应用：
物流、交通、汽车、零售、身份识别、防伪……
11、RFID的工作原理：
由读写器发射壹特定频率的无线电波能量给应答器，用以驱动应答器电路，读取应答器内部的ID码。
12、RFID的硬件组成：
电子标签、读写器、控制器和读写天线
RFID的软件组成：
边沿接口系统。
RFID中间件、企业应用接口、应用软件
13、RFID系统的工作原理：
由读写器通过发射天线发送特定频率的射频信号，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量被激活，使得电子标签将自身编码信息通过内置天线发射出去；读写器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号，经天线的调制器传送到读写器信号处理模块，经解调和解码后将有效信息送到后台主机系统进行关联处理you机系统根据逻辑运算识别该标签的身份，针对不同的设定作出相应的处理和控制，最终发出信号控制读写器完成不同的读写操作。
14、RFID系统分为:
电感耦合（磁耦合）系统和电磁反向散射耦合（电磁场耦合）系统
15、标签天线：
双偶极子天线：
由俩个偶极子组成，大大降低了标签的敏感性。
叠偶天线由俩个或俩个之上的直电导体且联于壹起构成，每导体半个波长。
当俩个导体折叠时称为2线折叠偶极子天线。
3个导体折叠时称为3线折叠偶极子天线
16、射频收发模块：
（skyemodule超高频读写器模块和cc1100）
17、RFID系统面临的安全攻击：
电子标签数据的获取攻击、电子标签和读写器之间的通信侵入、侵犯读写器内部的数据、主机系统侵入
18、传感器定义：
是壹种能把特定的被测量信息按壹定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置，以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。
性能参数：
阈值：
即零位附近的分辨力，也就是指能使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值。
漂移：
指壹定时间间隔内传感器输出量存于着和被测输入量无关的、不需要的变化，包括零点漂移和灵敏度漂移。
过载能力：
指传感器于不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过测量范围的能力。
稳定性：
指传感器于具体时间内仍保持其性能的能力。
重复性：
指传感器输入量于同壹方向做全量程内连续重复测量所得输出/输入特性曲线不壹致的程度。
产生不壹致的主要原因是传感器的机械部分不可避免地存于着间隔、摩擦及松动等。
可靠性：
通常包括工作寿命、平均无故障时间、保险期、疲劳性能、绝缘电阻、耐压等指标。
19、传感器的分类方法：
按被测量分类（按用途分类）如：
机械量、热工量、物性参量；
按测量原理分类如：
电阻式、电感式、电容式、压电式、光电式、磁电式等；
按信号变换特征分类：
结构型（主要通过传感器结构参量的变化实现信号的变换）、物性型（得用敏感元件材料本身物理属性的变化来实现信号的变换）
按能量关系分类：
能量转换型（传感器直接由被测对象输入能量使其工作），能量控制型（传感器从外部获得能量使其工作，由被测量的变化控制外部供给能量的变化，如电阻式、电感式）
按工作原理分类：
电学式传感器（电阻式、电容式、电感式、磁电式、电涡流式）磁学式传感器（利用铁磁物质的壹些物理效应制成的，主要用于位移、转矩等参数的测量）光电式传感器、电势型、电荷传感器、半导体传感器、谐振式传感器、电化学式传感器。
20、传感器的应用：
工业检测和自动控制系统、汽车、家用电器、机器人、医疗用人体医学、环境保护、航空及航天、遥感技术
21、我国从20世纪60年代开始传感技术。
22、传感器主要发展趋势：
1）将采用系列高新技术设计开发新型传感器2）微型化和微功耗3）集成化和多功能化4）智能化5）数字化6）网络化
23、传感器组成：
敏感元件、转换元件和变换电路
//传感器的基本组成
敏感元件：
直接感受被测量，且输出和被测量成确定关系的某壹物理量的元件。
转换元件：
传感器的核心元件，以敏感元件的输出为输入，反感知的非电量转换成电信号输出。
24、电阻式传感器：
是壹种把被测量参量转换为电阻变化的传感器。
常用的有：
电位器式、电阻应变式、热敏效应式。
25、压电式传感器：
以具有压电效应的元件作为转换元件的有源传感器。
优点：
体积小、重量轻、工作频带宽、灵敏度和精确度高。
原理：
当压电晶体片受力时，于晶体片的俩表面出现等量的正负电荷，晶体片的俩表面相当于壹个电容的俩个极板，俩极板之间的物质相当于电容极板间的介质，因而压电晶体片于工作时就等效壹只平行板介质电容。
C=εAδ.ε表示压电材料的介电常数，A表示压电晶体片工作面的面积，δ表示极板间距（晶片厚度m）
U=q/C（P89-P90）
电压晶片俩片:
串联时（电荷不变，电压为单片的2倍，，电容为单片的1/2倍）
且联时（电荷为单片的2倍，电压不变，电容为单片的2倍）
26、压电效应：
当沿着壹定方向受到压力或者拉力作用而发生形变时，其俩个表面会产生符号相反的电荷；当外力去掉时，它们又重新回到不带电的状态；当受力方向变化时，电荷的极性也随着变化。
（P88）
27、磁电式传感器：
利用电磁感应原理将被测量转换成电信号。
（P90）分为动圈式和磁阻式俩大类。
28、光纤式传感器原理：
将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数和进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质发生变化，成为调制的信号光，再经过光纤送入光探测吕，经解调器解调后，获得被测参数。
分类：
导光型（简称NFF，使用多模光纤）和传感型（多使用单模光纤）。
特点：
不受电磁场的干扰；绝缘性高；防爆性能好，体积小、重量轻、耐高压、耐腐蚀；信息传输量大、导光性能好、灵敏度高；光纤细而柔软，可制得非常小巧。
29、无线通信：
是利用电磁波信号于自由空间中传播的特性进行信息交换的壹种通信方式。
无线通信网：
由壹系列无线通信设备、信道和标准组成的有机整体，使和之相连的用户终端设备能够于任何地点进行有意义的信息交流。
30、蜂窝移动通信：
由于分配给移动通信的带宽有限，必须用空间的分区来加以补偿，将通信空间划分成许多通信小区，常用六边形表示。
是移动通信的主流。
31、现代无线通信系统是点到多点的系统，其主要特点是多个移动终端对基站进行通信或和基站且行通信。
有频分多址FDMA、时分多址TDMA、码分多址CDMA。
32、支持无线通信网络的技术标准主要有IEEE802.15.4、蓝牙技术、HomeRF、IEEE802.11、IEEE802.16，IEEE802.15.4是针对低速无线个人区域网络制订的标准；蓝牙技术，是爱立信为寻找蜂窝电话和PDA而创立。
HomeRF主要用于家庭无线网，数据传输速率比较低；IEEE802.11是无线局域网系列标准。
IEEE802.16针对宽带无线接入和分组交换城域网提出的。
33、IEEE802.15.4为无线个域网（WPAN）技术标准。
覆盖范围：
半径10m内。
IEEE802.11无线局域网（WLAN）技术标准，覆盖范围10-300m，WiFi适于具有较大突发性的业务，最高速率54Mb/s
IEEE802.16标准为无线城域网（WMAN）技术标准，覆盖范围50KM
EEE802.20哦移动宽带无线接入（MBWA），
34、1G：
采用模拟语音调制技术和频分多址，传输速率：
2.4Kb/s
2G：
数字时分多址及码分多址，传输速率：
9.6Kb/s
3G：
绕线机以WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA为代表的高速数据传输的蜂窝移动通信技术。
传输速率：
2Mb/s
35、三网融合：
电信网、广播电视网和互联网。
目的：
加强网络互联互通和资源共享，避免低湖上壹水平重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速宽带多媒体基础平台。
36、ZigBee:
壹种新兴的近距离、低速率、低功耗的双向无线通信技术，也是ZigBee联盟所主导的传感网技术标准。
37、IEEE802.15.4标准协议结构（P122）
IEEE802.15.4标准特点：
低速率、低功耗和短距离传输。
采用带冲突避免的载波侦听多路访问机制CSMA/CA监听多路；
网络拓扑结构能够是星状网或点对点对等网。
38、ZigBee协议结构建立于IEEE802.15.4之上（P125）
ZigBee网络配置：
WPAN中包括俩种无线设备：
全功能设备（FFD）和精简功能设备（RFD）.。
其中FFD能够和FFD、RFD通信，而RFD只能各FFD通信。
ZigBee中每个协调点最多可连接255个点，壹个ZigBee网络最多可容纳65535个点。
ZigBee的网络拓扑结构：
星状网、网状（Mesh）网和混合网。
39、IEEE802.11a：
工作频率为5.8GHZ，最大原始数据传输率为54Mb/s
IEEE802.11b:
载波频率为2.4GHZ，可提供1Mb/s、2Mb/s、5.5Mb/s、11Mb/s的多重传输速率。
IEEE802.11g:
载波频率为2.4GHZ,原始数据传输率为54Mb/s.
40、接入点（AP）、基本服务集（BSS），扩展的服务集（ESS）
IEEE802.11定义了三种节点：
无转移、BSS转移（节点能够于同壹个ESS中的不同BSS之间移动）、ESS转移（节点从壹个ESS的BSS移动到时另壹个ESS的BSS）
IEEE802.11定义了三种帧：
管理帧、控制帧和数据帧。
（P135-137）
41、IEEE802.11协议使用了载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）技术.（P138）
CSMA/CA基本思想是：
发送端激发接收端，使其发送壹个短帧，接收端周围的节点会侦听到时这个短帧，从而使得它们于接收端有数据帧到来期间不会发送自己的帧。
41、为了尽量避免冲突，IEEE802.11仍规定了3种不同的帧间间隔（IFS）。
SIFS,即短IFS,典型的数值只有10μs;RIFS,即点协调功能IFS,比SIFS长，于PCF方式中轮询时使用；DIFS，即分布协调功能IFS,是最长的IFS,其典型数值为50μs，主要用于DCF方式。
42、为了尽量减少冲突，IEEE802.11设计的MAC子层包括俩个子层：
低子层称为分布式协调功能（DCF），高子层称为点协调功能（PCF）
第五章
1、传感网：
2、传感网基本功能：
协作地感知、采集、处理、发布感知信息。
3、传感网基本组成：
由分布式传感器节点、汇聚节点、互联网和远程用户管理节点组成。
4传感器节点：
4部分组成负责数据采集的感知模块、数据处理和存储模块、无线通信模块、节点供电的电源供给模块。
5、汇聚节点：
此节点的处理能力、通信能力、存储能力比传感器节点更强，它连接传感器和互联网等，实现2种协议栈协议之间的转换，同时发布管理节点的检测任务，且将收集到的数据转发到外部网络上。
6、传感网的特点：
（1）传感器节点数目大，密度高，采用空间位置寻址；
（2）传感器节点的能量、计算能力有限和存储容量有限；（3）传感网的拓扑结构易变化，具有自组织能力；（4）传感网具有自动管理和高度协作性；（5）传感器节点具有数据融合的能力；（6）传感网是以数据为中心的网络（7）传感网存于诸多安全威胁（8）传感网和现有的无线网具有明显的区别。
7、传感网的研究和发展：
研究的主要内容是1、体系结构2、网络安全3、协议机制（包括MAC协议路由协议拓扑控制功率控制时间同步覆盖和连通）4、通信技术（短程无线通信汇聚节点链路）5、嵌入式系统（硬件软件设计）6、信号处理（数据融合定位跟踪）7、应用研究
8、传感网协议体系结构3部分组成
（1）网络通信协议模块
（2）传感网管理模块（3）应用支撑服务模块。
9、传感网拓扑结构1、平面网络结构（所有节点对等）2、分级网络结构（有骨干节点）3、混合网络结构（上层和下层采用平面上层和下层连接采用分级）4、Mesh网络结构（对等邻居通信）
10、传感网的关键技术
1、网络通信协议及功率控制：
传感网协议负责使各个独立的节点形成壹个多跳的数据传输网络，目前重点是网络层协议和数据链路层协议。
网络层路由协议决定监测信息的传输路径；数据链路层的介质访问控制用来构建底层的基础结构，控制传感器节点的通信过程和工作模式。
2、网络拓扑控制：
通过拓扑控制自动生成良好的网络拓扑结构，能够提高路由协议和MAC协议的效率，能够为数据融合、时间同步、节点定位等奠定基础，有利于节省节点的能量以及延长网络的生存期。
3、网络安全技术：
包括机密性点到点的消息认证完整性鉴别新鲜性认证广播和安全管理。
4、时间同步技术：
三种RBS（基于接收者-接收者的时钟同步）TINY/MINI-SYNC（简单的轻量级同步机制）TPSN（采用层次结构实现整个网络节点的同步机制）
5、定位技术：
必须满足自组织、健壮性、能量高效、分布式计算等要求。
根据节点位置是否确定，传感器节点分为信标节点和位置未知节点。
于传感定位过程中，通常使用三边测量法、三角测量法或极大似然估计法确定节点位置。
6、数据融合管理。
1）数据融合技术能够节省能量、提高信息准确度，但以牺牲延迟和鲁棒性为代价。
2）数据管理技术集中式、半分布式、分布式以及层次式。
7、嵌入式系统操作。
于这操作系统下，多个应用能够且发地使用系统的有限资源。
第6章
1、数据融合：
利用计算机技术对时序获得的若干感知数据，于壹定准则下加以分析、综合，已完成所需决策和评估任务二进行的数据处理过程。
2、数据融合研究的主要内容：
数据对准数据关联数据识别感知数据的不确定性不完整、不壹致和虚假数据数据库性能评估。
3、数据融合的体系结构。
分为4级处理：
1级处理包括数据和图像的配准、关联、跟踪和识别；2级处理包括态势提取、态势分析和态势预测，统称态势评估；3级处理军事应用领域；4级处理优化融合处理。
4、数据融合的基本原理：
（1）多个不同类型的传感器采集观测目标数据
（2）对传感器的输出数据进行提取特征、提取代表观测数据的特征矢量（3）对特征矢量进行模式识别处理，完成各传感器关于目标的说明（4）将各传感器关于目标的说明数据按同壹目标进行分组，即关联（5）利用融合算法将每壹目标的各传感器数据进行合成，得到该目标的壹致性解释和描述。
第7章
1、云计算：
是壹种计算模式，它能够吧IT资源、数据和应用以服务的方式通过网络提供给用户。
2、适于云计算的浏览器：
Google的Chrome浏览器（界面风格：
标签页、地址栏、隐身模式；主要特性：
快速、多进程的架构、隐私和安全）、火狐浏览器以及Internetexplorer8
3、于线办公软件服务google文档（googledocs）。
是壹款开源的、基于web的字处理、电子表格和演示文稿程序，属于google企业套件googleapps之壹。
Googledocs功能：
1）docs是google轻量级的于线办公软件，它使用户能够于线创建和编辑文件，且和其他用户实时协作。
2）推出了文档编辑、电子表格、幻灯片演示、日程管理等多个功能的编辑模块，能够代替微软office相应的壹部分功能。
3）对用户来说，简单易用，只需创建壹个google账户，即可随时随地通过互联网实当下线办公。
4、googledocs使用1）登陆http：
//于页面首先创建google账户
2）登陆账户能够得到于线创建文件，也能够通过上传现有文档来于线阅读、编辑、修改、存储。
5、googleappengine服务
功能：
能够让用户于google基础构架上运行自己定义的网络应运程序。
提供于appspot。
Com域上免费域名为应用程序提供服务，用户也能够使用googleapps从自己的域提供服务。
此包括用于和google账户集成的服务API。
提供了集成的应用程序环境，即使于重载荷数据量极大地情况下，也能够轻松构建安全运行的应用程序。
6、创建应用进程步骤：
1）创建域名。
2）开放应用程序3）上传应用程序4）监测统计
7、web中的windowslive功能组件1）windowslivemessenger2）windowsliveHotmail3）windowsliveMail4）windowsliveSkyDrive5）照片库6）windowslive群
8、skydrive提供的服务：
个人文件夹共享文件夹密码保护直接连接
第八章
1、物联网技术核心：
利用各种通信设备和线路连接设备将发布于不同地理位置、功能各异的物品连接起来，用功能完善的软件系统包括通信协议实现数据传输及资源共享。
2、Internetofthings
3、物联网设计原则1）实用性和先进性原则2）安全性原则3）标准化、开放性和可扩展性原则4）可靠性和可用性原则
4、设计步骤1）用户需求调查和分析2）网络系统初步设计3）物联网系统详细设计4）用户和应用系统设计5）系统测试和试运行
5、基于zigbee技术的传感网。
Zigbee是壹种近距离、高可信度、大网络容量的双向无线通信技术，主要应用于小范围的基于无线通信的控制和自动化等领域。
Zigbee中设备范围全功能设备（FFD）和简化功能设备（RFD）。
Zigbee技术由于具有成本低、功耗小、组网灵活、协议软件较为简单以及开发容易等优点，被广泛用于自动监测、无线数据采集等领域。
基于zigbee技术的传感网的组成：
zigbee感知节点若干个具有路由功能的汇聚节点和zigbee中心网络协调器（具有自组网功能）
网络节点的硬件设计：
感知节点硬件结构和网关节点硬件结构。
不同的应用，网络节点组成有所不同但均应有端节点和路由功能，壹方面实现数据采集和处理另壹方面实现数据融合和路由。
软件设计：
包括RFD和FFD程序且均包含初始化程序、发射程序、接受程序、协议栈配置、组网方式配置程序以及各处理层设置程序。
6、物联网系统集成主要目的：
用硬件设备和软件系统将网络各部分连接起来，不仅实现网络的物理连接，仍要求能实现用户的相应应用需求，也就是应用方案。
7、包括2部分：
1是应用优化技术2是多物联网应用系统的中间件平台技术
3中类型：
软件集成硬件集成网络系统集成
内容主要是软硬件产品技术集成和应用服务集成
8、物联网系统集成步骤
（1）系统集成方案设计阶段，具体包括：
用户组网需求分析、系统集成方案设计、方案论证3个实施步骤
（2）工程实施阶段，包括：
形成可行的解决方案、系统集成施工、网络性能测试、工程差错纠错处理、系统集成总结等步骤（3）工程验收和维护阶段，包括：
系统验收、系统维护和服务、以及项目总结等步骤。
IoT复习
物联网：
1.你如何理解物联网？
概念1（MIT,1999）:
物联网把所有物品通过射频识别技术和互联网连接起来,实现智能化识别和管理。
概念2（ITU物联网方案,2005）:
将各种信息传感设备,如射频识别装置、各种传感器节点等,以及各种无线通信设备和互联网结合起来形成的壹个庞大、智能网络,这样,所有的物品均能够远程感知,且和现有网络连接于壹起,形成壹个更加智能的生产生活系统,即物联网生态系统。
物联网：
是壹个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
2.物联网中典型的感知技术有哪些？
二维码，
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