物聯(lián)網(wǎng)復習綱要

1、1-1.物聯(lián)網(wǎng)英文表述，定義物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息載體，讓所有能被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡，具有三個重要特征：1.普通對象設備化2.自治終端互聯(lián)化3.普適服務智能化。（Internet of Things）1-2.物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)（四層），主要特點（五個）核心技術(shù)：四層由下到上分別是：感知識別層，網(wǎng)絡構(gòu)建層，管理服務層和綜合應用層。主要特點：（1）聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模化；物聯(lián)網(wǎng)時代每一件物品均具通信功能成為網(wǎng)絡終端，5-10年內(nèi)聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模有望突破百億。（2）感知識別普適化；無所不在的感知和識別將傳統(tǒng)上分離的物理世界和信息世界高度融合（3）異構(gòu)設備互聯(lián)化；各種異構(gòu)設備利

2、用無線通信模塊和協(xié)議自組成網(wǎng)，異構(gòu)網(wǎng)絡通過“網(wǎng)關(guān)”互通互聯(lián)。（4）管理處理智能化；物聯(lián)網(wǎng)高效可靠組織大規(guī)模數(shù)據(jù)，與此同時，運籌學，機器學習，數(shù)據(jù)挖掘，專家系統(tǒng)等決策手段將廣泛應用于各行各業(yè)。（5）應用服務鏈條化;以工業(yè)生產(chǎn)為例，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)覆蓋從原材料引進，生產(chǎn)調(diào)度，節(jié)能減排，倉儲物流到產(chǎn)品銷售，售后服務等各個環(huán)節(jié)。1-3.發(fā)展趨勢（三個更）（1）更廣泛的互聯(lián)互通:互聯(lián)互通的對象從人延伸到物體，互聯(lián)互通方式的擴展（2）更透徹的感知：通信功能使傳感器能夠協(xié)同工作（3）更深入的智能:多傳感器實現(xiàn)“人多力量大”的智能，多維感知數(shù)據(jù)實現(xiàn)“防患于未然”的智能，大數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)“見微知著”的智能2-1.RFI

3、D英文表述，中文表述RFID射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification）,利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的。2-2.RFID系統(tǒng)的組成 RFID系統(tǒng)由五個組件構(gòu)成，包括：傳送器、接收器、微處理器、天線、標簽。傳送器、接收器和微處理器通常都被封裝在一起，又統(tǒng)稱為閱讀器(Reader)，所以工業(yè)界經(jīng)常將RFID系統(tǒng)分為為閱讀器、天線和標簽三大組件。2-3.RFID工作頻率頻率是RFID系統(tǒng)的一個很重要的參數(shù)，它決定了系統(tǒng)工作原理、通信距離、成本、天線形狀和應用領(lǐng)域等因素。RFID典型的工作頻率有125KHz

4、、133KHz、13.56MHz、27.12MHz、433MHz、860-960MHz、2.45GHz、5.8GHz等。按照工作頻率的不同，RFID系統(tǒng)集中在低頻、高頻和超高頻三個區(qū)域。2-4.RFID標簽的優(yōu)點（與條形碼相比）（1）體積小且形狀多樣：RFID標簽在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需要為了讀取精度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。（2）環(huán)境適應性：紙張容易被污染而影響識別。但RFID對水、油等物質(zhì)卻有極強的抗污性。（3）可重復使用：標簽具有讀寫功能，電子數(shù)據(jù)可被反復覆蓋，因此可以被回收而重復使用。（4）穿透性強：標簽在被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包裹的情況下也可以進

5、行穿透性通訊。（5）數(shù)據(jù)安全性：標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)通過循環(huán)冗余校驗的方法來保證標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)準確性。2-5.RFID標簽分類（六種分類方式）標簽（Tag）由耦合元件、芯片及微型天線組成，每個標簽內(nèi)部存有唯一的電子編碼，附著在物體上，用來標識目標對象。（1）按供電方式分類：無源RFID標簽，有源RFID標簽（2）按工作模式分：被動式標簽，主動標簽，半主動標簽（3）按讀寫方式分類：只讀式RFID標簽，讀寫式RFID標簽（4）按工作頻率分類：低頻RFID標簽，高頻RFID標簽，超高頻RFID標簽，微波RFID標簽（5）按封裝材料分類： 紙質(zhì)封裝RFID標簽，塑料封裝RFID標簽，玻璃封裝RFID標簽（6）

6、按封裝形狀分類：薄膜粘貼RFID標簽，卡式RFID標簽，柱形RFID標簽，扣式RFID標簽，身份識別RFID標簽，植入式RFID標簽3-1.無線傳感網(wǎng)絡的英文簡稱無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Networks，WSN），由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的，以協(xié)作方式感知、采集、傳輸和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內(nèi)監(jiān)測對象信息的無線網(wǎng)絡。3-2.無線傳感節(jié)點的組成：傳感器、微處理器、無線通信芯片、電池；3-3.制約傳感器性能提升的因素： 1.傳感失諧： 很多應用的制約來自于感知元件。木桶原理 2.功耗的制約：無線傳感節(jié)點一般被部署在野外，不能通過有線供電。其硬件設計必

7、 須以節(jié)能為重要設計目標。 3.價格的制約：無線傳感節(jié)點一般需要大量組網(wǎng)，以完成特定的功能。其硬件設計必 須以廉價為重要設計目標。 4.體積的制約：無線傳感節(jié)點一般需要容易攜帶，易于部署。其硬件設計必須以微型 化為重要設計目標。3-4.大規(guī)模長時間部署傳感器的設計要求 1.低成本與微型化（1）低成本的節(jié)點才能被大規(guī)模部署，微型化的節(jié)點才能使部署更加容易 （2）節(jié)點的軟件設計也需要滿足微型化的需求 。 2.低功耗（1）在硬件設計上采用低功耗芯片（2）軟件節(jié)能策略來實現(xiàn)節(jié)能 。軟件節(jié)能策略的核心就是盡量使節(jié)點在不需要工作的時候進入低功耗模式，僅在需要工作的時候進入正常狀態(tài) 3.靈活性與擴展性（1）

8、傳感器節(jié)點被用于各種不同的應用中，因此節(jié)點硬件和軟件的設計必須具有靈活 性和擴展性 （2）節(jié)點的硬件設計需滿足一定的標準接口，例如節(jié)點和傳感板的接口統(tǒng)一有利于給 節(jié)點安裝上不同功能的傳感器（3） 軟件的設計必須可剪裁，能根據(jù)不同應用的需求，安裝不同功能的軟件模塊 4.魯棒性 魯棒性是實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡長時間部署的重要保障。對于普通的計算機，一旦系統(tǒng)崩潰了，人們可以采用重啟的方法恢復系統(tǒng)，而傳感器節(jié)點則不行 ，就整個網(wǎng)絡而言，可以適當增加冗余性，增加整體系統(tǒng)的魯棒性。4-1.GPS系統(tǒng)組成 1.宇宙空間部分： 24顆工作衛(wèi)星（6軌道平面，每平面4顆星） 2.地面監(jiān)控部分（全部在美國境內(nèi)）： 1個主控

9、中心、 4個專用地面天線、6個專用監(jiān)視站 3.用戶設備部分 GPS接收機：與衛(wèi)星通信的專用天線、計算位置的處理器、高精度時鐘4-2.GPS定位原理1.首先測得接收機與三個GPS衛(wèi)星之間的距離，然后通過三點定位方式確定接收機的位置。2.每一刻GPS工作衛(wèi)星都在不斷地向外發(fā)送信息，每條信息中都包含有信息發(fā)送的時刻， 以及衛(wèi)星在該時刻的坐標。接收機會接受這些信息，同時根據(jù)自己的時鐘記錄下接收到信息的時刻。3.用接收到信息的時刻，減去信息發(fā)出的時刻，就得到信息在空間中傳播所用的時間。將這個時間乘以信息傳播的速度（信息通過電磁波傳播，其速度為光速），就得到了接收機到信息發(fā)出時的衛(wèi)星坐標之間的距離。4-3

10、.GPS定位的主要優(yōu)缺點 優(yōu)點：精度高、全球覆蓋，可用于險惡環(huán)境 缺點：啟動時間長(3-5分鐘)、室內(nèi)信號差、需要GPS接收機4-4.什么是A-GPS？其工作原理是什么？ A-GPS：Assisted Global Positioning System 輔助GPS定位。是人們將GPS和蜂窩基站定位、的結(jié)合。 工作原理：（1）利用基站定位快速確定大致范圍。 （2）連接網(wǎng)絡查詢當前位置可見衛(wèi)星，大大縮短搜索衛(wèi)星的時間。 （3）得知那些衛(wèi)星可用后，利用這幾顆衛(wèi)星進行GPS定位。4-5.TOA和TDOA定位原理和方法是什么？ TOA:基于距離（時間）的定位（Time of Arrival, ToA）原

11、理：先測量出目標到數(shù)個參考點的距離，利用測得的距離以及參考點的坐標算出目標位置。方法：1.距離測量法 （1）利用波速差 發(fā)送端（參考點）先發(fā)送一道電磁波，波速；電磁波到達時刻，在間隔后再發(fā)送一道聲波，波速；聲波到達時刻，距離 若遠大于，如果發(fā)送端同步發(fā)送電磁波和聲波，則 （2）測量波的往返時間 A、發(fā)送端于時刻向參考點發(fā)送一個信號， B、參考點接收到該信號后，等待一段時間后返回一個同樣的信號， C、發(fā)送端記錄收到回復的時間t ; 信號往返的時間為 D、信號在兩點間傳播所用的時間為 F、根據(jù)信號傳播的速度v，兩點間的距離 2.位置計算方法（也稱多點測量） 平面上定位，取三個參考點，以每個參考點為

12、圓心，到該參考點的距離為半徑畫圓，目標必在圓上，平面上三個圓交于一點，實際中取用超過三個參考點（多參考點），用最小二乘法減少誤差 TDOA：基于距離（時間）差的定位（Time Difference of Arrival, TDoA）原理：根據(jù)不同參考點接受測量目標發(fā)送信號的時間差算距離差，從而計算出測量目標位置測量方法：1.距離差測距方法 測量目標廣播一個信號，參考點 i，j 分別記錄接收到信號的時刻，時間差為 假設信號發(fā)出的時刻為，傳播速度為v， 測量目標到 i，j 的距離差 2.位置計算方法 （1） 每次測量結(jié)果，參考點坐標， 到參考點的距離 構(gòu)建方程： （2）要在平面上唯一確定目標的坐標

13、，至少需要兩組測量結(jié)果，三個參考點 （3）實際中，使用多組測量結(jié)果，用最小二乘法來減少誤差4-6.什么是電磁波傳播的多徑效應 電磁波向四周發(fā)散，障礙物反射電磁波，反射波和原始波在接收端混疊的現(xiàn)象4-7.基于信號特征的定位原理與方法是什么？ 原理：射頻信號的信號強度（RSS：ReceivedSignal Strength）隨傳播距離衰減，根據(jù) Friis方程，在與發(fā)送源距離為d的地方即受到的信號功率為 通過測量接收到的信號功率，根據(jù)此式計算出到發(fā)送端的距離。方法：將信號強度看成一個“特征”。假設在一個區(qū)域內(nèi)布置了N個參考節(jié)點，它們向 外發(fā)送射頻信號。當需要定位時，可以在區(qū)域的任何位置測出N個信號

14、的強度， 得到一個N維的特征向量，被稱為RSS指紋?？梢允孪葴y出區(qū)域中每個位置的 RSS特征向量，做成一幅RSS特征地圖。然后RSS指紋與RSS特征地圖進行比對，就可以找出目標所在的位置。5-1、互聯(lián)網(wǎng)基本組成。 在互聯(lián)網(wǎng)中，各種終端互聯(lián)互通的通道主要由通信鏈路和數(shù)據(jù)交換設備組成。（1）通信鏈路：承載數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)物理傳播介質(zhì)的不同，可以分為很多種類如同軸電纜、光纖、無線電頻譜。不同通信鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速率和有效傳輸距離有顯著的區(qū)別。（2）數(shù)據(jù)交換設備：為每個傳入的數(shù)據(jù)包分配與其目的終端相匹配的傳出通信鏈路。鏈路交換機和路由器是主要的數(shù)據(jù)包交換設備。終端、鏈路交換機和路由器彼此之間通過協(xié)議進行傳

15、輸和轉(zhuǎn)發(fā)控制。5-2、FDMA、TDMA、CDMA的區(qū)別。（1）頻分多址（frequency division multiple access，F(xiàn)DMA）也稱頻分復用，把信道頻帶分割為若干更窄的互不相交的頻帶（稱為子頻帶），把每個子頻帶分給一個用戶專用（稱為地址）。在移動通信中，也是將一個頻段分成多個小的頻段，讓不同的用戶使用不同的小頻段。（2）時分多址（time division multiple access，TDMA） 把時間分割成互不重疊的時段（幀），再將幀分割成互不重疊的時隙（信道）與用戶具有一一對應關(guān)系，依據(jù)時隙區(qū)分來自不同地址的用戶信號，從而完成的多址連接，達到同時傳輸多路信號的

16、目的。在GSM中多被采用。（3）碼分多址（code division multiple access，CDMA） 將需傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收的帶寬信號作相關(guān)處理，把帶寬信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴，以實現(xiàn)信息通信。兩點概念：一是擴頻編碼，二是擴頻編碼是正交的。原理比喻：同一教室用三種語言交流5-3、什么是移動通信中的呼吸效應和遠近效應（1）呼吸效應：在CDMA系統(tǒng)中，基站的實際有效覆蓋面積會隨著用戶的增多（干擾增強）而縮小，反之則會增大。（2）遠

17、近效應：手機用戶到基站的距離是不斷變化的，固定的通信功率不僅會造成嚴重的功率過剩（離基站很近的地方依然用大功率來傳輸數(shù)據(jù)），而且可能形成有害的電磁輻射。5-4、什么是5G，其最大特點是什么？第一代是模擬技術(shù)；第二代是2G，實現(xiàn)了語音的數(shù)字化；第三代是3G，以多媒體通信為特征；第四代是4G，通信進入無線寬帶時代，速率大大提高。第五代就是5G，最大特點就是實現(xiàn)了高頻傳播！6-1、無線寬帶網(wǎng)絡有哪些？ （1）無線個人局域網(wǎng)（范圍約10m），如藍牙； （2）無線局域網(wǎng)（約100m），如Wi-Fi； （3）無線城域網(wǎng)（可達約100公里），如WiMAX技術(shù)； （4）無線廣域網(wǎng)（100公里以上），如3G、4

18、G。6-2、無線連接和有線鏈接的重要區(qū)別？（1）信號強度衰減：無線電波信號強度隨發(fā)送者和接收者之間的距離增加而下降，傳輸距離有限。而有優(yōu)先傳輸介質(zhì)，如電纜、光纖，信號能量衰減可忽略，支持長距離傳輸。（2）非視線傳輸：如果發(fā)送者和接收者之間的傳輸路徑是部分被遮擋的，則稱這樣的無線連 接為非視線傳輸，無線電信號可能會被吸收，或迅速衰減。（3）同頻信號干擾：相同無線頻段的信號會相互干擾，例如，802.15.4協(xié)議也使用2.4-2.48GHz這個頻段，在有802.11b接入點覆蓋的區(qū)域內(nèi)部署基于802.15.4協(xié)議的傳感器網(wǎng)絡，彼此間有信號干擾，導致信道的信噪比下降，使傳輸速率變慢。外部環(huán)境的電磁噪聲

19、，例如微波爐、汽車、高壓電線。（4）多徑傳播干擾：無線信號由于阻擋物的反射和折射，導致發(fā)送端和接收端之間有多條不同長度的信號傳播路徑，到達接收端的時間可能略微不同，造成接收端的混亂。典型如隱藏終端。6-3、無線局域網(wǎng)標準、架構(gòu)？標準：一系列的802.11標準。802.11架構(gòu)：（1）基本服務組 1、基站模式 無線用戶（筆記本電腦、臺式機等）：通過與接入點相關(guān)聯(lián)獲取上層網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。 接入點（基站）：通過有線網(wǎng)絡設備（交換機/路由器）連入上層公共網(wǎng)絡。 2、自組織模式 每個用戶也是數(shù)據(jù)傳輸過程中的路由，沒有基站，每條數(shù)據(jù)傳輸路徑是當數(shù)據(jù)傳輸需求出現(xiàn)時動態(tài)形成的。（2）信道802.11b/g：將85M

20、Hz的頻寬分為11個不同頻段的信道，任何兩個不相重疊的信道重間需要相隔4個或4個以上其他信道，保證接入點之間的信號互不干擾。每個接入點的管理者會為用戶制定一個或多個服務集標識符（Service SetIdentifier,SSID), 同時為其指定一個通信信道。（3）用戶與接入點關(guān)聯(lián)（基站模式）接入點周期性地廣播的“識別幀”（包含了接入點的MAC地址和SSID）；用戶通過一段時間內(nèi)收集到的識別幀信息確定可提供服務的接入點的集合；用戶選擇其中一個接入點發(fā)送關(guān)聯(lián)請求從而建立關(guān)聯(lián)。6-4、什么是隱藏終端的問題？如何消除（CSMA/CA信道訪問機制）？（1）隱藏終端（Hidden Terminal），

21、是無線連接的特點導致的有線信道中不存在的問題。用戶A與用戶B都無法偵聽到對方是否在向基站傳輸數(shù)據(jù)，即A與B相互“隱藏”。A與B可能同時向基站傳輸數(shù)據(jù)，由于無線信號干擾的特性，他們的信號都不能被基站正確的解析和完整的接受。（2）CSMA/CA 即沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議。機制：傳輸端在信道空閑時，等待DIFS后信道仍空閑，開始傳輸數(shù)據(jù)。 接收端接收到數(shù)據(jù)后，等待SIFS后發(fā)送ACK。DIFS：分布式幀間間隙 SIFA：短幀間間隙（3）為了消除“隱藏終端”的問題，通過RTS（Request to Send）和CTS（Clear to Send）機制實現(xiàn)。發(fā)送端向接入點發(fā)送RTS；接入點廣播C

22、TS（作用：為傳輸端提供信道使用權(quán)）；接收到CTS的用戶若是RTS發(fā)送者則發(fā)送數(shù)據(jù)，其它用戶延后其發(fā)送6-5、什么是ZigBee?工作頻段？有哪些特點？（1）ZigBee，又稱為IEEE 802.15.4標準，其目標是實現(xiàn)類似于蜂群的低功耗、低復雜度、低速率、自組織的短距無線通信網(wǎng)絡，為個人或者家庭范圍內(nèi)不同設備之間的低速互連提供統(tǒng)一標準。（2）可工作于2.5GHz(全球流行)、868MHz（歐洲流行）、915MHz（美國流行）。（3）低功耗、低成本、時延段、網(wǎng)絡容量大、自組織網(wǎng)、低復雜度、可靠、安全。6-5、NB-IOT有哪些特點？（1）廣覆蓋： NB-IoT支持蜂窩連接，在同樣的頻段下，N

23、B-IoT比現(xiàn)有的網(wǎng)絡增益20dB，相當于提升了100倍覆蓋區(qū)域的能力；（2）大連接：NB-IoT一個扇區(qū)能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優(yōu)化的網(wǎng)絡架構(gòu)；（3）低功耗：NB-IoT終端模塊的待機時間可長達510年；（4）低成本：企業(yè)預期的單個接連模塊不超過5美元，芯片成本低至1美元7-1、大數(shù)據(jù)具有4V特征（1）數(shù)據(jù)量大（Volume）:存儲的數(shù)據(jù)量巨大，PB級別是常態(tài)，對其分析的計算量也大（2）多樣（Variety）:數(shù)據(jù)來源及格式多樣（3）快速（Velocity）:數(shù)據(jù)增長速度快，而且越新的數(shù)據(jù)價值越大（4）價值（value):需要對大量的數(shù)據(jù)進行處理，

24、挖掘其潛在的價值7-2、網(wǎng)絡存儲體系結(jié)構(gòu)：DAS、NAS、SAN1.直接附加存儲（Direct-Attached Storage，DAS）： 將多個硬盤驅(qū)動器通過電纜或光纖直接與服務器連接，在存儲設備和主機總線適配器之間不存在其他網(wǎng)絡設備（如交換機、路由器），實現(xiàn)了計算機內(nèi)存儲到存儲子系統(tǒng)的跨越。優(yōu)點：管理容易，成本較低，結(jié)構(gòu)比較簡單。缺點：效率低，被訪問的數(shù)據(jù)在存儲設備和文件服務器之間進行多次的存儲轉(zhuǎn)發(fā)。“信息孤島”，DAS設備通常是孤立的，造成對存儲資源利用率低，資源共享能力缺失。2.網(wǎng)絡附加存儲（Network-Attached Storage，NAS）：是一種文件級的計算機數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)

25、，計算機連接一個能夠提供文件級數(shù)據(jù)存儲服務的網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡環(huán)境中為用戶提供文件級的存儲服務。NAS系統(tǒng)的存儲設備有，硬盤、CD或DVD驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器或可移動存儲介質(zhì)、服務器。 NAS與DAS的本質(zhì)區(qū)別：DAS是一種對已有服務器的簡單擴展，并沒有真正實現(xiàn)網(wǎng)絡互連。NAS則是將網(wǎng)絡作為存儲實體，更容易實現(xiàn)文件級別的共享。優(yōu)點：（1）即插即用(2)存儲部署簡單(3)存儲設備位置非常靈活(4)管理容易且成本低缺點：(1)存儲性能嚴重依賴網(wǎng)絡中的流量(2)可靠度不高3.存儲區(qū)域網(wǎng)絡（Storage Area Network，SAN） 是一種通過網(wǎng)絡方式連接存儲設備和應用服務器的存儲架構(gòu)。SAN由服務器

26、、存儲設備和連接設備組成。7-3、什么是MapReduceMapReduce是面向大數(shù)據(jù)并行處理的計算模型、框架和平臺，它隱含了以下三層含義： 1） 是一個基于集群的高性能并行計算平臺。它允許用市場上普通的商用服務器構(gòu)成一個包含數(shù)十、數(shù)百至數(shù)千個節(jié)點的分布和并行計算集群。 2）是一個并行計算與運行軟件框架。能自動完成計算任務的并行化處理，自動劃分計算數(shù)據(jù)和計算任務，在集群節(jié)點上自動分配和執(zhí)行任務以及收集計算結(jié)果，將數(shù)據(jù)分布存儲、數(shù)據(jù)通信、容錯處理等并行計算涉及到的很多系統(tǒng)底層的復雜細節(jié)交由系統(tǒng)負責處理，大大減少了軟件開發(fā)人員的負擔。3）是一個并行程序設計模型與方法。它借助于函數(shù)式程序設計語言的

27、設計思想，提供了一種簡便的并行程序設計方法，用Map和Reduce兩個函數(shù)編程實現(xiàn)基本的并行計算任務，提供了抽象的操作和并行編程接口，以簡單方便地完成大規(guī)模數(shù)據(jù)的編程和計算處理8-1什么是云計算？有哪些特點？(1)、云計算是一種利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)隨時隨地、按需、便捷地訪問共享計算設施、存儲設備、應用程序等資源的計算模式。云計算采用計算機集群構(gòu)成數(shù)據(jù)中心，以服務的形式交付給用戶，使得用戶可以像使用水、電一樣按需購買云計算資源。計算資源的服務化是云計算的重要表現(xiàn)形式。(2)、云計算的特點：a.超大規(guī)模，“云” 規(guī)模巨大，谷歌云已經(jīng)擁有上百萬臺服務器，亞馬遜、IBM、微軟、Yahoo、阿里、百度和騰訊等

28、公司的“云”均擁有幾十萬臺服務器。b.虛擬化 ， 云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取服務。所請求的資源來自“云”而不是有形的實體。c.高可靠性，“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務的高可靠性。d.通用性，云計算不針對特定的應用，在“云”的支持下可以構(gòu)造出各種應用。e.高可伸縮性，“云”的規(guī)模可以動態(tài)伸縮，滿足應用和用戶規(guī)模增長的需求。f.按需服務，“云”是一個龐大的資源池，用戶按需購買。g.廉價，“云”的特殊容錯措施可以采用及其廉價的節(jié)點來構(gòu)成云，云的自動化管理使數(shù)據(jù)中心管理成本大幅降低，“云”的公用性和通用性使資源的利用率大幅提升；“云”設施可以建在電力資源

29、豐富的地區(qū)，降低能源成本。8-2云計算的三個層次是什么?1.基礎設施即服務（Infrastructure as a Serice, IaaS) IaaS提供的是基礎設施資源，包括虛擬化的計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡資源和安全保障。用戶無需購買、維護底層硬件和相關(guān)系統(tǒng)軟件。目前最流行的IaaS服務有亞馬遜的EC2、阿里云等。2.平臺即服務（Platform as a Service,PaaS)SaaS是服務終端用戶的應用程序，服務提供商在云端集中托管軟件及其相關(guān)數(shù)據(jù)，用戶通常只需一組賬號和密碼即可通過互聯(lián)網(wǎng)訪問軟件。3.應用軟件即服務（Software as a Service, SaaS)PaaS

30、主要服務于云計算的開發(fā)者，以服務的形式向開發(fā)者提供應用程序開發(fā)及部署平臺，讓他們可利用此平臺來開發(fā)、部署和管理應用程序。開發(fā)者通過這個平臺開發(fā)、運行和管理應用程序時，無需處理諸如配置開發(fā)環(huán)境、測試環(huán)境等問題。其中， IaaS在最底層，SaaS在最頂層，PaaS介于兩者之間8-3、什么是云計算虛擬化？虛擬化是指以軟件的形式在真實的物理主機之上提供應用程序能夠賴以運行的虛擬機（或虛擬容器）。虛擬化是云計算的關(guān)鍵技術(shù)，它把剛性的物理硬件軟件化成柔性的虛擬資源。其功能主要包括：拆分、組合、動態(tài)配置和遷移9-1 RFID面臨的主要安全隱患有哪些？1. 竊聽：攻擊者可以得到在標簽和閱讀器之間傳輸?shù)男畔?.

31、 中間人攻擊：對reader(tag)偽裝成tag(reader)，傳遞、截取或修改通信消息3. 欺騙：攻擊者將獲取的標簽數(shù)據(jù)發(fā)送給閱讀器，以此來騙過閱讀器。 重放：將標簽的回復記錄下來，然后在閱讀器詢問時播放。 克?。簩⒁粋€RFID標簽的內(nèi)容記錄，并寫入另一個標簽，以形成原來標簽的一個副本。4. 拒絕服務攻擊：通過不完整的交互請求消耗系統(tǒng)資源或消耗有限的標簽內(nèi)部狀態(tài)，使之無法被正常識別5. 物理破解6. 篡改信息：非授權(quán)的修改或擦除標簽數(shù)據(jù)，攻擊者可以讓標簽傳達他們所要的信息。7. RFID病毒：標簽中可以寫入一定量的代碼，讀取tag時，代碼被注入系統(tǒng)8. 隱私信息泄露：信用卡信息、醫(yī)療信息

32、等9. 跟蹤：監(jiān)控，掌握用戶行為規(guī)律和消費喜好等，進一步攻擊10. 效率和隱私保護的矛盾：標簽身份保密而快速驗證標簽需要知道標簽身份，才能找到需要的信息9-2哈希鎖協(xié)議工作原理？鎖定過程？工作過程？1.哈希鎖(hash-lock)是抵制標簽未授權(quán)訪問的隱私增強協(xié)議，原理如下：采用單向密碼學哈希函數(shù)實現(xiàn)訪問控制：標簽不使用真實ID，用metaID代替，有哈希鎖機制的標簽有鎖定和非鎖定兩種狀態(tài)。每個標簽內(nèi)部都有一個哈希函數(shù)和一個存儲臨時metaID的內(nèi)存。2.鎖定過程 a.閱讀器隨機生成一個密鑰key，計算metaID = hash（key） b.閱讀器將metaID寫入標簽,此時標簽被鎖定, c

33、.閱讀器以metaID為索引，將（metaID，key）存儲到后臺數(shù)據(jù)庫3.解鎖過程（工作過程？） a.閱讀器查詢標簽，標簽響應并返回metaID b.閱讀器以metaID為索引在后臺數(shù)據(jù)庫中查找對應的（metaID，key） 并將key返回給閱讀器 c.閱讀器把key發(fā)送給標簽 d.標簽計算hash（key），如果與標簽存儲的metaID相等，則解鎖， 然后向閱讀器發(fā)送真實ID9-3隨機哈希鎖協(xié)議的工作原理？隨機哈希鎖(randomized hash-lock)是哈希鎖協(xié)議的擴展。標簽包含一個單向密碼學哈希函數(shù)和一個偽隨機數(shù)發(fā)生器；閱讀器也擁有同樣的哈希函數(shù)和一個偽隨機數(shù)發(fā)生器；在后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存儲所有標簽的ID，閱讀器與每一個標簽共享一個唯一的秘鑰key，作為哈希函數(shù)的秘鑰用于計算。在隨機哈希鎖協(xié)議中，標簽每次發(fā)送的應答由兩部分組成：一個隨機數(shù)R和一個由這個隨機數(shù)作為參數(shù)計算的哈希值。由于R是隨機產(chǎn)生的，因此對應的哈希值也是隨機的。這樣每次標簽的響應都會隨機變化，故而不能對其進行跟蹤.9-4位置信息的三