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物联网技术导论试题(物联网_朱凌云)
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物联网导论练习作业
一、单选题
1. 智慧地球(Smarter Planet)是谁提出的 C
A 无锡研究院
2..日温家宝总理在江苏无锡调研时提出下面哪个概念C
A 感受中国
B 感应中国
3.云计算?Cloud Computing?的概念是由谁提出的 A
4.作为“感知中国”的中心无锡市2009年9月与哪个大学就传感网技术研究和产业发展签 署合作协议?标志中国“物联网”进入实际建设阶段 A
A 北京邮电大学
B南京邮电大学
C 北京大学
5.RFID属于物联网的哪个层 A
6.物联网(Internet of Things)这个概念最先是由谁最早提出的A
A MIT Auto-ID中心的Ashton教授
7.2009年8月(
A)在视察中科院无锡物联网产业研究所时对于物联网应用也提出了一些看 法和要求?从此物联网正式被列为国家五大新兴战略性产业之一。
8.智能物流系统是建立在哪几个系统基础之上的??多选?
A 智能交通系统
B智能办公系统
C 自动化控制系统 D电子商务系统
9. 物联网跟人的神经网络相似?通过各种信息传感设备?把物品与互联网连接起来?进行信息交换和通讯?下面哪些是物联网的信息传感设备??ABCD
A射频识别?RFID?芯片
B红外感应器
C全球定位系统
D激光扫描器
10.物联网是把下面哪些技术融为一体?实现全面感知、可靠传送、智能处理为特征的、连 接物理世界的网络。
A传感器及RFID等感知技术
B通信网技术
C互联网技术
D智能运算技术
1. 物联网的英文名称是什么
2. 物联网中最重要的核心技术是什么
3. RFID的是一种什么技术
4. 无线传感网络技术是由大量的传感器节点通过无线通信技术自组织构成的网络，它集成
） 三大技术。
5. 三网融合是指
三大网络通过技术改造能够提供包括语音、数据、图像等综合多
媒体的通信业务。
6. 现阶段，一般认为物联网可分为几层进行架构：
7. 智能电网是建立在什么网络基础之上的？
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寻找更多 ""由于监测区域环境的限制以及传感器节点数目巨大，不可能人工D照顾‖每个传感器节点，网络的维护十分困难甚至不可维护。传感器网络的通信保密性和安全性也十分重要，要防止监测数据被盗取和获取伪造的监测信息。因此，传感器网络的软硬件必须具有鲁棒性和容错性。5.以数据为中心的网络传感器网络是任务型的网络，脱离传感器网络谈论传感器节点没有任何意义。传感器网络中的节点采用节点编号标识，节点编号是否需要全网唯一取决于网络通信协议的设计。由于传感器节点随机部署，构成的传感器网络与节点编号之间的关系是完全动态的，表现为节点编号与节点位置没有必然联系。用户使用传感器网络查询事件时，直接将所关心的事件通告给网络，而不是通告给某个确定编号的节点。网络在获得指定事件的信息后汇报给用户。这种以数据本身作为查询或传输线索的思想更接近于自然语言交流的习惯。所以通常说传感器网络是一个以数据为中心的网络。6.应用相关的网络传感器网络用来感知客观物理世界，获取物理世界的信息量。客观世界的物理量多种多样，不可穷尽。不同的传感器网络应用关心不同的物理量，因此对传感器的应用系统也有多种多样的要求。不同的应用背景对传感器网络的要求不同，其硬件平台、软件系统和网络协议必然会有很大差别。所以传感器网络不能像Internet一样，有统一的通信协议平台。对于不同的传感器网络应用虽然存在一些共性问题，但在开发传感器网络应用中，更关心传感器网络的差异。只有让系统更贴近应用，才能做出最高效的目标系统。针对每一个具体应用来研究传感器网络技术，这是传感器网络设计不同于传统网络的显著特征。 4-6基于距离的定位的方法分为：基于TOA的定位、基于TDOA的定位、基于AOA的定位和基于RSSI的定位等，比较这四种方法的优缺点。答：基于TOA的定位精度高，但要求节点间保持精确的时间同步，因此对传感器节点的硬件和功耗提出了较高的要求。TDOA技术对硬件的要求高，成本和能耗使得该种技术对低能耗的传感器网络提出了挑战。但是TDOA技术测距误差小，有较高的精度。AOA定位不仅能确定节点的坐标，还能提供节点的方位信息。但AOA测距技术易受外界环境影响，且AOA需要额外硬件，在硬件尺寸和功耗上不适用于大规模的传感器网络。在实验环境中RSSI表现出良好的特性，但是在现实环境中，温度、障碍物、传播模式等条件往往都是变 4-7无线传感器网络为什么要使用时间同步机制，时间同步机制的主要性能参数包括哪些？答：在无线传感器网络系统中，单个节点的能力非常有限，整个系统所要实现的功能需要网络内所有节点互相配合共同完成。时间同步在无线传感器网络中起着非常重要的作用。在分布式系统中，不同的节点都有自己的本地时钟。由于不同节点的晶体振荡器频率存在偏差，以及温度变化和电磁波干扰等，即使在某个时刻所有节点都达到时间同步，它们的时间也会逐渐出现偏差，而分布式系统的协同工作需要节点间的时间同步，因此时间同步机制是分布式系统基础框架的一个关键机制。传感器网络应用的多样性导致了对时间同步机制需求的多样性，不可能用一种时间同步机制满足所有的应用要求。传感器网络的时间同步机制的主要性能参数如下：（1）最大误差：一组传感器节点之间的最大时间差量，或相对外部标准时间的最大差量。通常情况下，最大误差随着需要同步的传感器网络范围的增大而增加。（2）同步期限：节点间需要一直保持时间同步的时间长度，传感器网络需要在各种时间长度内保持时间同步，从瞬间同步到伴随网络存在的永久同步。（3）同步范围：需要节点间时间同步的区域范围，这个范围可以是地理范围，如以米度量的距离；也可以是逻辑距离，如网络的跳数。（4）可用性：指在范围内的覆盖完整性，有些时间同步机制能够同步区域内的每个节点，基于网络的机制通常能够同步每个节点，而有些机制对硬件要求高，仅能同步部分节点，如GPS系统。（5）效率：达到同步精度所经历的时间以及消耗的能量。需要交换的同步消息越多，经历的时间越长，消耗的网络能量就越大，同步的效率相对就越低。（6）代价和体积：时间同步可能需要特定硬件，在传感器网络中需要考虑部件的价格和体积，这对传感器网络非常重要。 4-8无线传感器网络的安全研究要解决哪些问题？答：无线传感器网络的安全和一般网络安全的出发点是相同的，都要解决如下问题：（1）机密性问题。所有敏感数据在存储和传输的过程中都要保证其机密性，让任何人在截获物理通信信号的时候不能直接获得消息内容。（2）点到点的消息认证问题。网络节点在接收到另外一个节点发送过来的消息时，能（3）完整性鉴别问题。网络节点在接收到一个数据包的时候，能够确认这个数据包和发出来的时候一模一样，没有被中间节点篡改或者在传输中通信出错。（4）新鲜性问题。数据本身具有时效性，网络节点能够判断最新接收到的数据包是发送者最新产生的数据包。造成新鲜性问题一般有两种原因：一是由网络多路径延时的非确定性导致数据包的接收错序而引起，二是由恶意节点的重放（replay）攻击而引起。（5）认证组播/广播问题。认证组播/广播解决的是单一节点向一组节点/所有节点发送统一通告的认证安全问题。认证广播的发送者是一个，而接收者是很多个，所以认证方法和点到点通信认证方式完全不同。在SPINS安全框架中将详细分析广播认证问题。（6）安全管理问题。安全管理包括安全引导和安全维护两个部分。安全引导是指一个网络系统从分散的、独立的、没有安全通道保护的个体集合，按照预定的协议机制，逐步形成统一完整的、具有安全信道保护的、连通的安全网络的过程。 4-9与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有哪些特点？答：与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有以下特点：（1）能量优先。传统路由协议在选择最优路径时，很少考虑节点的能量消耗问题。而无线传感器网络中节点的能量有限，延长整个网络的生存期成为传感器网络路由协议设计的重要目标，因此需要考虑节点的能量消耗以及网络能量均衡使用的问题。（2）基于局部拓扑信息。无线传感器网络为了节省通信能量，通常采用多跳的通信模式，而节点有限的存储资源和计算资源，使得节点不能存储大量的路由信息，不能进行太复杂的路由计算。在节点只能获取局部拓扑信息和资源有限的情况下，如何实现简单高效的路由机制是无线传感器网络的一个基本问题。（3）以数据为中心。传统的路由协议通常以地址作为节点的标识和路由的依据，而无线传感器网络中大量节点随机部署，所关注的是监测区域的感知数据，而不是具体哪个节点获取的信息，不取决于全网唯一的标识。传感器网络通常包含多个传感器节点到少数汇聚节点的数据流，按照对感知数据的需求、数据通信模式和流向等，以数据为中心形成消息的转发路径。（4）应用相关。传感器网络的应用环境千差万别，数据通信模式不同，没有一个路由机制适合所有的应用，这是传感器网络应用相关性的一个体现。设计者需要针对每一个具体应用的需求，设计与之适应的特定路由机制。4-10四种类型的路由协议分别是什么？答：从具体应用的角度出发，根据不同应用对传感器网络各种特性的敏感度不同，将路由协议分为四种类型。四种类型的路由协议分别是：（1）能量感知路由协议。高效利用网络能量是传感器网络路由协议的一个显著特征，早期提出的一些传感器网络路由协议往往仅考虑了能量因素。为了强调高效利用能量的重要性，在此将它们划分为能量感知路由协议。能量感知路由协议从数据传输中的能量消耗出发，讨论最优能量消耗路径以及最长网络生存期等问题。（2）基于查询的路由协议。在诸如环境检测、战场评估等应用中，需要不断查询传感器节点采集的数据，汇聚节点（查询节点）发出任务查询命令，传感器节点向查询节点报告采集的数据。在这类应用中，通信流量主要是查询节点和传感器节点之间的命令和数据传输，同时传感器节点的采样信息在传输路径上通常要进行数据融合，通过减少通信流量来节省能量。（3）地理位置路由协议。在诸如目标跟踪类应用中，往往需要唤醒距离跟踪目标最近的传感器节点，以得到关于目标的更精确位置等相关信息。在这类应用中，通常需要知道目的节点的精确或者大致地理位置。把节点的位置信息作为路由选择的依据，不仅能够完成节点路由功能，还可以降低系统专门维护路由协议的能耗。（4）可靠的路由协议。无线传感器网络的某些应用对通信的服务质量有较高要求，如可靠性和实时性等。而在无线传感器网络中，链路的稳定性难以保证，通信信道质量比较低，拓扑变化比较频繁，要实现服务质量保证，需要设计相应的可靠的路由协议。 4-11在设计无线传感器网络的MAC协议时，需要着重考虑哪几个方面？答：在设计无线传感器网络的MAC协议时，需要着重考虑以下几个方面：（1）节省能量。传感器网络的节点一般是以干电池、纽扣电池等提供能量，而且电池能量通常难以进行补充，为了长时间保证传感器网络的有效工作，MAC协议在满足应用要求的前提下，应尽量节省使用节点的能量。（2）可扩展性。由于传感器节点数目、节点分布密度等在传感器网络生存过程中不断变化，节点位置也可能移动，还有新节点加入网络的问题，所以无线传感器网络的拓扑结构具有动态性。MAC协议也应具有可扩展性，以适应这种动态变化的拓扑结构。（3）网络效率。网络效率包括网络的公平性、实时性、网络吞吐量以及带宽利用率等。物联网工程导论课后习题答案-五星文库
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物联网工程导论课后习题答案
导读：13.简述物联网的两大技术范畴，物联网终端技术：物联网终端是物联网中连接传感网络层和传输网络层，5.RFID基本组成部分有哪些，并说明各个部分的作用是什么答：电子标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，且每个电子标签具有全球唯一的识别号(ID)，无法修改、无法仿造，这样提供了安全性。电子标签附着在物体上标识目标对象。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的5.RFID基本组成部分有哪些，并说明各个部分的作用是什么答：电子标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，且每个电子标签具有全球唯一的识别号(ID)，无法修改、无法仿造，这样提供了安全性。电子标签附着在物体上标识目标对象。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。 天线(Antenna)：在标签和阅读器间传递射频信号，即标签的数据。信息。阅读器(Reader)：读取(或写入)电子标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。 阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。通常阅读器与计算机相连，所读取的标签信息被传送到计算机上，进行下一步处理。6.名字解释：WSN；Zigbee；WIFI；GPS；PLC；MEMS答：WSN：WSN是wireless sensor network的简称，即无线传感网络。是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。 Zigbee：无线传感网络内的各个要素通过一个统一的协议进行信息的传输，这个协议就是Zigbee。可以说ZigBee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。WIFI：也即无线传感网络， WiFi全称Wireless Fidelity，又称802.11b标准，它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，同时也与已有的各种802.11DSSS设备兼容。GPS： GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”， GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。PLC：电力线通信(Power Line Communication)技术简称PLC,是指利用电力线传输数据和话音信号的一种信方式。MEMS： MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）是微机电系统的缩写MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，它是在融合多种微细加工技术，并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。7.说出Zigbee的技术优势所在答：低功耗，低成本，低速率，近距离，短时延，高容量，高安全，免执照频段。8.简述ZigBee协议与IEEE802.15.4标准的联系与区别答：联系：ZigBee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。9.什么叫现场总线？它有什么特点？答：现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制室主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。现场总线标准用于规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。特点：（1）布线简单（2）开放性（3）实时性（4）可靠性10.说一下GPS有哪几部分组成答：全球定位系统由GPS空间星座部分、GPS地面监控部分和用户设备部分（GPS接收机）三大部分组成。11. PLC（电力线通信）的关键技术是什么？答：高速电力线通信采用的调制技术主要有：扩展频谱类和OFDM(Or thogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)调制技术。其中OFDM以它独特的优点在宽带、高速电力线通信中成为最有吸引力的技术，它成功地解决了电力线通信技术中的大部分问题。12.请说出几种常见的微传感器答：(1)微机械压力传感器(2)微加速度传感器（3)微机械陀螺仪(4)微流量传感器(5)微气敏传感器(6)微机械温度传感器13.简述物联网的两大技术范畴答：智能网络空间技术：按照美国国家标准和技术学会（NIST）给出的定义，智能空间是“一个嵌入了计算、信息设备和多模态的传感器的工作空间，其目的是使用户能非常方便地在其中访问信息和获得计算机的服务来高效地进行单独工作和与他人的协同工作”。智能空间可以看成是物理世界和信息空间的融合,具备感知/观察、分析/推理、决策/执行三大基本功能。物联网终端技术：物联网终端是物联网中连接传感网络层和传输网络层，实现采集数据及向网络层发送数据的设备。它担负着数据采集、初步处理、加密、传输等多种功能。14.智能空间应具备的基本要求是什么？答：智能空间应具备的基本要求可概括为:1)用户及其携带的移动设备能方便地与智能空间进行交互,从而为用户的日常活动提供方便;2)能自动捕获和动态监测其中发生的活动,提供信息显示和活动记录;3)能对发生的特定事件做出合理反应并采取相应措施;包含总结汇报、党团工作、IT计算机、办公文档、旅游景点、考试资料、文档下载、教程攻略、出国留学、计划方案、资格考试、专业文献以及物联网工程导论课后习题答案等内容。本文共6页
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