物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論期末復(fù)習(xí)題

簡答題理解物聯(lián)網(wǎng)的定義和技術(shù)特征，需要注意那三個基本的問題？P14物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它與互聯(lián)網(wǎng)在基礎(chǔ)設(shè)施上有一定程度的重合，但它不是互聯(lián)網(wǎng)概念、技術(shù)與應(yīng)用的簡單擴展?；ヂ?lián)網(wǎng)擴大了人與人之間信息共享的深度與廣度，而物聯(lián)網(wǎng)更加強調(diào)它在人類社會生活的各個方面、國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域廣泛與深入地應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的主要特征是：全面感知、可靠傳輸、智能處理。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特征有哪些？p14-171.物聯(lián)網(wǎng)中的智能物體具有感知、通信與計算能力“智能物體”是對連接到物聯(lián)網(wǎng)中的人與物的一種抽象對智能物體感知、通信與計算能力的理解對物聯(lián)網(wǎng)標識符的理解智能物體與嵌入式技術(shù)的關(guān)系2.物聯(lián)網(wǎng)可以提供所有對象在任何時間、任何地點的互聯(lián)3.物聯(lián)網(wǎng)的目標是實現(xiàn)物理世界與信息世界的融合什么中間件軟件？P29(我國學(xué)術(shù)界一般認可的定義是)中間件是指網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下處于操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間的一種起連接作用的分布式軟件，主要解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布式應(yīng)用軟件的互連與互操作問題，提供標準接口、協(xié)議，屏蔽實現(xiàn)細節(jié)，提高應(yīng)用系統(tǒng)易移植性第2章RFID與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用簡答題RFID標簽讀寫器設(shè)計中需要注意哪些問題？P64標簽身份識別與標簽數(shù)據(jù)傳輸加密/解密問題標簽數(shù)據(jù)傳輸錯誤問題多標簽讀取過程中的“碰撞”問題有源標簽電源狀態(tài)管理問題標簽與天線位置對讀寫效果的影響EPC編碼體系與UID編碼體系有何不同。P73日本的UID標準與ECP標準在使用的無線通信頻率、編碼位數(shù)、網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境與應(yīng)用領(lǐng)域等方面存在著差異。UID標準使用的無線通信頻率為與，EPC標準使用UHF頻段。UID的U-code采用的基本長度是128位，EPC標準則采用96位長度。U-code可以兼容各種標識編碼體系，如條形碼的JAN碼、UPC碼、EAN碼，書籍的ISBN、ISSN碼，IPv4或IPv6地址，電話號碼等。UID標準主要用于產(chǎn)品追溯與移動支援、旅游指南，EPC標準主要是針對供應(yīng)鏈的流通環(huán)節(jié)。讀寫器的主要功能有哪些？p62讀寫器與RFID標簽之間的通信。讀寫器與計算機之間的通信。能夠?qū)崿F(xiàn)在有效區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)對多個RFID標簽同時讀寫的能力。能夠?qū)潭ɑ蛞苿覴FID標簽進行識別和讀寫。能夠校驗讀寫過程中錯誤信息。能夠識別有源RFID標簽與電池相關(guān)的電量信息。第3章傳感器、智能傳感器與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳感器靜態(tài)性能技術(shù)指標包括哪些？（每個指標作簡單介紹）P88線性度：指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。靈敏度：靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量Δy與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量Δx之比。分辨率：傳感器能檢測到輸入量最小變化量的能力稱為分辨率遲滯：傳感器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象稱為遲滯。重復(fù)性：重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。測量范圍：傳感器所能測量到的最小輸入量與最大輸入量之間的范圍稱為傳感器的測量范圍。精度：傳感器的精度是指測量結(jié)果的可靠程度，是測量中各類誤差的綜合反映，測量誤差越小，傳感器的精度越高。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)涉及哪些關(guān)鍵技術(shù)？P99-103網(wǎng)絡(luò)拓撲控制與路由協(xié)議介質(zhì)控制訪問協(xié)議節(jié)點定位技術(shù)時鐘同步技術(shù)數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術(shù)嵌入式操作系統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)ZigBee技術(shù)特點有哪些？P108ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點工作周期短、收發(fā)數(shù)據(jù)量小，不傳輸數(shù)據(jù)時處于“睡眠狀態(tài)”。傳輸數(shù)據(jù)時由擔任“協(xié)調(diào)器”的節(jié)點喚醒。采取這種工作模式的優(yōu)點是節(jié)省電能，從而延長網(wǎng)絡(luò)工作時間。ZigBee采用碰撞避免機制并為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留專用時間片，以避免發(fā)送數(shù)據(jù)的沖突。由于在MAC層采用確認機制，保證了節(jié)點之間通信的可靠性。ZigBee協(xié)議結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)協(xié)議的專用芯片價格低廉，系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)力求簡單，從而降低系統(tǒng)的造價。ZigBee標準與藍牙標準的延時參數(shù)相比，ZigBee節(jié)點的休眠/工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換需要15ms，入網(wǎng)時間需要30ms，而藍牙節(jié)點的入網(wǎng)時間要3~10s。1個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多容納1個主節(jié)點和254個從節(jié)點，一個區(qū)域中可以有100個ZigBee網(wǎng)絡(luò)。ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查與加密算法，以保證網(wǎng)絡(luò)的安全。第4章物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備與嵌入式技術(shù)簡答題嵌入式系統(tǒng)有哪些主要特點？P124微型機應(yīng)用和微處理器芯片技術(shù)的發(fā)展為嵌入式系統(tǒng)研究奠定了基礎(chǔ)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展適應(yīng)了智能控制的需求嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展促進了芯片、操作系統(tǒng)、軟件編程語言與體系結(jié)構(gòu)研究的發(fā)展嵌入式系統(tǒng)的研究體現(xiàn)出多學(xué)科交叉融合的特點設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用軟件時需要注意哪些問題？P116面向應(yīng)用適應(yīng)性能量優(yōu)化模塊化可管理可穿戴計算機有哪些特點？P140非限制性非獨占性可覺察性可控性環(huán)境感知性交流性第5章計算機網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)1.分組交換數(shù)據(jù)交換技術(shù)在工作時具有哪些特征？P158網(wǎng)絡(luò)中沒有一個中心控制節(jié)點，聯(lián)網(wǎng)計算機獨立地完成數(shù)據(jù)接收、轉(zhuǎn)發(fā)、接收的功能。發(fā)送數(shù)據(jù)的主機預(yù)先將待發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝成多個短的、有固定格式的分組如果發(fā)送主機和接收主機之間沒有直接連接的通信線路，那么分組就需要通過中間節(jié)點“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”。這中間節(jié)點就是目前廣泛使用的路由器。每個路由器可以根據(jù)鏈路狀態(tài)與分組源地址、目的地址，通過路由選擇算法為每個分組選擇合適的傳輸路徑。當目的主機接收到屬于一個報文的所有分組之后，再將分組中多個短的數(shù)據(jù)字段組合起來，還原成發(fā)送主機原本的報文。2.ARPANET對推動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的貢獻主要表現(xiàn)在哪幾個方面？P161開展了對計算機網(wǎng)絡(luò)定義與分類方法的研究；提出了資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的二級結(jié)構(gòu)概念；研究了分組交換協(xié)議與實現(xiàn)技術(shù)；研究了層次型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系的模型與協(xié)議體系；開展了TCP/IP協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)的研究；3.計算機網(wǎng)絡(luò)具有哪些主要特征（要展開解釋）？P165組建計算機網(wǎng)絡(luò)的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享計算機資源主要指計算機的硬件、軟件與數(shù)據(jù)資源。網(wǎng)絡(luò)用戶不但可以使用本地計算機資源，而且可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問遠程計算機資源，可以調(diào)用網(wǎng)中多臺計算機協(xié)同完成一項任務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)計算機的系統(tǒng)是自治系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)計算機分布在不同的地理位置，他們之間沒有明確的主從關(guān)系，每臺計算機既可以聯(lián)網(wǎng)工作，也可以脫網(wǎng)獨立地工作。聯(lián)網(wǎng)的計算機之間的通信必須遵守共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計算機網(wǎng)絡(luò)是由多個互聯(lián)的主機組成的，主機之間要做到有條不紊的交換數(shù)據(jù)，每個主機都必須遵守一些事先規(guī)定的通信規(guī)則。局域網(wǎng)的主要技術(shù)特征有哪些？P170局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍，它適用于機關(guān)、校園、工廠等有限范圍內(nèi)的計算機、終端與各類信息處理設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的需求；局域網(wǎng)能提供高數(shù)據(jù)傳輸速率（10Mbps~100Gbps）、低誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境；局域網(wǎng)一般屬于一個單位所有，易于建立、維護與擴展；決定局域網(wǎng)性能的三個因素是：拓撲、傳輸介質(zhì)、介質(zhì)訪問控制方法；局域網(wǎng)可以用于辦公室、家庭個人計算機的接入，園區(qū)、企業(yè)與學(xué)校的主干網(wǎng)絡(luò)，以及大型服務(wù)器集群、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、云計算服務(wù)器集群的后端網(wǎng)絡(luò)。寬帶城域網(wǎng)技術(shù)的主要特征表現(xiàn)在哪些方面？P168(1)完善的光纖傳輸網(wǎng)是寬帶城域網(wǎng)的基礎(chǔ)；(2)傳統(tǒng)電信、有線電視和IP業(yè)務(wù)的融合成為寬帶城域網(wǎng)的核心業(yè)務(wù)；(3)高端路由器和多層交換機是寬帶城域網(wǎng)的核心設(shè)備；(4)擴大寬帶接入的規(guī)模和服務(wù)質(zhì)量是寬帶城域網(wǎng)的關(guān)鍵應(yīng)用。第8章物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點有哪些（必須展開）？P240-241海量：當越來越多的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)建立起來之后，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的數(shù)量將是非常多的，他們所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也一定是海量。多態(tài)：我們需要使用多種傳感器去觀測不同的數(shù)據(jù)。而不同的數(shù)據(jù)有不同的數(shù)值范圍、不同的表示格式、不同的單位、不同的精度。動態(tài)：不同的時間、不同的傳感器測量的數(shù)值都可能有變化。而不同的數(shù)據(jù)有不同的數(shù)值范圍、不同的表示格式、不同的單位、不同的精度。關(guān)聯(lián)：物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)之間不可能是相互獨立的，一定存在著關(guān)聯(lián)性。物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)之間在空間、時間維度上存在著緊密的關(guān)聯(lián)性。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)兩種存儲方式分別有哪些優(yōu)點和缺點？P242分布式存儲：優(yōu)點：通常用戶只會對某一部分數(shù)據(jù)感興趣，因此數(shù)據(jù)查詢過程限制在匯聚節(jié)點與存儲節(jié)點范圍內(nèi)，可以減少不必要的大范圍查詢的通信量，以節(jié)約能量。缺點：一旦存儲的數(shù)據(jù)量超過存儲節(jié)點的能力，就會造成數(shù)據(jù)丟失；同時，存儲節(jié)點本身能量消耗大，一旦存儲節(jié)點能量耗盡，就會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不能正常工作。集中式存儲結(jié)構(gòu)：優(yōu)點：所有采集的數(shù)據(jù)都存儲在計算和存儲資源配置較高的匯聚節(jié)點，計算工作量較大的查詢?nèi)蝿?wù)由匯聚節(jié)點承擔，不需要分散到整個網(wǎng)絡(luò)中的中繼節(jié)點。缺點：由于所有的數(shù)據(jù)都必須通過多跳的傳感節(jié)點多次轉(zhuǎn)發(fā)，因此中繼節(jié)點不能保證轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)不被丟失，不能夠解決數(shù)據(jù)的重復(fù)和冗余，因此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程的能量優(yōu)化問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有很大差異，這些差異主要表現(xiàn)在哪幾個方面？P246無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有哪幾種？（每種類型必須展開講）P247集中式結(jié)構(gòu)：在集中式結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)查詢和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的感知數(shù)據(jù)傳輸是分開的。在這種結(jié)構(gòu)中，節(jié)點首先將感知數(shù)據(jù)按事先指定的方式，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行姆?wù)器，數(shù)據(jù)統(tǒng)一由中心服務(wù)器進行處理。分布式結(jié)構(gòu)：分布式結(jié)構(gòu)是建立在所有傳感器節(jié)點都具有很強的通信、存儲與處理能力，每個節(jié)點都具有獨立處理數(shù)據(jù)查詢命令的能力的基礎(chǔ)上。半分布式結(jié)構(gòu)：由于傳感器節(jié)點具有一定的計算和存儲能力，節(jié)點可以對原始數(shù)據(jù)進行一定的處理，因此采用大量分布式傳感器節(jié)點將數(shù)據(jù)發(fā)送到多個中間處理器的思路，設(shè)計出分布與集中相結(jié)合的半分布式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。層次結(jié)構(gòu)：分為兩個層次：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)層和代理網(wǎng)絡(luò)層。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)層，每個傳感器節(jié)點都具有一定的計算和存儲能力，可以完成接收命令、本地計算、數(shù)據(jù)傳送等工作。代理網(wǎng)絡(luò)層的節(jié)點具有更強的存儲、計算和通信能力。什么是云計算？P254云計算是一種利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)隨時隨地、按需、便捷的訪問共享計算設(shè)施、存儲設(shè)備、應(yīng)有程序等資源的計算模式。云計算有哪些特點？P255(1)彈性服務(wù)：云計算服務(wù)的規(guī)?？梢钥焖偕炜s，可以自動適應(yīng)用戶業(yè)務(wù)的動態(tài)變化；(2)資源池化：資源以共享資源池的方式統(tǒng)一管理，資源的放置、管理與分配策略對用戶透明；(3)按需服務(wù)：云計算以服務(wù)的方式，根據(jù)用戶需求自動分配資源，而不需要系統(tǒng)管理員干預(yù)；(4)服務(wù)可計費：云計算可以監(jiān)控用戶的資源使用量，并根據(jù)資源的使用情況對服務(wù)收費；(5)泛在接入：用戶可以利用各種終端設(shè)備(如PC、筆記本計算機、智能手機和各種移動終端)隨時隨地通過互聯(lián)網(wǎng)訪問云計算服務(wù)。根據(jù)對傳感器數(shù)據(jù)的操作級別，可將數(shù)據(jù)融合技術(shù)分為哪些分類？P264*(1)數(shù)據(jù)級融合：數(shù)據(jù)級融合是最底層的融合，操作對象是傳感器通過采集得到的數(shù)據(jù)，因此是面向數(shù)據(jù)的融合。這類融合大多數(shù)情況下僅依賴于傳感器類型，不依賴于用戶需求。在目標識別的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)融合為像素級融合，進行的操作包括對像素數(shù)據(jù)進行分類和組合，以及去除圖像中的冗余信息。(2)特征級融合：特征級融合是面向監(jiān)測對象特征的融合。通過特征提取將數(shù)據(jù)表示為一系列的反映事物屬性的特征向量；(3)決策級融合：決策級融合是面向應(yīng)用的融合。根據(jù)應(yīng)用需求，決策級融合的操作提取監(jiān)測對象數(shù)據(jù)特征參數(shù)、對特征參數(shù)進行判別與分類，并通過邏輯運算獲取滿足應(yīng)用需求的決策信息。第9章物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)1.請描述物聯(lián)網(wǎng)信息安全與互聯(lián)網(wǎng)信息安全的關(guān)系。P274互聯(lián)網(wǎng)所能遇到的信息安全問題，在物聯(lián)網(wǎng)大多都會存在，可能只是表現(xiàn)形式和被關(guān)注的程度有所不同作為互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的信息安全的共性技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)信息安全的研究方法與成果可以作為物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)研究的基礎(chǔ)。借鑒互聯(lián)網(wǎng)信息安全研究方法，物聯(lián)網(wǎng)的信息安全研究從層次上可以分為：感知層安全、網(wǎng)絡(luò)層安全與應(yīng)用層安全。隱私保護是物聯(lián)網(wǎng)必須面對的重大問題。目前，物聯(lián)網(wǎng)信息安全的研究重點針對兩大安全隱患：RFID安全、位置信息安全。2.物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)攻擊方法中非服務(wù)攻擊有哪些基本形式？P280攻擊者可能使用各種方法對網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備（如路由器、交換機或移動通信基站、無線局域網(wǎng)的接入點設(shè)備或無線路由器）發(fā)起攻擊，造成網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備嚴重阻塞，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。制造RFID標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)包，占用大量通信線路帶寬，造成標簽與讀寫器通信線路出現(xiàn)沖突、擁塞，以致造成通信中斷。對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間、RFID標簽與讀寫器之間的無線通信進行干擾，使得通信中斷，破壞傳輸網(wǎng)絡(luò)與接入網(wǎng)絡(luò)的正常工作。捕獲個別傳感器節(jié)點，破壞通信協(xié)議，再放回到傳感器網(wǎng)絡(luò)中，利用植入的惡意軟件，有目的造成網(wǎng)絡(luò)路由錯誤和數(shù)據(jù)傳輸錯誤、制造擁塞、耗盡其它節(jié)點的能量，使得傳感器網(wǎng)絡(luò)不能正常工作，最終崩潰。攻擊EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的對象名字服務(wù)（ONS）體系或服務(wù)器，制造錯誤信息，甚至使得整個RFID系統(tǒng)癱瘓。攻擊者采取攻擊網(wǎng)關(guān)的方法，使得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)癱瘓。利用病毒對物聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備實施攻擊，或竊取設(shè)備中存儲、傳輸?shù)?/p>