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物联网考试内容

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第一章

1,物联网的定义(两层含义):a,物联网的基础和支撑是强大的计算机系统,它是以计算机网络为核心进行延伸和扩展而形成的网络;b,物联网的终端用户已经延伸和扩展到众多物品之间,进行数据交换和通讯。

2,物联网与传感网的关系:如果说互联网构成了逻辑上的信息世界,改变了人与人之间的沟通方式,那么传感网就将逻辑上的信息世界与客观上的物质世界融合在一起,改变人类与自然界的监护方式:而物联网的一部分就是互联网与传感网集成的产物。另一方面,物联网用于标识与感知对象的手段除传感器之外,还有大量的二维条形码、一维条形码与RFID等,如采用二维条形码与RFID标签标识对象后,就可以形成物联网,但二维形码、RFID并不属于严格意义上的传感网范畴(书上P3) 3,物联网的总体构架:感知层,接入层,处理层,应用层

4,物联网涉及的关键技术:射频识别技术,无线传感网技术,嵌入式技术,纳米与微机电技术

5,物联网发展面临的问题:保证问题,保证个人隐私问题,物联网商业模式问题,物联网相关法规,技术标准的统一与协调,管理平台的开发,行业内的安全体系,应用的开发(详细书上P14) 第三章

1,传感器的分类:a根据传感器工作原理—物理传感器,化学传感器;b按照用途—压敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、辐射传感器、热敏传感器等;c按照原理—振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等;d按输出信号—模拟传感器,数字传感器,膺数字传感器,开关传感器;

2,传感器的结构组成:敏感元器件(感知元件),转换器件

3,典型传感器原理:a电阻式传感器—一种把被测参量转换为电阻变化的传感器(电位器式、电阻应变式、热敏效应式);b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(压电效应,逆压电效应); c磁电式传感器—利用电磁感应原理将被测量(如振动、位移、速度等)转换成电信号的一种传感器,也称为电磁感应传感器(动圈式,磁阻式);d光纤传感器—基于光导纤维的新型传感器(导光型,传感型);

4,无线传感器网络的三个发展阶段:智能传感器网,无线智能传感器网,无线传感器网

5,无线传感器的基本结构:传感器节点,汇聚节点,管理节点

6,无线传感器节点的基本组成:传感器模块,处理器模块,无线通信模块,能量供应模块

7,无线传感网的特点:a传感器数量大,分布范围广;b传感器节点能力弱;c自组织网路;d高度协作性;e以感知为中心; 8,无线传感网的体系结构(图):

9,无线网路的类型:无线广域网,无线城域网,无线局域网,无线个人网 10,传输距离等特点划分,应用场景,技术标准:

11,无线网络发展趋势:移动宽带化,综合化,多样化,个人化,IP化 12,3G 技术4个主流接口:W-CDMA,CDMA2000,TD-SCDMA,WiMAX 13,1,2代通信网络所采用的调制技术及缺点:第一代移动通信系统采用频分多址(FDMA)的模拟调制方式,其主要缺点是频谱利用率低,信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用时分多址(TDMA)的数字调制方式,提高了系统容量,并采用信道传送信令,使系统性能大为改善,但TDMA的系统容量仍然有限,越区切换性能仍不完善。

14,W-CDMA演进策略:GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)

CDMA2000演进策略:CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G) 15,超宽带技术特点及典型参数(最大传输距离等):a,Wi-Fi:通过一个无线路由器,在其电波覆盖的有效范围都可以采用Wi-Fi连接方式进行联网,一般覆盖100m,技术构架(站点,基本服务单元,分配系统,接入点,扩展服务单元,关口),传输速度非常快,能达到54mbps;b,蓝牙:一种支持设备间短距离无线通信技术,最高数据传输速度1Mb/s,最大传输距离为10米,其上可设立79个宽带为1MHz的信道;c,ZigBee:又称“紫蜂”,是一种近距离、低功耗的无线通信技术,近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,传输距离10-75m,最高传输速率250kb/s,一般20-40kb/s;d,UWB:一种无载波通信技术,通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率,特点(抗干扰性能强,带宽极宽,小号电能小,保密性好,发送功率极小,穿透力极高);

16,RFID技术原理:一种非接触式的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别 17,RFID系统构成:可编程电子标签,读写器,处理数据的远端计算机

18,条形码技术原理:由一组规则排列的条和空、相应的数字组成,“条”指光线反射率较低的部分,“空”指光线反射率较高的部分,这种用条、空组成的数据编码可以供机器识读,而且很容易译成二进制数和十进制数

19 ,条形码识别系统:条形码扫描器(阅读器),放大整形电路,译码接口电路,计算机系统

20, 条形码阅读器:a光笔阅读器(优点:与条形码接触阅读,能够明确哪一个是被阅读的条形码;阅读条形码的长度可以不受;与其它的阅读器相比成本较低;内部没有移动部件,比较坚固;体积小,重量轻。缺点:使用光笔会受到各种,只

有在比较平坦的表面上阅读指定密度的、打印质量较好的条形码时,光笔才能发挥它的作用;而且操作人员需要经过一定的训练才能使用,如阅读速度、阅读角度、以及使用的压力不当都会影响它的阅读性能。它必须接触阅读,当条形码因保存不当而产生损坏,或者上面有一层保护膜时,光笔都不能使用;光笔的首读成功率低及误码率较高);b CCD阅读器(优点:CCD阅读器的价格较便宜,而且同样阅读条形码的密度广泛,容易使用。它的重量比激光阅读器轻,而且不象光笔一样只能接触阅读。缺点:CCD阅读器的局限在于它的阅读景深和阅读宽度,在阅读弧形表面的条形码(如饮料罐)时会有困难;在一些需要远距离阅读的场合,如仓库领域,也不是很适合;CCD的防摔性能较差,因此产生的故障率较高;在所要阅读的条形码比较宽时,CCD也不是很好的选择,信息很长或密度很低的条形码很容易超出扫描头的阅读范围,导致条形码不可读。某些采取多个LED的条形码阅读器中,任意一个LED故障都会导致不能阅读;大部分CCD阅读器的首读成功率较低且误码机率高);c激光阅读器(优点:激光扫描仪主要用于非接触扫描,通常情况下,在阅读距离超过30cm时激光阅读器是唯一的选择;激光阅读条形码密度范围广,并可以阅读不规则的条形码表面或透过玻璃或透明胶纸阅读,因为是非接触阅读,因此不会损坏条形码标签;因为识读器通常同时发出多条激光束,并有较先进的阅读及解码系统,首读识别成功率高、识别速度相对光笔及CCD更快,而且对印刷质量不好或模糊的条形码识别效果好;误码率极低(仅约为1/300万);激光阅读器的防震防摔性能好。缺点:唯一的缺点是它的价格相对较高,但如果从购买费用与使用费用的总和计算,与CCD阅读器并没有太大的区别);

21,GPS定位技术优缺点:优势是卫星有效覆盖范围大,且定位导航信号免费。缺点是定位信号到达地面时较弱,不能穿透建筑物,且定位器终端的成本较高 第四章

1,精致农业的关键技术,基础架构:关键技术是无线传感网的应用,它将布置在一个特定区域内的许多传感器以无线通信方式相互连结组成网络,形成精细农业管理信息系统的基础架构

2,精致农业面临问题:a环境耐候性;b能源保证; 第五章 1,应用案例 第七章

1,3A体系:楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)

2,智能建筑的系统集成中心:具有各个智能化系统信息总汇和各类信息综合管理的功能:a汇集建筑内外的各种信息,接口界面要标准化、规范化、以实现各职能系统之间的信息交换及通信协议;b对建筑各个职能化系统进行综合管理; c 对建筑内各个网络进行管理,必须具有很强的信息处理能力及数据通信能力;

3,综合布线系统(PDS):综合布线系统是建筑物或者建筑群内部的传输网络a工作区子系统;b水平布线系统;c垂直干线子系统;d管理子系统;e设备子系统;f室外连接子系统; 第九章

1,ITS的概念:智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)是将信息技术、通讯技术、传感技术及微处理技术等有效集成运用于交通运输领域的综合管理系统

2,车载信息服务系统的主要功能:卫星定位, 道路救援,汽车防盗,车辆监控, 自动防撞系统, 车况掌握,个人信息服务,多媒体娱乐信息接收

3,车辆信息化新技术:a发动机节能系统;b智能轮胎;c人员安全防护系统;d车用影像系统;e智能车辆防盗与财产保全系统;f底盘电子化; 第十二章

1,物联网在生产监控中的应用领域:a物体对象跟踪及程序优化;b生产环境感知;c生产设备维护;

2,比较生产设备智能维护方式与传统方式的区别:a传统:被动的维修模式,周期性检修方式,数据处理及故障诊断,智能算法及故障分析,目的:及时修复;b智能:主动的维护模式,应需式监测维护方式,信息分析及性能衰退预测,智能预测及维护优化,目的:近零故障性能及自我维护; 第十四章

1,远程健康护理涉及的物联网技术:身域网—a概念:进一步的改进就朝着将各种前端传感设备柔软化、贴身化、一体化方向发展,形成能穿戴的“身体传感器网络”、或“无线身域网”;b技术要求:互操作性,支持GPRS等移动通信网络,系统设备,系统和设备级的安全,传感器验证,数据一致性; 2,举例说明应用案例 第十五章

1,云计算类型:公共云,私有云,混合云

2,云计算与物联网关系:云计算是物联网发展的基石,物联网需要云计算的支持 3,云计算面临的挑战:a标准化问题;b数据安全问题;c产业链的成熟性问题; 第十六章

1,物联网规划设计的原则:实用性和先进性原则,安全性原则,标准化 开放性和可扩展性原则,可靠性和可用性原则

2,物联网规划设计的步骤:用户需求调查与分析,网络系统初步设计,物联网系统详细设计,物联网系统详细设计,用户和应用系统设计,系统测试和试运行

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