物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論總復(fù)習(xí)題

1、一三：(填空、簡答、畫圖分析題) 候選題目1.簡述物聯(lián)網(wǎng)的定義，分析物聯(lián)網(wǎng)的“物”的條件。答：物聯(lián)網(wǎng)(the Internet of Things, IoT)是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。特別注意的是物聯(lián)網(wǎng)中的“物”，不是普通意義的萬事萬物，這里的“物”要滿足以下條件：1、要有相應(yīng)信息的接收器； 2、要有數(shù)據(jù)傳輸通路；3、要有一定的存儲功能；4、要有處理運(yùn)算單元(CPU)；5、要有操作系統(tǒng)；6、要有專門的應(yīng)用程序；7、要有數(shù)據(jù)

2、發(fā)送器；8、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；9、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識別的唯一編號。2.簡述物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)具備三個(gè)特征。答：一是全面感知，即利用射頻識別技術(shù)(RFID)、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息；二是可靠傳遞，通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去；三是智能處理，利用云計(jì)算，模糊識別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體實(shí)施智能化的控制。3.簡述計(jì)算十五年周期定律和摩爾定律。答：十五年周期定律：計(jì)算模式每隔15年發(fā)生一次變革。縱觀歷史，1965年前后發(fā)生的變革以大型機(jī)為標(biāo)志，1980年前后以個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及為標(biāo)志，而1995年前后則發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命，2

3、010年發(fā)生的變革出現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。18個(gè)月的摩爾定律：集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會增加一倍，性能也將提升一倍。4.名詞解釋：RFID、EPC、ZIGBEE。答：RFID (Radio Frequency Identification) 即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽，一種自動(dòng)識別技術(shù)，可以快速讀寫、長期跟蹤管理，通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信對目標(biāo)加以識別。EPC(Electronic Product Code)，即產(chǎn)品電子代碼，為每一件單品建立全球的、開放的標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)對單件產(chǎn)品的跟蹤與追溯。ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的

4、雙向無線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。5.簡要概述物聯(lián)網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)。答：物聯(lián)網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)主要可以分為應(yīng)用服務(wù)層，硬件接入層包括網(wǎng)絡(luò)傳輸層和感知控制層。應(yīng)用服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)傳輸層感知控制層感知控制層一般包括RFID感應(yīng)器、傳感器網(wǎng)關(guān)、接入網(wǎng)關(guān)、RFID標(biāo)簽、傳感器節(jié)點(diǎn)、智能終端等；網(wǎng)絡(luò)傳輸層包括無線傳感網(wǎng)、移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、信息中心、網(wǎng)管中心等；應(yīng)用服務(wù)層是為了管理、維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)以及為完成用戶的某種特定任務(wù)而編寫的各種程序的總和。6.分析物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用難點(diǎn)。答：關(guān)鍵技術(shù)為RFID、無線

5、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)。應(yīng)用難點(diǎn)在于其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題、數(shù)據(jù)安全問題、IP地址問題、終端問題。7傳感器的定義是什么?答：傳感器是一種能把特定的被測信號，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出的器件或裝置，以滿足信息的傳輸、處理、記錄、顯示和控制等要求。8 傳感器節(jié)點(diǎn)由哪幾部分組成？答：傳感器節(jié)點(diǎn)由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊四部分組成。傳感器模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)信息的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；處理器模塊負(fù)責(zé)控制整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的操作，存儲和處理本身采集的數(shù)據(jù)以及其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)；無線通信模塊負(fù)責(zé)與其他傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信，交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；能量供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)點(diǎn)提供運(yùn)行

6、所需的能量，通常采用微型電池。9. MEMS的英文全拼是什么？其優(yōu)點(diǎn)有哪些？答：MEMS是Micro-Electro-Mechanical Systems的縮寫。MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異、功能強(qiáng)大、可以批量生產(chǎn)等傳統(tǒng)機(jī)械無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。10. 什么是WSN?答：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network, WSN）是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線電通信形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)被監(jiān)測對象的信息，并發(fā)送給觀察者。11. 請簡述M2M技術(shù)的定義。答：隨著各種信息通訊

7、手段（如Internet、遙感勘測、遠(yuǎn)程信息處理、遠(yuǎn)程控制等）的發(fā)展，加之地球上各類設(shè)備的不斷增加，人們開始越來越多的關(guān)注于如何對設(shè)備和資產(chǎn)進(jìn)行有效監(jiān)視和控制，甚至如何用設(shè)備控制設(shè)備“M2M”理念由此起源。M2M（Machine/Man-to-Machine/Man）是一種以機(jī)器智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。簡單地說，M2M是指機(jī)器之間的互聯(lián)互通。廣義上來說，M2M可代表機(jī)器對機(jī)器、人對機(jī)器、機(jī)器對人、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對機(jī)器之間的連接與通信，它涵蓋了所有實(shí)現(xiàn)在人、機(jī)器、系統(tǒng)之間建立通信連接的技術(shù)和手段。12. M2M架構(gòu)包含哪五個(gè)重要技術(shù)部分？答：M2M構(gòu)架包含 機(jī)器（具備信息感知、信息加工能

8、力的設(shè)備）、M2M終端（進(jìn)行信息的提取，傳送到通信網(wǎng)絡(luò)）、通信網(wǎng)絡(luò)（信息傳送的通道）、中間件(在通信網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用間起橋接作用)、應(yīng)用(對獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行加工分析)五個(gè)技術(shù)部分。13. 簡述云和云計(jì)算的基本概念。答：云也叫做資源池，是一些可以自我維護(hù)和管理的虛擬計(jì)算資源，通常是一些大型服務(wù)器集群，包括計(jì)算服務(wù)器、存儲服務(wù)器和寬帶資源等。云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的、大眾參與的計(jì)算模式，其計(jì)算資源（計(jì)算能力、存儲能力、交互能力）是動(dòng)態(tài)、可伸縮、且被虛擬化的，以服務(wù)的方式提供。簡述私有云、公用云和混合云的基本概念。私有云也叫做專用云，是由單個(gè)客戶所擁有的按需提供基礎(chǔ)設(shè)施，該客戶控制哪些應(yīng)用程序在哪里運(yùn)行，擁有

9、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和磁盤，并且可以決定允許哪些用戶使用基礎(chǔ)設(shè)施。公用云是由第三方運(yùn)行的云，第三方可以把來自許多不同客戶的作業(yè)在云內(nèi)的服務(wù)器、存儲系統(tǒng)和其它基礎(chǔ)設(shè)施上混合在一起。最終用戶不知道運(yùn)行其作業(yè)的同一臺服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)或磁盤上還有哪些用戶?；旌显瓢压迷颇Ｊ脚c私有云模式結(jié)合在一起?？蛻敉ㄟ^一種可控的方式對云部分擁有，部分與他人共享。14. 簡述云計(jì)算的四個(gè)本質(zhì)特征。答：云計(jì)算的本質(zhì)包括：(1) 虛擬化，即把軟件、硬件等IT資源進(jìn)行虛擬化，抽象成標(biāo)準(zhǔn)化的虛擬資源，放在云計(jì)算平臺中統(tǒng)一管理，保證資源的無縫擴(kuò)展；(2) 多粒度和多尺度，即靈活的面對需求，提供不同的服務(wù)；(3) 不確定性，因?yàn)樵朴?jì)算是一個(gè)

10、人參與的計(jì)算，是群體智能的體現(xiàn)，表現(xiàn)出自然界不確定性特征；(4) 軟計(jì)算，即如何讓網(wǎng)絡(luò)明白一些定量、定性的轉(zhuǎn)換，如一些大約的量詞等。15. 論述云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。答：物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模足夠大之后，需要與云計(jì)算結(jié)合起來。云計(jì)算中心對接入網(wǎng)絡(luò)終端的普適性，最終解決了物聯(lián)網(wǎng)中M2M應(yīng)用的廣泛性。物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用，如智能電網(wǎng)、環(huán)境檢測網(wǎng)等等，都需要借助云計(jì)算來解決海量信息和數(shù)據(jù)的管理問題。具體包括以下幾個(gè)方面：(1) 云計(jì)算解決了物聯(lián)網(wǎng)中服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的不可靠性問題，最大限度地降低服務(wù)器的出錯(cuò)率。物聯(lián)網(wǎng)中的海量數(shù)據(jù)和信息需要巨大數(shù)目的服務(wù)器。隨著服務(wù)器數(shù)目的增多，服務(wù)器節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)的概率也會隨之變大。而利用云計(jì)

11、算，云中有成千上萬、甚至上百萬臺服務(wù)器，即使某些服務(wù)器出錯(cuò)了，也可以利用冗余備份等技術(shù)迅速恢復(fù)服務(wù)，保障物聯(lián)網(wǎng)真正實(shí)現(xiàn)無間斷的安全服務(wù)。(2) 云計(jì)算可以解決物聯(lián)網(wǎng)中訪問服務(wù)器資源受限的問題。服務(wù)器相關(guān)硬件的資源的承受能力是有限的，當(dāng)訪問超過服務(wù)器本身的限制時(shí)，服務(wù)器就會崩潰。物聯(lián)網(wǎng)要求保障對服務(wù)器有很高的訪問需求，來滿足數(shù)據(jù)和信息的爆炸性增長。但這種訪問需求是不確定的，它會隨著時(shí)間而發(fā)生變化。通過云計(jì)算技術(shù)，可以動(dòng)態(tài)地增加或減少云中服務(wù)器的數(shù)量和數(shù)目，隨時(shí)滿足物聯(lián)網(wǎng)中服務(wù)器的訪問需求。(3) 云計(jì)算讓物聯(lián)網(wǎng)在更廣泛的范圍內(nèi)進(jìn)行信息資源共享。物聯(lián)網(wǎng)中的信息直接存放在云中，而每個(gè)云中的各個(gè)服務(wù)器

12、分布在全國乃至全世界的各個(gè)角落。物體只要具有傳感功能，就可以被感知到，云中的服務(wù)器就可以接收到它的信息，實(shí)現(xiàn)物體最新信息的共享。(4) 云計(jì)算增強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)處理能力，并提高了智能化處理程度。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生了大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。通過云計(jì)算技術(shù)，云中大規(guī)模的計(jì)算機(jī)集群提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力，通過龐大的計(jì)算機(jī)處理程序自動(dòng)將任務(wù)分解成若干個(gè)較小的子任務(wù)，快速對海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、處理、分析和挖掘，在短時(shí)間內(nèi)提取出有價(jià)值的信息。因?yàn)樵朴?jì)算的核心就是以虛擬化的方式提供各種服務(wù)，而物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用本身就是以“云”的方式存在的，從這個(gè)意義上說，物聯(lián)網(wǎng)也是云計(jì)算的一個(gè)重要范疇。因此，物聯(lián)網(wǎng)需要借助于云

13、計(jì)算技術(shù)解決某些問題，是云計(jì)算在現(xiàn)實(shí)中的一種應(yīng)用形式。16. 簡述云計(jì)算服務(wù)的三個(gè)層次。答：云計(jì)算的服務(wù)層次是根據(jù)服務(wù)類型即服務(wù)集合來劃分的。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)層次都實(shí)現(xiàn)一定的功能，層與層之間有一定關(guān)聯(lián)。而云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)中的層次是可以分割的，即某一層次可以單獨(dú)完成一項(xiàng)用戶的請求而不需要其他層次為其提供必要的服務(wù)和支持。云服務(wù)分為3層：IaaS (Infrastructure as a Service, 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))層位于云計(jì)算三層服務(wù)的最底端，提供基本的計(jì)算和存儲能力。IaaS層通常按照所消耗資源的成本進(jìn)行收費(fèi)。PaaS (Platform as a Service, 平臺即服務(wù))層通常也

14、稱為“云計(jì)算操作系統(tǒng)”。它提供給終端用戶基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，包括應(yīng)用編程接口和運(yùn)行平臺等，并且支持應(yīng)用從創(chuàng)建到運(yùn)行整個(gè)生命周期所需的各種軟硬件資源和工具。在PaaS層面通常按照用戶登錄情況計(jì)費(fèi)。SaaS(Software as a Service,軟件即服務(wù))層提供最常見的云計(jì)算服務(wù)，如郵件服務(wù)等。用戶通過Web瀏覽器來使用網(wǎng)絡(luò)上的軟件，服務(wù)提供商負(fù)責(zé)維護(hù)和管理這些軟件，并以免費(fèi)或按需租用方式向用戶提供服務(wù)。四：論述題候選題目：1 物聯(lián)網(wǎng)是什么的第三次浪潮？三大推動(dòng)力是什么？答案要點(diǎn)：物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)(第一次浪潮)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)(第二次浪潮)的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。其三大推動(dòng)力分別來自

15、政府政策導(dǎo)向、市場驅(qū)動(dòng)以及技術(shù)發(fā)展。分別從三個(gè)角度(政府、市場、技術(shù))進(jìn)行論述。政府：1.突破物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新。 2.制訂中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，全面布局。 3.推動(dòng)典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范，帶動(dòng)發(fā)展 4.加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，保障發(fā)展。市場：滿足市場需求技術(shù)：適應(yīng)于知識，科學(xué)，應(yīng)用等技術(shù)的不斷突破與提高。2 為什么三大運(yùn)營商大力推廣應(yīng)用M2M物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)？答案要點(diǎn)：傳統(tǒng)的人與人之間的通信市場已經(jīng)飽和，需要開發(fā)新的市場，即從人與人之間的通信業(yè)務(wù)拓展到物與物之間的通信。 (M2M不是簡單的數(shù)據(jù)在機(jī)器和機(jī)器之間的傳輸，更重要的是，它是機(jī)器和機(jī)器之間的一種智能化、交互式的通信。也就是說，即使人

16、們沒有實(shí)時(shí)發(fā)出信號，機(jī)器也會根據(jù)既定程序主動(dòng)進(jìn)行通信，并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)智能化地做出選擇，對相關(guān)設(shè)備發(fā)出正確的指令?？梢哉f，智能化、交互式成為了M2M有別于其它應(yīng)用的典型特征，這一特征下的機(jī)器也被賦予了更多的“思想”和“智慧”。)3 物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算都是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的熱門詞匯，它們之間存在一定程度的聯(lián)系，甚至有專家指出“物聯(lián)網(wǎng)就是云計(jì)算”，你贊同這種觀點(diǎn)嗎？談?wù)勀愕目捶?。答案要點(diǎn)：物聯(lián)網(wǎng)不單單指云計(jì)算，還包括很多其他技術(shù)，如。所以，“物聯(lián)網(wǎng)就是云計(jì)算”的觀點(diǎn)是(正確or錯(cuò)誤？)的。但是，云計(jì)算確實(shí)是物聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)組成部分。最后，總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的關(guān)系。(物聯(lián)網(wǎng)是云計(jì)算的一個(gè)重要范疇，是云計(jì)算

17、在現(xiàn)實(shí)中的一種應(yīng)用形式)(基于互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算的涌現(xiàn)智能以及對物理世界的反饋和控制是另外兩個(gè)環(huán)節(jié)。我們將第一個(gè)環(huán)節(jié)稱為物聯(lián)網(wǎng)“前端”，將后兩個(gè)環(huán)節(jié)稱為物聯(lián)網(wǎng)“后端”。 當(dāng)前，無論是學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界，目光普遍聚焦在物聯(lián)網(wǎng)“前端”。本文則更關(guān)心物聯(lián)網(wǎng)“后端”，并給出以下三點(diǎn)建議： 需重視物聯(lián)網(wǎng)“后端”，并有針對性地推進(jìn)其研發(fā) 實(shí)時(shí)感應(yīng)、高度并發(fā)、自主協(xié)同和涌現(xiàn)效應(yīng)等特征對物聯(lián)網(wǎng)“后端”提出了新的挑戰(zhàn)，我們需要有針對性地研究物聯(lián)網(wǎng)特定的應(yīng)用集成、體系結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等問題，特別是大量高并發(fā)事件驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用自動(dòng)關(guān)聯(lián)和智能協(xié)作問題。在互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算領(lǐng)域，將軟件的實(shí)現(xiàn)與運(yùn)維和用法相關(guān)部分（稱為服務(wù)）剝離，并納入到互聯(lián)網(wǎng)級基礎(chǔ)設(shè)施中（也是云計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算的本質(zhì)所在），這是大勢所趨。服務(wù)已成為構(gòu)建應(yīng)用和進(jìn)行業(yè)務(wù)演算的基石。針對物聯(lián)網(wǎng)需求特征的優(yōu)化策略、優(yōu)化方法和涌現(xiàn)智能也將更多地以服務(wù)組合的形式體現(xiàn)，出現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)新形態(tài)，進(jìn)一步推動(dòng)服務(wù)計(jì)算相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。 “云”是支撐物聯(lián)網(wǎng)“后端”的認(rèn)識存在誤區(qū) 云計(jì)算起源于互聯(lián)網(wǎng)公司對特定的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理問題解決方案，由于問題和商業(yè)模式明確、產(chǎn)業(yè)界大力推動(dòng)以及已有網(wǎng)格等相關(guān)前期研究基礎(chǔ)等原因，而迅速被熱捧和泛化