物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用復習知識點

1、第一章1 物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)是指物體的信息通過智能感應裝置， 經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)， 到達指定的信息處理中心， 最終 實現(xiàn)物與物、人與物之間的自動化的信息交互與處理的智能網(wǎng)絡(luò)。2 物聯(lián)網(wǎng)三大特征(1) 全面感知 ; 利用射頻識別、二維碼、傳感器等感知、捕獲、測量技術(shù)隨時隨地對物體進行 信息采集和獲取 (2)可靠傳送 :通過將物體接入信息網(wǎng)絡(luò)， 依托各種通信網(wǎng)絡(luò)， 隨時隨地進行 可靠的信息交互和共享 (3)智能處理 : 利用各種智能計算技術(shù)， 對海量的感知數(shù)據(jù)和信息進行 分析并處理，實現(xiàn)智能化的決策和控制4 面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感技術(shù)(1) 低耗自組、異構(gòu)互連、泛在協(xié)同的無線傳感網(wǎng)絡(luò)。(2)智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點

2、研究。(3)傳感器網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)及底層協(xié)議研究。(4)對傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的檢測與控制。(5)傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題。( 6)先進測試技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化測控。5 物聯(lián)網(wǎng)中的智能技術(shù)智能技術(shù)是為了有效地達到某種預期的目的，利用知識所采用的各種方法和手段。(1) 人工智能理論研究 (2)機器學習 (3)智能控制技術(shù)與系統(tǒng) (4)智能信號處理8 什么是 IPv6IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，也被稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是由IETF設(shè)計的用來替代現(xiàn)行的IPv4協(xié)議的一種新的IP協(xié)議。9 IPv6 與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與IPv6緊密聯(lián)系，因為每個物聯(lián)網(wǎng)鏈接的對象都需要I

3、P地址作為識別碼,而目前 IPv4 的地址已經(jīng)不夠用 .IPv6 擁有巨大的地址空間 ,他的地址空間完全可以滿足結(jié)點 標識的需要第二章1 物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)模型(1)信息感知層 : 實現(xiàn)對物理世界的智能感知識別、 信息采集處理和自動控制， 并通過通信模 塊將物理實體連接到網(wǎng)絡(luò)層和應用層。（2）物聯(lián)接入層：主要任務是將信息感知層采集到的信息，通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行匯總，將大 范圍內(nèi)的信息整合到一塊，以供處理。（3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層:基本功能是利用互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)及其融合技術(shù)等，將感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳輸（遠距離傳輸）。（4）技術(shù)支撐層：主要任務是開展物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)信息運營與

4、管理，是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施與架構(gòu)的主體。應用接口層：物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，主要完成服務發(fā)現(xiàn)和服務呈 現(xiàn)的工作。5 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是什么 是一種跨信息感知層和網(wǎng)絡(luò)傳輸層的設(shè)備6物聯(lián)網(wǎng)的應用？監(jiān)控型（物流監(jiān)控、污染監(jiān)控）查詢型（智能檢索、遠程抄表）控制型（智能交通、智能家居、路燈控制）掃描型（手機錢包、高速公路不停車收費）8 物聯(lián)網(wǎng)體系的特點：實時性，大范圍，自動化,全天候9 RFID的缺點、RFID讀寫器不能實時感應環(huán)境的變換；（2）、覆蓋范圍受限。優(yōu)點掃描識別性能強（2）數(shù)據(jù)的記憶體容量有不斷擴大趨勢（3）抗污染能力和耐久性比較好可重復使用 體積小型化、形狀多樣化 （6）.安全性

5、10基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)從傳感器技術(shù)出發(fā)，可在傳感網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立基于傳感技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng).由傳感器，通信網(wǎng)絡(luò)和信息處理系統(tǒng)為主構(gòu)成的傳感網(wǎng)技術(shù)具有實時數(shù)據(jù)采集，監(jiān)督控制和信息共享與存儲管理等功能.11物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)的關(guān)系泛在網(wǎng)使之無所不在的網(wǎng)絡(luò)，相對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的當前可實現(xiàn)性來說 ，泛在網(wǎng)屬于未來信息網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)發(fā)展的理想狀態(tài)和長期愿景 .對于物聯(lián)網(wǎng)，傳感網(wǎng)，廣電網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)，電信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)相互融 合形成的網(wǎng)絡(luò)，成為泛在網(wǎng)12傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID的關(guān)系RFID和傳感器具有不同的技術(shù)特點，傳感器可以檢測感應到各種信息，但缺乏對物品的標識能 力，而RFID技術(shù)恰恰具有強大的標識物品能力，但是RFID讀寫器不

6、能實時感應當前環(huán)境的改變,而且受到距離的影響，而傳感器網(wǎng)絡(luò)較長的有效距離將拓展RFID技術(shù)的應用范圍傳感器,傳感器網(wǎng)絡(luò)和 RFID技術(shù)都是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分13 物聯(lián)網(wǎng)四大支柱業(yè)務群：RFID傳感網(wǎng),M2M,兩化融合14 物聯(lián)網(wǎng)四大支撐網(wǎng)絡(luò)短距離無線通信(ZigBee,藍牙,RFID),長距離無線通信(GPRS,3G,4G,)短距離有線通信(ModBus,DeviceNet), 長距離有線通信 (計算機網(wǎng) ,廣電網(wǎng) ,電信網(wǎng) )15 物聯(lián)網(wǎng)與傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系不同點： (1 )、傳感網(wǎng)更強調(diào)感知能力，而不注重對物體的標識和指示。物聯(lián)網(wǎng)則強調(diào)人感知物，強調(diào)標識物的手段，除傳感器外，還有射頻識

7、別、二維碼、一維碼等。(2) 、物聯(lián)網(wǎng)的概念相對比傳感器大一些 (3)、在人為參與度方面也有不同，物聯(lián)網(wǎng)是規(guī)?；?的信息整合，一般還需要人的參與和主動搜索。傳感網(wǎng)幾乎無需人工干預。相同點：目標都是突破人與人通信的模式建立物與物、物與人之間的通信。16 短距離無線通信同長距離無線通信的區(qū)別(1)、短距離無線通信的主要特點為通信距離短，覆蓋距離一般在幾十米到200 米以內(nèi)；覆蓋的范圍響應也比較小。 (2)、無線發(fā)射器的發(fā)射功率較低，發(fā)射功率一般小于100mV(3) 、自由地連接各種個人便攜式電子設(shè)備、計算機外部設(shè)備和各種家用電氣設(shè)備，實現(xiàn)信 息共享和多業(yè)務的無線傳輸 (4)、不用申請無線頻道。區(qū)別

8、于無線廣播等長距離無線傳輸。(5) 、高頻操作，工作頻段一般以GHZ為單位。17 無線局域網(wǎng)的特點(1)機動性高 ,移動性強 (2)安裝過程簡單而快速,(3)可與有線網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合(4) 安全保密功能讓數(shù)據(jù)傳輸更具保障(5)組網(wǎng)靈活 ,即插即用 ,不必改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架(6) 解決有線網(wǎng)絡(luò)布設(shè)困難時的傳輸問題(7)可以把網(wǎng)絡(luò)應用延伸到室外18 短距離無線通信 , 有線無線的比較有線接入屬固定投資 ,不可搬移施工需考慮地形取得政府同意施工周期長不利于搶占市場無線接入可移動性強 ,提供富有個性的服務頻譜資源開放使用施工簡便周期短 ,易于網(wǎng)絡(luò)快速接入成本回收周期長性能非?？煽窟m合長期大規(guī)?？蛻舻统杀疽讛U

9、展性能可靠適合非長期零散用戶19 RFID技術(shù)的定義RFID 技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它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，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。20 RFID的組成： 標簽 閱讀器 天線21 RFID的工作原理標簽進入磁場后， 如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號， 就能憑借感應電流所獲得的能量 發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（即PassiveTag,無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號 （即 Active Tag， 有源標簽或主

10、動標簽 ），閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理22 RFID的耦合方式以RFID卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成，感應耦合（Inductive Coupling）及后向散射耦合（Backscatter Coupling）兩種，一般低頻的 RFID大都采用第 一種式 ， 而較高頻大多采用第二種方式23 傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系傳傅網(wǎng)慣盡器網(wǎng)*近暨禹無紅迪心近距育中高庫通倚內(nèi)置移動運付權(quán)映并網(wǎng)埒瑙樹-物5傳質(zhì)辭網(wǎng)+逬距離無罐追恰RFID.二雑碼 近聊離中高速通佶 內(nèi)聲勝越通悟膜塊備種弊曙 通宙理端：甲機、上網(wǎng)脅鎳4 ?! 富樹電224有線局

11、域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)的定義(1)有線局域網(wǎng)：采用傳統(tǒng)線纜，交換機或集線器及計算機等終端設(shè)備組成覆蓋局部地域的網(wǎng) 絡(luò),用戶通過該網(wǎng)絡(luò)完成信息交互功能(2)無線局域網(wǎng)：是以射頻無線電波通信技術(shù)構(gòu)建的局域網(wǎng),雖不采用線纜，但也能提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能25 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是什么需要一種不依賴于固定基礎(chǔ)設(shè)施，并且能夠快速和靈活配置的移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)就是為了滿足這種特殊應用需求而產(chǎn)生的26 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)組成(1) 由一組帶有無線通信收發(fā)裝置的移動終點組成(2) 網(wǎng)絡(luò)中每個移動終端自由移動(3) 網(wǎng)絡(luò)中所有移動終端地位相等(4) 可以在任何時候，任何地點快速構(gòu)建不需要現(xiàn)有信息基礎(chǔ)網(wǎng)

12、絡(luò)設(shè)施的支持是一個多跳，臨時，無中心網(wǎng)絡(luò)27 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)缺點安全性差，網(wǎng)絡(luò)的可擴展性不強，存在單向的無線信道，生存時間短28 什么是無線 Mesh網(wǎng)絡(luò)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是通過無線鏈路把固定的和移動的節(jié)點連接起來，構(gòu)成一個多跳的移動自組織網(wǎng)絡(luò)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點由 Mesh路由和Mesh客戶端兩種節(jié)點構(gòu)成。每個節(jié)點都具有 路由器和中繼器的功能，可以為網(wǎng)絡(luò)的其它節(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。29 無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計思想任何設(shè)備節(jié)點都可以作為接入點(AP)和路由器;每個節(jié)點都可以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)； 每個節(jié)點都可以和對等節(jié)點直接通信， 不再需要基站轉(zhuǎn)發(fā) ;和 Internet 網(wǎng)絡(luò)一樣當 一條傳送線路中

13、斷時，可以選擇另一條線路進行連接。30 無線MESH網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生蜂窩移動系統(tǒng)在應用上的局限性；Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)使用場合；WLAN在技術(shù)上的缺陷。31 無線 mesh 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)客戶Mesh網(wǎng)絡(luò) 骨干Mesh網(wǎng)絡(luò)(3)混合Mesh網(wǎng)絡(luò)32無線MESH網(wǎng)絡(luò)與蜂窩通信技術(shù)的比較(1) 可靠性 :無線 MESH 網(wǎng)絡(luò)采用多跳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是多點對多點的通信，蜂窩通信 是點到多點的通信，當一條傳輸線路中斷時，無線MESH網(wǎng)絡(luò)可以尋找代替線路， 而蜂窩通信技術(shù)則不能，所以其可靠性更好。成本:WMN中，大大節(jié)省了骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，而且接入點、WMN路由器等基礎(chǔ)設(shè)施，要比基站便宜的多，而且維護方便。(3)控制方式

14、:WMN 是分布式的控制，蜂窩通信是集中式 (4)傳輸速率大大提高33無線MESH網(wǎng)絡(luò)與Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的比較(1) WMN注重的是“無線”，而 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)更強調(diào)的是“移動”。(2) WMN多為靜態(tài)或弱移動的拓撲，而 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)多為隨意移動(包括高速移動) 的網(wǎng)絡(luò)拓撲(3) WMN節(jié)點的主要業(yè)務是來往于因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的業(yè)務，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的主要業(yè)務是任意一對節(jié)點之間的業(yè)務流。(4) WMN主要是因特網(wǎng)或?qū)拵Ф嗝襟w通信業(yè)務的接入，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)主要應用在軍事上或其他專業(yè)通信，還未進行大規(guī)模的商用。34無線MESH網(wǎng)絡(luò)與其他通信網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別Ad hoc 網(wǎng)WLANWMN陽卄熱構(gòu)jri

15、iah a rt.動態(tài)祐撲點對名點點 網(wǎng)狀)通過小區(qū)方 式可覆蓋廣股在局 域范圍內(nèi)小范困或 常局隈兒町實現(xiàn)城容納川戶數(shù)非常多較少控制力式集中控制分布式控 制分疝式控 制外布式控 制設(shè)計目的用戶接入凰 用戶間通信用戶何通 信為主用戶按人 為主用戶接入 為主35無線MESH網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)兼容；結(jié)構(gòu)靈活，組網(wǎng)方便；可靠性高；低成本;高寬帶;非視距傳輸36無線MESH網(wǎng)絡(luò)不足互操作性;通信延遲;安全37 移動通信網(wǎng)早期移動通信系統(tǒng)：米用大區(qū)制特點：高架天線、大功率發(fā)射機；增大覆蓋面積缺點:傳輸損耗隨著距離的增加而增加，而且與地形環(huán)境密切相關(guān)，因而終端與 基站之間的通信距離是有限的，服務范圍受到限

16、制?？扇菁{的用戶數(shù)是有限制的, 無法滿足大容量的要求。38移動通信網(wǎng)區(qū)群的含義相鄰的使用不同頻道所有小區(qū)，這些小區(qū)共同使用了系統(tǒng)提供的所有頻率資源39什么是衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼轉(zhuǎn)發(fā)無線電波，再兩個或多個地球站之間進行的 通信40電力載波是什么電力線載波(Power Line Carrier)簡稱PLC是指利用電力線作為信息傳輸媒介進行 語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式PLC是電力系統(tǒng)特有的通信方式，用于電力系統(tǒng)的調(diào)度通信、保護、生產(chǎn)指揮、 行政業(yè)務通信及各種信息傳輸13條形碼定義：將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排序，用以表達一組 信息的圖形標示符。按碼制分：UP

17、C罵，EAN碼，交叉25碼，39碼，庫德巴碼，128碼，93,49按維數(shù)：一維二維優(yōu)點：可靠性強，效率高，成本低，易于制作，構(gòu)造簡單，靈活使用，采集信息量大結(jié)構(gòu)：靜區(qū)起始字符數(shù)據(jù)字符終止字符靜區(qū)二維條碼特點；1.信息容量更大。2準確性更高。3編碼范圍廣可以表示圖像數(shù)據(jù)。4糾錯能力強。5保密防偽性好。6全方位讀取。7可用多種閱讀設(shè)備閱讀， 無需另接數(shù)據(jù) 庫分類：堆疊式/行排式二維碼 矩陣式二維碼第三章1自動識別是指通過非人工手段獲取被識別對象所包含的標識信息或特征信息并且不使用鍵盤即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時輸入計算機或其他微處理器控制設(shè)備的技術(shù)。特點：準確性，高效性，兼容性根據(jù)識別對象的特征、識別原理和方

18、式可以分為數(shù)據(jù)采集技術(shù)（定義識別）和特征提取技術(shù)（模式識別）兩大類數(shù)據(jù)采集技術(shù)：光，磁，電存儲器特征提取技術(shù)：靜態(tài)特征，動態(tài)特征，屬性特征工作原理：自動識別系統(tǒng)是一個以信息處理為主的技術(shù)系統(tǒng)，也是一個傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)綜合應用的系統(tǒng)，其輸入端是被識別信息，輸出端是已識別信 完整的自動識別計算機管理系統(tǒng)包括自動識別系統(tǒng)，應用程序接口或者中間件和應用系統(tǒng) 軟件。2生物特征識別技術(shù)是基于某人的生理特征或行為特征用自動化的方法予以辨識或認證的 技術(shù)。比較：傳統(tǒng)身份鑒定技術(shù)是指基于特定持有物和基于特定知識進行身份鑒定的一種技術(shù)。缺點是：特定持有物易丟失、被盜和遺忘。特定知識則存在記憶上的問

19、題。密碼太復雜， 容易遺忘；密碼簡單，則容易被破譯和猜測。生物識別技術(shù)特點：隨身性，安全性，唯一性，穩(wěn)定性，廣泛性，方便性，可采集性，可接受性生物識別的主要過程：原始數(shù)據(jù)獲取，特征提取，比較和匹配3 常用的生物識別技術(shù)：指紋識別虹膜識別 視網(wǎng)膜識別 簽名識別 面部識別 聲音識別4 指紋識別固有特性：確定性，惟一性?？煞诸愋韵到y(tǒng)構(gòu)成：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對基本過程： 通過指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像;要對原始圖像進行預處理， 使之更清晰 ; 提取指紋特征，建立指紋的數(shù)字表示特征數(shù)據(jù);驗證端采集指紋，提取特征 ; 與數(shù)據(jù)庫指紋匹配，計算相似度，給出匹配結(jié)果。采集設(shè)備：光學 硅晶

20、體傳感器 超聲波 其他類型優(yōu)點：a.指紋是人體獨一無二的特征b可采集的指紋多，最多可達10個，而且每個指紋都是獨一無二的c掃描指紋的速度快，使用非常方便。d.指紋與采集頭直接接觸，讀取特征方法可靠e指紋采集頭體積小，價格低廉。缺點：a.某些人或某些群體的指紋特征很少，故而很難成像b過去因為犯罪記錄中使用指紋，有些人害怕將指紋記錄在案c.實際上現(xiàn)在的指紋鑒別技術(shù)都可以不存儲任何含有指紋圖像的數(shù)據(jù)，而只是存儲從指紋中得到的加密的指紋特征數(shù)據(jù)d.每一次使用指紋時，都會在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕，而這些指紋痕跡存在被用來復制指紋的可能性。5 膜識別技術(shù)步驟：圖像獲取像預處理 特征提取 特征匹配優(yōu)

21、點：唯一性，穩(wěn)定性，可采集性，非侵犯性缺點：a.仍未進行唯一性的認證 b.很難將圖象獲取設(shè)備小型化c.攝像頭價格昂貴 d.鏡頭可能使圖象畸變而使可靠性降低e.黑眼睛極難讀取 f.需要一個較好的光源6視網(wǎng)膜識別 優(yōu)點 ;（1）精確度高，錯誤接受率低于百萬分之一。（2）生物識別樣本穩(wěn)定，不磨損，不老化，不受疾病影響。（ 3）難以偽造，是一個最難欺騙的系統(tǒng)（4）使用者不需要和設(shè)備直接接觸缺點：未進行過任何的測試，當前的視網(wǎng)膜識別系統(tǒng)只是用統(tǒng)計學原理進行小規(guī)模的試驗， 而沒有進行過現(xiàn)實世界的唯一性認證試驗；光照射眼球的背面可能會影響使用者健康，這 需要進一步研究；消費者而言，視網(wǎng)膜技術(shù)沒有吸引力；難進

22、一步降低成本。7 面部識別四步：建立人臉的面像檔案，取當前的人體面像，當前的面紋編碼與檔案庫存比對，確定面像身份或提出身份選擇優(yōu)點：易于使用，非常適合隱蔽進行面像采集；可直觀比對，以核查某人身份。缺點：面部的位置和周圍的光環(huán)境可能影響系統(tǒng)的精確性，采集圖象的設(shè)備昂貴 8磁條技術(shù)：優(yōu)點：數(shù)據(jù)可讀寫，數(shù)據(jù)存儲量大，便于使用，成本低廉。缺點：數(shù)據(jù)存儲時 間長短受磁性粒子極性的耐久性限制以及存儲數(shù)據(jù)的安全性較低。9 IC卡分為接觸式和非接觸式應用系統(tǒng)構(gòu)成要素：IC卡，IC卡接口設(shè)備 PC網(wǎng)絡(luò)與計算機特點：存儲容量大，體積小，重量小，抗干擾能力強，便于攜帶，易于使用，安全性高10傳感器定義：傳感器是一種

23、能把特定的信息 （物理、化學、生物）按一定規(guī)律變換成某種可 用信號輸出的器件和裝置。功能：物理世界的“感覺器官”；從狹義角度來看，傳感器是一種將測量信號轉(zhuǎn)換成電信號的變換器；廣義角度來看，傳感器是指在電子檢測控制設(shè)備輸入部分中起檢測信號作用 的器件組成：敏感元件：直接感受被測非電量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關(guān)系的其它量的元件。傳感元件：又稱變換器。能將敏感元件感受到的非電量直接轉(zhuǎn)換成電量的器件11按信號變化的特征分為物性型傳感器和結(jié)構(gòu)型傳感器按用途，分為力傳感器、加速度傳感器、位移傳感器、溫度傳感器、流量傳感器按基本效應分，可以有物理 /化學、生物等傳感器按工作的物理基礎(chǔ)，分為電氣式傳感

24、器、光學式傳感器、機械式傳感器按能量關(guān)系，分為有源傳感器和無源傳感器按測量方式，分為接觸式傳感器和非接觸式傳感器按輸出信號的形式，分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器12靜態(tài)特性參數(shù)測量范圍和量程 量程=XMAX- XMIN靈敏度 指傳感器或檢測系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化和引起此變化的輸入量變化的比值。它是 輸入和輸出特性曲線的斜率線性度指傳感器的輸出與輸入之間數(shù)量關(guān)系的線性程度端基線性度：傳感器實際平均輸出特性曲線對端基直線的最大偏差端點平移擬合：在端點連線擬合基礎(chǔ)上使直線平移，移動距離為原先的一半 獨立線性度重復度遲滯分辨力與閾值漂移精確度最小二乘線性度Ml:醐超黨檢測秋趕的血輸入愉出數(shù)堀如下*1囂

25、0, $5；L3576, 7JT.L1亂2L0試用就小喉法擬合厲辨求其蠕性度和靈続度ykxbiyi(kxib) y 0.68x0.25kn xiyiXi yi1 0.23820.3530.16n :2Xi(Xi)240.1150.12660.194b2(XiyiXi Xi yi)L max100%0.357%n2Xi(Xi)2k 0.68 b 0.25LyFS5新型傳感器：氣敏，溫濕，光柵數(shù)字，光電式，智能1. EPC（產(chǎn)品電子編碼）定義旨在為每一件單品建立全球的、開放的標識標準，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)對單件產(chǎn)品的跟蹤與追溯，從而有效提高供應鏈管理水平、降低物流成本。EPC的載體是RFID電子標簽,并

26、借助互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)信息的傳遞。EPC是 一個完整的、復雜的、綜合的系統(tǒng)2 EPC編碼特點科學性兼容性全面性合理性無歧視性 EPC系統(tǒng)構(gòu)成EPC系統(tǒng)由全球產(chǎn)品電子代碼體系、射頻識別系統(tǒng)及信息 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分構(gòu)成，如表所示.條統(tǒng)構(gòu)成名稱注釋全球產(chǎn)品電子代 碼編碼體系EPC編碼標準識帝目標的特玄代碼射頻識別系統(tǒng)RFID電卞標簽電了標簽貼在物卅rZ 上，與Z對應RFID讀丐器信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)Savant (中間件)為EPC系統(tǒng)攝供信息 支撐對球杯稱解析服務0晦EPC信息服務4目前的EPC系統(tǒng)中應用的編碼類型主要有三種：64位、96位和256位.EPC編碼由版本號、產(chǎn)品域名管理、產(chǎn)品分類部分和序列號四個字段組

27、成5 EPC/RFID與條碼技術(shù)條形碼：條形碼是應用了不同寬度的黑白條碼反射光來編碼，具體成本低廉，使用方便， 缺點是編碼容量不足RFID: RFID標簽是存儲了具體的 EPC標準的產(chǎn)品編碼信息的產(chǎn)品標簽，它會因不同應用 場合的具體要求而表現(xiàn)出不同的封裝形式，如紐扣類、IC卡類以及條形碼形式等等EPC: EPC是編碼標準，規(guī)定了對具體不同商品產(chǎn)品唯一的編碼格式，完成RFID產(chǎn)品信息編碼7 EPC/RFID與條形碼相比，優(yōu)點1唯一標識； 2讀取方便； 3長壽耐用； 4 動態(tài)更改； 5可擴展性 6.保密性強8 EPC識別流程1EPC編碼讀寫器讀出商品中的 EPC編碼信息2由EPC產(chǎn)品管理中間件，傳

28、輸?shù)?In ternet中3經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳到 ONS服務器，找到該 EPC對應的IP地址，由IP地址找到PML服務器,從產(chǎn)品信息的數(shù)據(jù)庫中，獲取相關(guān)實物信息并作相應處理9物聯(lián)網(wǎng)與EPC/RFID技術(shù)應用展望(1 )零售業(yè) 2 物流業(yè)； 3 制造業(yè)； 4 有效防偽； 5 軍事領(lǐng)域1 MEMS(產(chǎn)品電子編碼)定義：微機電系統(tǒng)MEMS從廣義上講，MEMS是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器 以及信號處理和控制電路，甚至接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統(tǒng)。特點： (1 )、微型化特點 (2)多樣化特點 (3)穩(wěn)定性特點 (4)集成化特點 (5)批量化特點。(6)廣義化特點優(yōu)點 ： MEMS 器件和系統(tǒng)具有體

29、積小、重量輕、功耗小、成本低、可靠性高、 性能優(yōu)異、功能強大、可以批量生產(chǎn)。信息系統(tǒng)分為以下幾種：MIS管理信息系統(tǒng).DSS決策支持系統(tǒng).只能決策支持系統(tǒng) 空間信息系統(tǒng) 2 GIS(1) 地理信息系統(tǒng)的組成 ：系統(tǒng)硬件 .系統(tǒng)軟件.空間數(shù)據(jù)庫 .用戶.GIS的操作對象是地理實體或空間數(shù)據(jù)。地理空間數(shù)據(jù)：(2) 信息的特征 ：客觀性;適用性 ;可傳輸性共享性 ;空間分布性 ;數(shù)據(jù)量大信息載體 的多樣性(3) 功能：1.數(shù)據(jù)采集與編輯 2.數(shù)據(jù)存儲與管理 3.數(shù)據(jù)處理和變換 4.空間分析和 統(tǒng)計 5.產(chǎn)品制作與顯示 6.二次開發(fā)和編程(4) 點線面的實例：1.GIS用于全球環(huán)境變化動態(tài)監(jiān)測2.GI

30、S用于自然資源調(diào)查與 管理3.GIS用于城市、區(qū)域規(guī)劃和地籍管理 4.GIS用于預測和輔助決策GIS空間數(shù)據(jù)分為以下幾種類型：1 按數(shù)據(jù)來源分類 1.地圖數(shù)據(jù) 2.影像數(shù)據(jù) ;3.地形數(shù)據(jù) 4.屬性數(shù)據(jù) 5.元數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù) 的數(shù)據(jù)；2 按數(shù)據(jù)所表達的地理實體幾何形狀分類1. 點數(shù)據(jù)； 2.線數(shù)據(jù)； 3.面數(shù)據(jù) 地理實體的特征 ：屬性特征 .空間特征 .時間特征.(9)矢量數(shù)據(jù) .矢量結(jié)構(gòu)的特點 ：屬性隱含，定位明顯 點實體：記錄點坐標和屬性代碼 線實體：記錄兩個或一系列采樣 面實體：記錄邊界上一系列采樣點的坐標，由于多邊形封閉，邊界為閉合環(huán)，加 面域?qū)傩源a。北斗系統(tǒng)和GPS的比較頂目GPS料二

31、號空間組成24顆衛(wèi)星分布E個軌道靜止和30觀 粛止地面組成主控站.監(jiān)測站、注入站主控站、監(jiān)測站、注入站定隹精度民用1咪，軍用5-咪民用10米軍用5百米測謹精摩O.i米秒0怎米/秒攪時精度3tW5曲秒用戶設(shè)備GPS接收機與GPS* GLONASS. GAULE0尊兼容定位、導孰、測速、授時導航、測速、授時.短報文通信覆蓋范圍亞太（2012 -全球（2020）報務時段全天悵全天候1“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”術(shù)語的標準定義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN是大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu) 成的無線網(wǎng)絡(luò)，目的是協(xié)作地采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域內(nèi)感知對象的監(jiān) 測信息，并報告給用戶。2. 傳感器網(wǎng)絡(luò)基本工作

32、過程1）傳感器節(jié)點的處理器模塊完成計算與控制功能，射頻模塊完成無線通信傳輸 功能，傳感器探測模塊完成數(shù)據(jù)采集功能，通常由電池供電，封裝成完整的低 功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。（2）網(wǎng)關(guān)節(jié)點只需要具有處理器模塊和射頻模塊，通過無線方式接收探測終端發(fā) 送來的數(shù)據(jù)信息，再傳輸給有線網(wǎng)絡(luò)的 PC機或服務器。（3）各種類型的低功耗網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點可以構(gòu)成星形拓撲結(jié)構(gòu)，或者混合型的 ZigBee拓撲結(jié)構(gòu)，有的路由節(jié)點還可以采用電源供電方式。（4）當通信環(huán)境發(fā)生變化導致兩個節(jié)點失效時，先前借助它們傳輸數(shù)據(jù)的其他節(jié) 點將自動重新選擇路由，保證在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時能夠?qū)崿F(xiàn)自動愈合。3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的比較不同點

33、：1）網(wǎng)絡(luò)功能：WSN是以獲取感知信息為主要目的信息采集網(wǎng)絡(luò)。 ADhoc 是解決人與人，設(shè)備與設(shè)備之間信息傳輸2）結(jié)點能力：WSN小型化，低成本，低功耗，處理能力低，通信速率與通信距 離有限。Adhoc處理與存儲能力，通信能力，可靠性相對強大。3）網(wǎng)絡(luò)形態(tài)：WSN大規(guī)模，密度高。AD-hoc是小型網(wǎng)絡(luò)，密度高后沖突增大。4） 拓撲結(jié)構(gòu)：WSN是一到多，多到一（結(jié)點到用戶，結(jié)點間一般不存在通信）。AD-hoc 是任意的點到點 5）業(yè)務特征： WSN 由用戶發(fā)起查詢或節(jié)點檢測到異?；蛑芷趫蟾?，業(yè)務量低。 AD-hoc 是傳輸語音，數(shù)據(jù)，視頻等業(yè)務，業(yè)務量高。6）關(guān)注問題： WSN 以數(shù)據(jù)為中心，

34、電池供電，能量有限，所以限制其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 算法設(shè)計強點簡單高效。AD-hoc以通信為目的，與能量無關(guān)，以網(wǎng)絡(luò)容量，Qos, 業(yè)務傳輸?shù)挠行詾橹?。相同點：不依托任何網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下開展工作：都可以依靠節(jié)點之間的 自組織行為對信道資源的使用以及在網(wǎng)絡(luò)拓撲動態(tài)變化的情況下實現(xiàn)多跳路由 轉(zhuǎn)發(fā)等功能。4. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征1）能量受限 2）可擴展性 3）健壯性 4）環(huán)境適應性 5）實時性5. 傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的結(jié)構(gòu)傳感器模塊：傳感器， AD/DC 轉(zhuǎn)換器。監(jiān)測區(qū)域內(nèi)信息的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 計算與存貯模塊：應用程序，內(nèi)存，處理器。控制整個傳感器節(jié)點的操作，存 儲和處理本身采集的數(shù)據(jù)和其他節(jié)點發(fā)來的數(shù)

35、據(jù)。無線通信模塊：網(wǎng)絡(luò)層， MAC 層，物理層。與其他傳感器節(jié)點進行無線通信， 交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)。能量供應模塊：微型電池。為傳感器節(jié)點提供能量。6. 傳感器節(jié)點的限制條件電源能量有限 通信能力受限 計算和存儲能力受限7. 傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 平面結(jié)構(gòu)：（等式結(jié)構(gòu)）網(wǎng)絡(luò)負荷由多條路徑共同承擔但可擴充性差。分層結(jié)構(gòu)：具有很好的擴充性，但能量消耗巨大。8. 傳感器網(wǎng)絡(luò)由數(shù)據(jù)獲取子網(wǎng)、 數(shù)據(jù)分布子網(wǎng)和控制管理中心三部分組成。主要組成部分是集成了傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的節(jié)點，節(jié)點通過協(xié)議自 組織成一個分布式網(wǎng)絡(luò)，將采集的數(shù)據(jù)優(yōu)化后經(jīng)無線電波傳輸給信息處理中心。9. 傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的體系

36、由分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理平臺和應用支撐平臺三個部分。10. 結(jié)點封裝示例： 1 密封型封裝罩 2錐形罩11. 傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)1）無線通信技術(shù) 2）低功耗設(shè)計問題 3）嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計 4）多條自組織的 網(wǎng)絡(luò)路由 5）數(shù)據(jù)融合方法 6）如何保護機密數(shù)據(jù)和防御網(wǎng)絡(luò)攻擊12. 組網(wǎng)特點：自組織性、以數(shù)據(jù)為中心、應用相關(guān)性、動態(tài)性、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大和 需要高的可靠性等。13. 傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)量大 傳感器節(jié)點有一定的故障率 傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的限制 傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)變化快 以數(shù)據(jù)為中心14. 物理層特點靈活的信道寬度 前向糾錯自適應天線系統(tǒng) AAS:可改善通信距離，提高系統(tǒng)容

37、量動態(tài)頻率選擇DFS可幫助減小干擾空時編碼STC通過空間分集提高在衰落環(huán)境下的性能15.IEEE802.16實現(xiàn)了 OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能， 從上到下包括：會 聚子層，公共部分子層，加密子層（安全子層）16.802.16 系列標準協(xié)議棧按照兩層體系結(jié)構(gòu)組織，主要對網(wǎng)絡(luò)的低層，即 MAC 層和物理層進行了規(guī)范。主要包括： 1 ）MAC 層，物理層，毫米波頻率范圍2）點對多點（PMP）拓撲結(jié)構(gòu)3）網(wǎng)格網(wǎng)（Mesh ）拓撲結(jié)構(gòu)4）用戶站（SS和基站（BS）1.應用層的基礎(chǔ)性技術(shù)：時間同步機制、定位技術(shù)、數(shù)據(jù)融合、能量管理和安全 機制等。3. 傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步機制的意義和作用1）傳感器

38、節(jié)點需要彼此協(xié)作，去完成復雜的監(jiān)測和感知任務。例如數(shù)據(jù)融合。2） ，傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些節(jié)能方案是利用時間同步來實現(xiàn)的。如休眠 /喚醒機制，同步機制為本地時鐘提供相同的時鐘基準。4. 時間同步協(xié)議的特點1) 結(jié)點造價低，體積小，不安裝同步器件2) 結(jié)點無人值守，有限能量，偵聽通信會消耗能量，運行同步協(xié)議需考慮消耗 的能量。3) 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的時間同步機制關(guān)注于最小化同步誤差來達到最大的同步精度方 面，很少考慮計算和通信的開銷及能量消耗。5. TPSN協(xié)議的操作過程前提條件：假設(shè)每個傳感器結(jié)點都有唯一的標識號ID;結(jié)點間的無線通信鏈路是雙向的,通過雙向的消息交換實現(xiàn)結(jié)點間的時間同步；將整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有結(jié)點

39、按照層次 結(jié)構(gòu)進行管理,負責生成和維護層次結(jié)構(gòu)。第一個階段生成層次結(jié)構(gòu),第二個階段實現(xiàn)所有樹節(jié)點的時間同步。6. 什么是TPSN同步協(xié)議：1) 采用層次結(jié)構(gòu),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的時間同步;2) 所有結(jié)點按照層次結(jié)構(gòu)進行邏輯分級,表示結(jié)點到根結(jié)點的距離;3) 通過基于發(fā)送者接收者的結(jié)點對方式,每個結(jié)點與上一級的一個結(jié)點進行 同步,從而最終所有結(jié)點都與根結(jié)點實現(xiàn)時間同步。7. 傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位方法分類：(1) 根據(jù)是否依靠測量距離,分為基于測距的定位和不需要測距的定位;(2) 根據(jù)部署的場合不同,分為室內(nèi)定位和室外定位;(3) 根據(jù)信息收集的方式,網(wǎng)絡(luò)收集傳感器數(shù)據(jù)稱為被動定位,節(jié)點主動發(fā)出信息，用于定

40、位稱為主動定位。8定位的含義：指自組織的網(wǎng)絡(luò)通過特定方法提供節(jié)點的位置信息。9.能量管理的意義：隨著通信距離的增加，能耗急劇增加，通常為了降低能耗，應盡量減小單跳通 信距離。多個短距離跳的數(shù)據(jù)傳輸比一個長跳的傳輸能耗會低些。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中要減 少單跳通信距離，盡量使用多跳短距離的無線通信方式。傳感器節(jié)點通常由四個部分組成：處理器單元、無線傳輸單元、傳感器單元 和電源管理單元。傳感器單元能耗與應用特征相關(guān)，采樣周期越短、采樣精度 越高，能耗越大。由于傳感器單元的能耗要比處理器單元和無線傳輸單元的能耗低得多，可以忽略，通常只討論處理器單元和無線傳輸單元的能耗問題。10傳感器網(wǎng)絡(luò)的電源節(jié)能方法1）休

41、眠機制2）數(shù)據(jù)融合11. 數(shù)據(jù)融合的定義：1）數(shù)據(jù)融合是多信源，多層次的處理過程，每個層次代表信息的不同抽象程度。2）數(shù)據(jù)融合過程包括數(shù)據(jù)的檢測，關(guān)聯(lián)，估計與合并3）數(shù)據(jù)融合的輸出包括低層次上的狀態(tài)身份估計和高層次上的總戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢的 評估12. 數(shù)據(jù)融合的作用：提高信息的準確性和全面性 降低信息的不確定性提高系統(tǒng)的可靠性增加系 統(tǒng)的實時性29、定向擴散路由協(xié)議是一種基于查詢的路由機制。擴散節(jié)點通過興趣信息發(fā)出查詢?nèi)蝿?，采用洪泛方式傳播興趣信息到整個區(qū)域或部分 區(qū)域內(nèi)的所有傳感器節(jié)點。興趣信息用來表示查詢的任務，表達了網(wǎng)絡(luò)用戶對監(jiān)測區(qū)域內(nèi) 感興趣的具體內(nèi)容，例如監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度和光照等數(shù)據(jù)。

42、在興趣信息的傳播過程中，協(xié)議將逐跳地在每個傳感器節(jié)點上建立反向的從數(shù)據(jù)源到 匯聚節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸梯度，傳感器探測節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)沿著梯度方向傳送給匯聚節(jié)點1、通信與組網(wǎng)技術(shù) 通信處于傳感器網(wǎng)絡(luò)的最底層，包括物理層及 MAC 層； 主要解決實現(xiàn)數(shù)據(jù)的點到點或則點到多點的傳輸問題，為上層組網(wǎng)提供通信服務； 同時滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模、低成本、低功耗及魯棒性等要求 組網(wǎng)技術(shù)以底層通信技術(shù)為基礎(chǔ)，建立一個可靠且具有嚴格功耗預算的通信網(wǎng)絡(luò)，向 提供服務支持； 網(wǎng)絡(luò)層負責數(shù)據(jù)的路由轉(zhuǎn)發(fā)，傳輸層負責實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆召|(zhì)量保障； 在資源消耗與網(wǎng)絡(luò)服務性能之間平衡。2、物理層的定義 答：物理層為建立、維護和釋放數(shù)

43、據(jù)鏈路實體之間的二進制比特傳輸?shù)奈锢磉B接，提供機 械的、電氣的、功能的和規(guī)程性的特性。3、物理層的主要功能如下：答：為數(shù)據(jù)終端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路。 傳輸數(shù)據(jù)，物理層要形成適合傳輸需要的實體，為數(shù)據(jù)傳輸服務，保證數(shù)據(jù)能在物 理層正確通過，并提供足夠的帶寬，以減少信道的擁塞。（數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞侥軡M足點八、到點、一點到多點、串行或并行、半雙工或全雙工、同步或異步傳輸?shù)男枰?其他管理工作，如信道狀態(tài)評估、能量檢測等4、物理鏈接方式：點對點，多點連接或廣播連接傳輸介質(zhì)種類：架空明線、平衡電纜、同軸電纜、光纖、雙絞線和無線信道等5、物理接口的四個特性：機械特性，電氣特性，功能特性，規(guī)程特性6、物理層的

44、主要技術(shù)包括：介質(zhì)（電磁波和聲波）的選擇、頻段的選擇、調(diào)制技術(shù)和擴頻 技術(shù)。7、無線電波：全方向傳播信號，它能向任意方向發(fā)送無線信號，所以發(fā)射方和接收方的裝 置在位置上不必要求很精確的對準。8、基帶信號：通常信號源的編碼信息（即信源）含有直流分量和頻率較低的頻率分量。（通常將帶通信號稱為已調(diào)信號，而基帶信號稱為調(diào)制信號。）9、調(diào)制技術(shù)：通過改變高頻載波的幅度、相位或頻率，使其隨著基帶信號幅度的變化而變化。解調(diào)：是將基帶信號從載波中提取出來以便預定的接收者（信宿）處理和理解的過程。10、根據(jù)調(diào)制基帶信號的類型，可以將調(diào)制分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制（主流的調(diào)制技術(shù)）。11、 調(diào)制：幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK和相移鍵控（PSK。（頻率和相位主流）原理如下： 頻率：用二進制數(shù)字序列的數(shù)字基帶信號去控制連續(xù)高頻載波的幅度（1有載波輸出，0無）相位：用二進制數(shù)字基帶信號控制高頻載波的相位，載波相位的選取。（絕對相位PSK相對相位DPSK）12、擴頻技術(shù)：是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成，用編碼及調(diào)制的方法來實現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)；在接收端則用同樣的碼進行相關(guān)同步接收、解擴及恢復所傳信息數(shù)據(jù)。擴頻技術(shù)的三個意思：1、信號的頻譜被展寬了2、采用擴頻碼序列調(diào)制的方式來展寬信號頻譜