《物联网工程概论》习题及思考题答案

物的条件。答：物联网是通过射频识别RFI、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息物”，不是“物”要满足以下条件：1、要有相应信息的接收器；2、要有数6、在世界网络中有可被识别的唯一编号。简述物联网应具备的三个特征。(RFID)、、ZigBee。答：RFID管理，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。EPC(ElectronicProductCode)标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯。ZigBee简要概述物联网的框架结构。答：物联网可以简要分为核心层、接入层，软件核心层主要是应用服务层，硬件接入层RFIDRFID标签、传感器节点、智能终端等，网络传输层包括无线传感器网络、移动通信网络、分析物联网的关键技术和应用难点。RFIDIP地址问题、终端问题。举例说明物联网的应用领域及前景。答：物联网应用领域很广，几乎可以包含各行各业。目前在环境保护、社区服务、商务“”、”“””“等，前景条形码分为几种？请简要说明每种条形码的特点。答：条形码可以有一维的，还有二维条形码，黑条和空白的排列就代表了商品的产品属性等特征信息，EPC条形码的编码方式中在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码，称为二维条2-dimensionalbarcod1k字符，可用扫描仪直接读取内容，无需另接数据库；保密性高（安全级别50%仍可读取完整信息。RFID系统基本组成部分有哪些？答：RFID而集成芯片又根据它的封装不同表现的形式也不太一样应答器的组成。解码器、电源、解调器、存储器，控制器以及负载电路组成。从应答器传送信息到阅读器，状态数据在CPU码器和负载调制单元发送到阅读器RFID产品的基本衡量参数有哪些？答：RFID产品的基本衡量参数有工作频率、读取距离、读写速度、方向性、采用通信接口协议。简述天线的工作原理。信息的交互。2-10请说出RFID天线主要分为哪几种？每种的特点如何？答：RFID近场天线系统远场天线要偶极子天线3-1传感器的定义是什么?它们是如何分类的？的分类。?答：传感器的动态特性，是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性。传感器的主要特性有哪些?答：主要分为静态特性和动态特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。3-6什么叫传感器？由哪几部分组成？它们的作用与相互关系怎样？答：传感器由两个基本元件组成：敏感元件与转换元件。具体由下图所示：3-10什么叫绝对湿度和相对湿度？密度，即单位大气中所含水汽的质量。3-12超声波传感器的基本原理是什么？超声波探头有哪几种结构形式？超声波探头3-14温度传感器是怎么分类的？什么是气体的湿度？什么叫露点？答：大气的干湿程度通常用绝对湿度和相对湿度来表示。露点：降低温度可使未饱和水汽变成饱和水汽。电容式湿度传感器的工作原理是什么？有什么特点？使用时应注意什么问题？把电容值的变化转变为电信号，就可以对湿度进行监测。超声波的基本特性？答：它具有频率高、波长短、绕射现象小的特点，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等。从超声波的行进方向来看可分为哪两种基本类型？答：超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）荡（纵波。气敏传感器的特性？答：气敏传感器的特性主要有灵敏度；响应时间；选择性；稳定性；温度特性；湿度特性；电源电压特性。3-23什么是超声波？答：低于16Hz的机械波称为次声波高于2×104Hz的机械波．称为超声波。传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时，存在哪些现实约束？1.电源能量有限2.通信能力有限通信距离的关系为：Ekdn其中，参数n2<n<4n杂的通信环境和节点有限通信能力的情况下3.计算和存储能力有限传感器节点是一种微型嵌入式较小。举例说明无线传感器网络的应用领域。传感器网络将逐渐深入到人类生活的各个领域。传感器节点由哪几部分组成？传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换。物理层提供简单但健壮的信号调制和无线收发技术；数据链路层负责数据成帧、帧检测、媒体访问和差错控制；网络层主要负责路由生成与路由选择；传输层负责数据流的传输控制，是保证通信服务质量的重要部分；应用层包括一系列基于监测任务的应用层软件；能量管理平台管理传感器节点如何使用能源，在各个协议层都需要考虑节省能量；节点能够动态跟踪其邻居的位置；任务管理平台在一个给定的区域内平衡和调度监测任务。无线传感器网络具有何显著特点？答：无线传感器网络具有以下的特点：1.大规模网络2.自组织网络3．多跳路由4.动态性网络5.可靠的网络6.以数据为中心的网络7.应用相关的网络TOATDOAAOA位和基于RSSI的定位等，比较这四种方法的优缺点。答：基于TOA的定位精度高，但要求节点间保持精确的时间同步，因此对传感器节点TDOATDOAAOA定位不仅能确定节点的坐标，还能提供节点的方位信息。但AOA测距技术易受外界环境影响，且AOARSSI表现出良好的特性，但是在现实环境中，温度、障碍物、传播模式等条件往往都是变化的，使得该技术在实际应用中仍然存在困难。传感器网络应用的多样性导致了对时间同步机制需求的多样性（1最大误差（2）同步期限（3）同步范围（4）可用性（5）效率（6）代价和体积无线传感器网络的安全研究要解决哪些问题？答：无线传感器网络的安全和一般网络安全的出发点是相同的，都要解决如下问题：（1）机密性问题。（2）点到点的消息认证问题（3）完整性鉴别问题（4）新鲜性问题（5）认证组播/广播问题（6）安全管理问题与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有哪些特点？答：与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有以下特点：（1）（2）基于局部拓扑信息（3）（4）应用相关四种类型的路由协议分别是什么？（1）能量感知路由协议（2）（3）地理位置路由协议。（4）可靠的路由协议。在设计无线传感器网络的MAC协议时，需要着重考虑哪几个方面？答：在设计无线传感器网络的MAC协议时，需要着重考虑以下几个方面：协议在满足应用要求的前提下，应尽量节省使用节点的能量。MAC协议也应具有可扩展性，以适应这种动态变化的拓扑结构。答：可能造成网络能量浪费的主要原因包括如下几方面：（1）如果MAC协议采用竞争方式使用共享的无线信道，节点在发送数据的过程中，（2）节点接收并处理不必要的数据。这种串音hearing）现象造成节点的无线接收模块和处理器模块消耗更多的能量节点在不需要发送数据时一直保持对无线信道的空闲侦听idlelistenin没必要的空闲侦听同样会造成节点能量的浪费按照采用固定分配信道方式还是随机访问信道方式可将传感器网络的MAC哪三类？答：按照下列条件分类MACMAC协议分为三类：（1）采用无线信道的时分复用方式采用无线信道的随机竞争方式其他协议，采用频分复用或者码分复用等方式在传感器网络中，为什么要对网络进行拓扑结构控制与优化。下几个方面1影响整个网络的生存时间（2（3）为路由协议提供基础（4）（5）弥补节点失效的影响。传感器网络拓扑控制主要研究的问题是什么？通信模块，进入休眠状态以节省能量。LR-WPAN具有哪些特点？答：低速WPAN(LR-WPAN)是按照IEEE802.15.4标准，为近距离联网设计的。IEEE802.15.4及无线传感器网络等。网络具有如下特点：250kbit/s，40kbit/s，20kbit/s三种传输速率。支持星形或者点对点两种网络拓扑结构。1664位扩展地址。支持冲突避免载波多路侦听技术（ carriersensemultipleaccesswithcollisionavoidanc，CSMA-C。用于可靠传输的全应答协议。低功耗。能量检测EnergyDetectio，E。链路质量指示LinkQualityIndicatio，LQ。2450MHz16915MHz10个通道；在868MHz频带内定义了1个通道。ZigBeeIEEE802.15.4标准的联系与区别。IEEE802.15.4仅定义了物理层和MACIEEE802.15.4标准的ZigBeeZigBee协议栈建立在IEEE802.15.4的PHYMACIE