物联网技术导论与应用

第1章、绪论

1、物联网的定义是什么？

• 物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。

2、物联网的英文名称是什么？

• Internet of Things (IOT)

3、世界信息产业发展的三次浪潮分别是什么？

• 第一次：1980年前后发生的变革以个人计算机为标志
• 第二次：1995年前后发生的变革以互联网为标志
• 第三次：物联网变革

4、物联网的3个技术特征是什么？

• 全面感知
• 互通互联
• 智慧运行

5、物联网从下到上依次可以划分为哪3层？

• 感知层
• 网络层
• 应用层

6、物联网应用面临什么挑战？

1. 标准化体系的建立
2. 核心技术的突破
3. 行业主管部门的协调
4. 安全挑战
5. 隐私挑战
6. 成本挑战

第2章、射频识别（RFID）及应用

1、对IC卡与磁卡进行比较，说明IC卡的优点。

IC卡与磁卡的区别在于数据存储的原理不同。IC卡的有点：

1. 存储容量大
2. 安全保密性好
3. 具有数据处理能力
4. 使用寿命长

2、射频识别系统的基本组成是什么？

• RFID系统基本是由电子标签、读写器、和计算机网络这3部分组成。

3、简述射频识别系统的分类方法（7个）。

1. 按照频率分类
2. 按照供电方式分类
3. 按照耦合方式分类
4. 按照技术方式分类
5. 按照存储信息方式分类
6. 按照系统档次分类
7. 按照工作方式分类

4、EPC系统主要包括哪5个基本组成部分？

1. EPC
2. RFID
3. 中间件（Middleware）
4. 名称解析服务（ONS)
5. 信息发布服务（EPCIS）

第3章、传感与无线传感器网络及应用

1、什么是传感器？

• 传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入量转换成可供测量的信号。

2、传感器是由哪几部分构成的？

• 敏感元件
• 转换元件
• 转换电路

3、某位移传感器在位移变化8mm时，输出电压变化为100mV。求该位移传感器的灵敏度。

• 灵敏度K是传感器在稳态状态下输出量的增量Δy与输入量的增量Δx的比值。
• $K=\frac{Δy}{Δx}$
• 解 由式得Δy=100mV、Δx=8mm，传感器的灵敏度为：
• $K=\frac{Δy}{Δx}=\frac{100mV}{8mm}=12.5mV/mm$

4、无线传感器的基本组成是什么？

1. 电源
2. 感知部件
3. 处理部件
4. 无线通信部件
5. 收发部件
6. 软件

5、光电式传感器的分类。

1. 光电效应传感器
2. 固态图像传感器
3. 红外传感器
4. 光纤传感器

第4章、物联网定位及应用

1、按照用户使用时相对依从关系和工作原理，分别对导航与定位进行分类。

2、简述Transit、GPS、GLONASS、GALILEO、北斗卫星导航与定位的中文名及研制国家。

3、GPS全球卫星定位系统的空间部分、地面部分是怎样构成的？

• 空间部分

  由24颗工作卫星组成，卫星位于距地表20200km的上空，均匀分布在6个轨道面上（每个轨道面4颗）。此外，还有4颗有源备份卫星在轨运行。

• 地面部分

  由1个主控站，5个监控站和3个注入站组成，分布于地球上的5个地点。

第5章、物联网通信及应用

1、依通信覆盖范围的不同，无线网络从小到大分为哪几种？覆盖范围各有多大？

2、WPAN的主要技术模式为哪几种？

• 紫蜂（ZigBee）
• 蓝牙
• 超宽带（UWB）
• 60GHz

3、我国分别是哪年开通1G、2G、3G、4G网络的？这4种网络的主要区别是什么？

4、双绞线接入网技术有哪些？光纤接入网的基本构成是什么？

• 高速率数字用户线（HDSL）
• 不对称数字用户线（ADSL）
• 甚高速率数字用户线（VDSL）

• 基本构成：

  光纤接入网是指用光纤作为主要传输介质，实现接入网的信息传送功能。光纤接入网包括局端设备和远端设备，它通过光线路终端（OLT）与业务节点相连，通过网络单元（ONU）与用户相连。

第6章、物联网EPC系统网络服务及应用

1、什么是IOT-NS？什么是IOT-IS？

• IOT-NS：物联网名称解析服务
• IOT-IS：物联网信息发布服务

2、什么是IP地址？

• IP地址又称为Internet地址，TCP/IP协议的网络层使用的地址标识符叫做IP地址。
• 在互联网中，一个主机在与另一个主机通信时，数据需要从一个网络通过路由器传送到另一个网络。为了使两个主机之间进行数据传递，Internet网络首先要识别主机，这样就需要建立一个地址系统，这个互联网的地址就称为IP地址

3、对于IPv4进行计算：①B类地址可拥有多少个网络；②每个B类网络最大可拥有多少个主机数。

• 拥有网络：$2^{14}=16384$

• 最大可拥有主机数：$2^{16}=65536$

4、什么是域名？域名的结构是什么？

• 域名是由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位。
• 三部分组成，从左到右依次为：主机名、机构性域名和地理域名，中间用小数点隔开。

5、什么是万维网？什么是超文本？什么是超媒体？什么是HTML？

• 万维网：基于超文本的信息查询工具。
• 超文本：是一种文本，这个词的真正含义是“链接”的意思，用来描述计算机中文件的组织方法。
• 超媒体：是超文本和多媒体在信息浏览环境下的结合。
• HTML：是一种用来制作超文本的标记语言，是目前网络上应用最为广泛的语言，也是构成网页文档的主要语言。

6、简述EPCIS在物联网中的作用。

• EPCIS在物联网中的主要作用是提供一个接口，去存储和管理捕获来的各种信息。

7、什么是PML？PML与XML有什么关系？

• PML是物联网网络信息存储和交换的标准格式。
• PML语言是以XML语言发展起来的，就是物联网自己的标记语言。

第7章、物联网与大数据和云计算

1、大数据的5V特征是什么？

1. 数据体量大（Volume）
2. 数据类型多（Variety）
3. 数据速度快（Velocity）
4. 数据价值性（Value）
5. 数据真实性（Veracity）

2、 数据按照结构如何分类？

• 按照数据结构分类，数据可分为结构化数据和非结构化数据。其中，非结构化数据又包含半结构化数据和无结构数据。

3、谷歌技术“三件宝”是什么？

• GFS（Google文件系统）
• MapReduce（超大集群上并行计算的编程模型）
• BigTable（Google设计的分布式数据存储系统）

4、大数据技术体系包括什么？

1. 大数据采集
2. 大数据预处理
3. 大数据存储及管理
4. 大数据分析及挖掘
5. 大数据展示与可视化

5、云计算的定义是什么？

• 云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

6、云架构划分为哪3个层次？分别对应着哪3层的服务？

7、云计算和大数据的关系？

• 大数据处理离不开云计算技术，云计算可为大数据提供弹性可扩展的基础设施支撑环境以及数据服务的高效模式，两者相辅相成。

第八章、物联网与人工智能

人工智能尚未实现

• “能够像人一样思考的计算机”，从这一点看，人工智能的问题依然没有完全解决，也即人工智能尚未实现。

百度大脑在无人驾驶中的应用

• 百度的无人驾驶汽车运用了百度大脑的核心能力，能够胜任一些通常需要人类智慧才能完成的复杂工作。

第九章、物联网中间件及应用

中间件概念

• 中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用系统借助这种软件，可实现在不同的应用系统之间共享资源。人们在使用中间件时，往往是一组中间件集成在一起，构成一个平台，但在这组中间件中必须要有一个通信中间件，即中间件=平台+通信。

第十章、物联网信息安全及应用

物联网安全威胁举例

1. RFID汽车钥匙的安全问题导致贝克汉姆丢失了汽车
2. 加油卡的安全问题导致埃克森石油公司的汽油被盗
3. IC卡被破解导致我国公共事业面临威胁
4. RFID标签的安全问题导致零售业面临安全威胁
5. 通过Google连接全球摄像监控设备导致用户泄漏隐私