物联网技术与应用习题及答案

《物联网技术与应用》习题及答案第1章习题及答案1．选择题（1）1999年MIT成立了Auto-IDCenter，并提出了（D），之后与七所出名大学共同构成Auto-IDLabs，旨在通过互联网平台，构造一种实现全球物品信息实时共享的网络。A．射频识别码 B．产品标记码C．物品辨识码 D．产品电子码（2）下列选项中不属于物联网的网络层的重要技术的是（D）。A．Internet技术 B．移动通信网技术C．无线传感器网络技术 D．数据挖掘技术（3）下列选项中不属于ZigBee的特点的是（C）。A．无线传输技术 B．短距离、低功耗C．通信范畴较大、数据量较大 D．采用分组交换和跳频技术（4）（D）年中国把物联网发展写入了政府工作报告。A． B． C． D．（5）第三次信息技术革命指的是（B）。 A．互联网 B．物联网 C．智慧地球 D．感知中国（6）智慧地球是（D）提出来的。A．德国 B．日本 C．法国 D．美国2．填空题（1）物联网普通被公认为有三个层次，从下到上依次是感知层、网络层和应用层。（2）物联网的三个基本特性是：全方面感知、可靠传输、智能解决。（3）从物联网技术体系构造解读物联网，能够将支持物联网的技术分为四个层次：

感知技术、传输技术、支撑技术和应用技术。（4）物联网支撑技术涉及云计算与高性能计算技术、智能技术、数据库与数据挖掘技术、GIS/GPS技术、通信技术及微电子技术等。（5）以来，由国家发展改革委和国标委会同有关部门，相继成立了6个物联网行业应用原则工作组。（6）9月，由我国主导提出的物联网参考体系构造原则，已经顺利通过了ISO/IEC3．判断题（1）物联网涉及物与物互联，也涉及人和人的互联。（√）（2）物联网的出现，为我们建立新的商业模式提供了巨大的想象空间。（√）（3）业界对物联网的商业模式已经达成了统一的共识。（×）（4）物联网主动进行信息交换，非常好，技术便宜。（×）（5）1999年，EPCglobal的前身麻省理工Auto-ID中心提出了“InternetofThings”的构想。 （√）（6）“物联网”被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。（√）（7）物联网正处在发展和探索阶段，现在还没有一种明确、统一的定义。（√）（8）10月，联想提出了智慧的地球，从物联网的应用价值方面，进一步增强了人们对物联网的认识。（×）（9）互联网+物联网=智慧地球。（√）4．简答题（1）中国对物联网是如何定义的？答：，我国政府工作报告所附的注释中对“物联网”有以下阐明：物联网是指通过信息传感设备，按照商定的合同，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，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）简述物联网、传感网与泛在网之间的关系。答：物联网、传感网和泛在网都是信息技术不停发展的成果，其目的是更加方便地为人们提供方便、快捷的数据服务，从更小的细节完善人们的需求。物联网、传感网和泛在网的概念来源不同，内涵虽有所重叠但强调的侧重点不同。将来泛在网、物联网和传感网各有定位，传感网是泛在网和物联网的构成部分，物联网是泛在网发展的物联阶段，通信网、互联网和物联网之间互相协同融合是泛在网发展的目的。传感网最重要的特性是运用多个各样的传感器加上中低速的近距离无线通信技术。物联网将解决广域或大范畴的人与物、物与物之间信息交换需求的联网问题，它采用多个不同的技术把物理世界的多个智能物体、传感器接入网络。物联网通过接入延伸技术，实现末端网络（个域网、汽车网、家庭网络、社区网络、小物体网络等）的互联来完毕人与物、物与物之间的通信。在这个网络中，机器、物体和环境都将被纳入人类感知的范畴，运用传感器技术、智能技术，全部的物体将获得生命的迹象，从而变得更加聪颖，实现了数字虚拟世界与物理真实世界的对应或映射。即使不同概念的来源不同，侧重点也不一致，但是从发展的视角来看，将来的网络发展看重的更多的是无处不在的网络基础设施的发展，协助人类实现“4A”化通信。（3）简述物联网的体系架构及各层次的功效。答：其中，感知层以二维码、RFID、传感器为主，是物联网的识别系统。通过感知层，物联网能够随时随处获取物体的信息。网络层是互联网、广电网络、通信网络的融合，是物联网的传输系统。通过网络层，将物体的信息实时、精确地传递出去。应用层涉及云计算、数据挖掘、中间件等技术，是物联网的智能解决系统。通过应用层，对感知层获取的信息进行解决，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。（4）简述物联网的技术体系架构及各层次的核心技术。答：从技术体系构造解读物联网，能够将支持物联网的技术分为四个层次：感知技术、传输技术、支撑技术和应用技术。感知技术是指能够用于物联网底层感知信息的技术，涉及RFID与RFID读写技术、传感器与传感器网络、机器人智能感知技术、遥测遥感技术，以及IC卡与条形码技术等。传输技术是指能够汇聚感知数据，并实现物联网数据传输的技术，涉及互联网技术、地面无线传输技术、卫星通信技术等。支撑技术是指用于物联网数据解决和运用的技术，涉及云计算与高性能计算技术、智能技术、数据库与数据挖掘技术、GIS/GPS技术、通信技术、微电子技术等。应用技术是指用于直接支持物联网应用系统运行的技术，涉及物联网信息共享交互平台技术、物联网数据存储技术和多个行业物联网应用系统。第2章习题及答案1．选择题（1）（A）年HarryStockman发表的“CommunicationbyMeansofReflectedPower（运用反射功率的通信）”，奠定了RFID技术的理论基础。A．1948 B．1949 C．1960 D．1970（2）（A）的工作频率是30kHz～300kHz。A．低频电子标签 B．高频电子标签C．超高频电子标签 D．微波标签（3）（B）的工作频率是3MHz～30MHz。A．低频电子标签 B．高频电子标签C．超高频电子标签 D．微波标签（4）内部不带电池，需靠外界提供能量才干正常工作的标签叫做（B）。A．主动标签 B．被动标签C．只读标签 D．半被动标签（5）普通应用于动物识别的标签属于（A）。A．低频电子标签 B．高频电子标签C．超高频电子标签 D．微波标签（6）二维码现在不能表达的数据类型是（D）。A．文字 B．数字 C．二进制 D．视频（7）RFID硬件部分不涉及（C）。A．读写器 B．天线 C．二维码 D．电子标签（8）电子标签正常工作所需要的能量全部是由读写器供应的，这一类电子标签称为（B）。A．有源标签 B．无源标签 C．半有源标签 D．半无源标签（9）RFID系统中哪一种器件的工作频率决定了整个系统的工作频率，功率大小决定了整个系统的工作距离？（C）。A．电子标签 B．上位机C．读写器 D．计算机通信网络（10）（B）负责实现与RFID硬件及配套设备的信息交互与管理，并完毕与上层复杂应用的信息交换。A．天线 B．中间件 C．信号接受机 D．信号发射机2．填空题（1）射频识别技术的基本原理是运用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并达成识别的目的。（2）RFID系统普通由电子标签、读写器和天线三部分构成。（3）在射频识别系统中，信息载体是电子标签，获取信息装置是读写器。（4）电子标签按照获取电能的方式不同，可分为有源电子标签、无源电子标签和半有源电子标签；根据使用的存储器类型，可分为只读标签、可读可写标签和一次写入多次读出标签。（5）大多数中间件应由读写器适配器、事件管理器和应用程序接口3个组件构成。（6）RFID中间件的功效重要集中在数据实时采集、数据解决、数据共享和安全服务4个方面。（7）从电子标签到读写器之间的通信和能量感应方式看，RFID系统有电感耦合和电磁反向散射耦合两种。（8）电感耦合方式普通适合于中、低频率工作的近距离RFID系统；电磁反向散射耦合方式普通适合于高频、微波工作频率的远距离RFID系统。（9）从RFID系统的工作原理来看，系统普通都是由信号发射机、信号接受机、发射接受天线等几部分构成。（10）普通RFID软件组件包含有边沿接口系统、中间件、公司应用接口和应用软件几个部分。3．判断题（1）RFID是一种接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目的对象并获取有关数据。（×）（2）物联网中RFID标签是最核心的技术和产品。（×）（3）RFID系统涉及电子标签、读写器、天线。（√）（4）射频识别系统与条形码技术相比，数据密度较低。（×）（5）射频识别系统重要由读写器和应答器两部分构成。（√）（6）物联网现在的传感技术重要是RFID。植入这个芯片的产品，是能够被任何人进行感知的。（×）（7）RFID技术事实上是自动识别技术在无线电技术方面的具体应用与发展。（√）（8）射频识别系统与IC卡相比，在数据读取中几乎不受方向和位置的影响。（√）4．简答题（1）简述射频识别系统的工作流程。答：RFID的工作过程是：当标签进入磁场后，通过天线接受读写器发出的射频信号，凭借感应电流的能量将储存在芯片中的产品信息（无源标签或被动标签）发送出去，或是以本身能量源主动发送某频率的信号（有源标签或主动标签）；读写器接受标签信息并译码后，送至中央信息系统进行有关解决。（2）简述RFID中间件的构成和功效。答：大多数RFID中间件由读写器适配器、事件管理器和应用程序接口3个组件构成。RFID中间件的任务重要是对读写器传来的与标签有关的数据进行过滤、汇总、计算、分组，减少从读写器传往应用系统的大量原始数据，生成加入了语义解释的事件数据。因此说，中间件是RFID系统的“神经中枢”，也是RFID应用的核心设施。具体说来，RFID中间件的功效重要集中在数据实时采集、数据解决、数据共享、安全服务4个方面。（3）简述低频和高频RFID系统的工作原理。答：从电子标签到读写器之间的通信和能量感应方式来看，RFID系统重要有电感耦合（磁耦合）和电磁反向散射耦合（电磁场耦合）两种。电感耦合方式普通适合于中、低频率工作的近距离RFID系统；电磁反向散射耦合方式普通适合于高频、微波工作频率的远距离RFID系统。第3章习题及答案1．选择题（1）环境温度变化后，光敏元件的光学性质也将随之变化，这种现象称为（D）。A．光谱特性 B．光照特性C．频率特性 D．温度特性（2）AA．热敏元件 B．光敏元件C．磁敏元件 D．力敏元件（3）（C）是测试系统的第一环节，将被测系统或过程中需要观察的信息转化为人们所熟悉的多个信号。A．敏感元件 B．转换元件C．传感器 D．被测量（4）运用（B）制成的光电器件有光敏二极管、光敏三极管和光电池等。A．压电效应 B．光生伏特效应C．内光电效应 D．光电导效应（5）下列哪项不是传感器的构成元件？（D）A．敏感元件 B．转换元件C．变换电路 D．电阻电路2．填空题（1）传感器普通由敏感元件、转换元件和电子线路等部分构成。（2）传感器的输出信号普通都很微弱，需要有转换电路将其放大或变换为容易传输、解决、统计和显示的形式。（3）传感器的基本特性重要分为静态特性和动态特性。（4）静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时，系统的输出与输入之间的关系，重要涉及线性度、敏捷度、迟滞、重复性、漂移等。（5）时域单位阶跃响应频域频率特性3．判断题（1）传感器技术和自动识别技术完全相似。（×）（2）传感器也叫变换器、换能器或探测器等。（√）（3）敏感元件和转换元件是传感器的核心。（√）（4）超声波碰到杂质或分界面会产生明显反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。 （√）（5）RS-232C在进行异步通信时，在计算机与终端通信中普通只使用3～9条引线。（√）4．简答题（1）什么是传感器？答：）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置，也叫变换器、换能器或探测器等。国标GB/T7665－《传感器通用术语》对传感器的定义为：能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，普通由敏感元件和转换元件构成。（2）SPI接口是什么？答：SPI（SerialPeripheralInterface）即串行外设接口，它能够使MCU（即微控制单元或单片机）与多个外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI接口是摩托罗拉公司首先在其MC68HCXX系列解决器上定义的，重要应用在EEPROM、闪存、实时时钟、A/D转换器，尚有数字信号解决器和解码器之间。（3）连接时有哪两种连接方式？答：连接时有下列两种连接方式。直通线：即相似信号（RxD对RxD、TxD对TxD）相连，用于DTE（数据终端设备）与DCE（数据通信设备）相连，如计算机与Modem（或DTU）相连。交叉线：即不同信号（RxD对TxD、TxD对RxD）相连，用于DTE与DTE相连，如计算机与计算机、计算机与采集器之间相连。（4）在GPIB接口系统中有哪3种基本接口功效要素？它们各自的功效是什么？答：在一种GPIB原则接口总线系统中，要进行有效的通信联系，最少要有“讲者”“听者”“控者”三类仪器装置。讲者是指通过总线发送仪器消息的仪器装置，如测量仪器、数据采集器、计算机等。听者是指通过总线接受由讲者发出消息的装置，如打印机、信号源等。控者是指数据传输过程中的组织者和控制者，如计算机。对于GPIB系统中的某一台装置，能够含有三要素（讲者、听者、控者）中的一种、两个或全部。（5）I2C总线在传送数据过程中有哪3种类型的信号？答：I2C总线在传送数据过程中共有3种类型的信号，它们分别是开始信号、结束信号和应答信号。开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为低电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。应答信号：接受数据的IC在接受到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表达已收到数据。CPU向受控单元发出一种信号后，等待受控单元发出一种应答信号。CPU接受到应答信号后，根据实际状况做出与否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，则判断为受控单元出现故障。第4章习题及答案1．选择题（1）（B）是连接传感器网络和外部网络的接口，通过合同转换实现管理节点与传感器网络之间的通信。A．传感器节点 B．汇聚节点 C．管理节点 D．监测区域（2）无线传感器网络节点之间的通信，普通不会受到下列哪个因素的影响？（D）A．节点能量 B．障碍物 C．天气 D．时间（3）传感器节点的能耗重要集中在（C）模块。A．连接 B．电池 C．通信 D．传感（4）无线传感器网络在物理层面上使用的合同原则是（A）。A．IEEE802.15.4 B．IEEE802.5 C．IEEE802.2 D．IEEE802.11（5）下面哪一种不是无线传感器网络的核心支撑技术？（B）A．定位技术 B．节能管理 C．时间同时 D．数据融合（6）下列有关无线传感器网络和无线自组网的叙述中，哪一种是错误的？（C）A．无线传感器网络节点数目更加庞大B．无线传感器网络节点容易出现故障C．无线传感器网络节点解决能力更强D．无线传感器网络节点的存储能力有限2．填空题（1）无线传感器网络是由布署在监测区域内的大量低成本的微型传感器节点构成，通过无线通信方式形成的一种多跳的自组织的网络系统。（2）传感器、感知对象和观察者是无线传感器网络的三要素。（3）传感器节点由传感器模块、解决器模块、无线通信模块和能量供应模块构成。（4）无线传感器网络的合同栈涉及物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层，还涉及能量管理平台、移动管理平台、任务管理平台、服务质量管理平台和安全管理平台等管理平台。（5）MAC合同根据信道的分派方式，可分为基于时分复用（TDMA）的固定分派式、基于载波侦听多路访问的随机竞争式和混合式三种。（6）路由合同负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点。（7）定向扩散路由机制可分为周期性的爱好扩散、数据传输和途径加强3个阶段。（8）节点本身定位（9）数据融合根据信息抽象层次，可分为数据级融合、特性级融合和决策级融合。（10）根据网络功效和层次构造的不同，可将无线传感器网络的拓扑构造分为平面网络构造、层次网络构造和异构网络构造3种。3．判断题（1）无线传感器网络等技术是物联网的末端神经系统，重要解决“最后100米”连接问题，无线传感器网络末端普通是指比M2M末端更小的微型传感系统。（×）（2）无线传感器网络由传感器、感知对象和观察者三个要素构成。（√）（3）无线传感器网络普通涉及传感器节点、汇聚节点和管理节点。（√）（4）低成本是传感器节点的基本规定，只有低成本，才干将其大量地布置在目的区域中，体现出无线传感器网络的多个优点。（√）（5）物联网和无线传感器网络是同样的。（×）（6）无线传感器网络规模控制起来非常容易。（×）（7）传感器不是感知延伸层获取数据的一种设备。（×）4．简答题（1）什么是无线传感器网络？答：无线传感器网络是由布署在监测区域内的大量低成本的微型传感器节点构成，通过无线通信方式形成的一种多跳的自组织的网络系统。其（2）简述无线传感器网络的体系构造和节点构成。答：无线传感器网络普通涉及传感器节点、汇聚节点、管理节点和监测区域。大量传感器节点随机或有规律地布署在监测区域内部或附近，通过无线多跳自组织方式构成无线传感器网络。监测的数据通过无线信道进行传输，在传输过程中监测数据可能被多节点解决，通过多跳后路由到汇聚节点，然后经卫星、互联网或是移动通信网络等途径达成最后顾客所在的管理节点。终端顾客也能够通过管理节点对无线传感器网络进行管理和配备、公布监测任务或是收集回传数据。（3）无线传感器网络的特点有哪些？答：具体来说，无线传感器网络含有以下重要特点：①网络规模大，节点密度高；②无中心和自组织；③动态网络拓扑；④节点资源有限；⑤安全性和可靠性；⑥多跳路由；⑦应用有关性；⑧以数据为中心的网络。（4）简述无线传感器网络的路由合同分类。答：针对不同的传感器网络应用，可将路由合同分为以数据为中心的路由合同、基于层次构造的路由合同、基于地理信息的路由合同和基于网络流的路由合同4种类型。其中，Flooding（泛洪）、Gossiping（闲聊）、定向扩散（DD）、SPIN（协商式传感器属于基于层次构造的路由合同；GEAR和GAF等路由合同属于基于地理信息的路由合同；SAR和SPEED等路由合同属于基于网络流的网络合同。（5）无线传感器网络的核心支撑技术有哪些？答：无线传感器网络的核心支撑技术重要涉及拓扑控制技术、数据融合技术、定位技术、时间同时技术和安全技术等。（6）无线传感器网络的拓扑控制设计目的有哪些？答：拓扑控制设计的目的是在确保一定网络覆盖率和连通性的前提下，以延长网络的生命周期为重要目的，兼顾网络延迟、通信干扰、负载均衡、可靠性和可扩展性等其它性能，形成一种优化的网络拓扑构造。在拓扑控制中普通需要考虑的设计目的以下：①网络生命周期；②连通性；③覆盖率；④容错性；⑤干扰和竞争；⑥吞吐率；⑦网络延迟；⑧拓扑性质。除上述因素之外，拓扑控制还要考虑负载均衡、简朴性、可靠性、可扩展性等方面的因素。总之，拓扑控制设计目的的多个因素之间关系复杂，在实际中应当根据网络的具体应用综合考虑和平衡这些因素，使网络拓扑性能达成最优化。（7）无线传感器网络的安全防护技术有哪些？答：无线传感器网络的安全技术涉及认证和访问控制技术、安全路由技术、安全定位技术、安全时间同时技术、安全数据融合技术和入侵检测技术等方面。（8）无线传感器网络面临的安全威胁和防御办法有哪些？答：基于无线传感器网络的广播性和网络布署区域的开放性等特点，使得无线传感器网络安全问题存在于网络合同的各个层面，在合同栈的各层都面临安全威胁，需要采用对应的办法对安全威胁进行防御。①物理层所受到的攻击普通有信息泄露、拥塞攻击、物理破坏等。物理层防备的核心之处在于建立有效的数据加密机制，轻量级的对称加密算法能够有效地被采用，扩频或者跳频技术也能够有效抵抗电波干扰。针对无法避免的物理破坏，能够采用的防御方法有增加物理损害感知机制，节点在感知到被破坏后，能够销毁敏感数据、脱离网络、修改安全解决程序等，从而保护网络其它部分免受安全威胁。②数据链路层的攻击涉及耗尽攻击、碰撞攻击、DOS攻击和非公平竞争等。避免碰撞攻击能够采用纠错编码、信道监听等手段来完善数据链路层的合同。对于DOS攻击，能够采用短包方略或者弱化优先级之间的差别的办法来避免恶意节点发送的高优先级的数据包。针对非公平竞争，能够采用无优先级的通信控制或者限制通信帧数据长度的方略。③网络层的安全威胁及对策。网络层的攻击重要有路由攻击、泛洪攻击、女巫攻击、污水池攻击和虫洞攻击等。链接认证等。对于污水池攻击和虫洞攻击，能够通过广播定时探测帧的办法来检测黑洞区域。④传输层的攻击涉及泛洪攻击和同时破坏攻击。对于传输层上的泛洪攻击，能够采用规定终端客户回答服务器若干问题后再建立链接或者引入入侵检测机制的方式来加以防止。通过报文鉴别码对全部报文进行鉴别的方式来加以防备。⑤应用层的重要攻击形式是克隆攻击。针对克隆攻击，能够采用密钥管理和安全组播的方式来加以防备。（9）无线传感器网络的应用领域有哪些？答：无线传感器网络的应用领域有军事、环境监测、智能农业、智能交通、医疗保健和护理、智能家居、宇宙空间探索、气象污染检测、灾难救援、矿产资源生产监控、工厂自动化生产、仓库管理、物流管理、智能办公大楼、汽车防盗、交互式博物馆、交互式玩具等众多领域。（10）无线传感器网络面临的挑战有哪些？答：无线传感器网络本身所含有的特点，让无线传感器网络的设计与实现面临诸多新的挑战，具体体现在下列几个方面：低成本、低能耗、实时性、精拟定位、硬件安全、网内通信问题、网络安全、灵活且自适应的网络合同体系、跨层设计。第5章习题及答案1．选择题（1）无线局域网（WLAN）的传输介质是（A）。A．无线电波 B．红外线C．载波电流 D．卫星通信（2）（A）原则已被统称为Wi-Fi合同。A．IEEE802.11 B．IEEE802.5C．IEEE802.3 D．IEEE802.1（3）IEEE802.11合同定义了无线网络的（C）。A．物理层和数据链路层 B．网络层和MAC层C．物理层和介质访问控制层 D．网络层和数据链路层（4）下列物联网有关原则中哪一种是由中国提出的？（C）A．IEEE802.15.4a B．IEEE802.15.4bC．IEEE802.15.4c D．IEEE802.15.4n（5）ZigBee含有（B），无需人工干预，网络节点能够感知其它节点的存在，并拟定连接关系，构成构造化的网络。A．自愈功效 B．自组织功效C．碰撞避免机制 D．数据传输机制（6）下列哪项不属于无线通信技术？（C）A．数字化技术 B．点对点的通信技术C．多媒体技术 D．频率复用技术（7）蓝牙的技术原则为（A）。A．IEEE802.15 B．IEEE802.2 C．IEEE802.3 D．IEEE802.16（8）下列哪项不属于3G网络的技术体制？（D）A．W-CDMA B．CDMA C．TD-SCDMA D．IP（9）蓝牙的工作频段是全球开放的（C）频段。A．5.2GHz B．5.4GHz C．2.4GHz D．800MHz（10）ZigBee的（B）负责设备间无线数据链路的建立、维护和结束。A．物理层 B．MAC层 C．网络/安全层 D．支持/应用层2．填空题（1）短距离无线通信技术重要涉及Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee技术、超宽带（UWB）技术、射频识别技术，以及红外数据传输、近距离通信等。（2）（3）蓝牙采用分散式网络构造，支持点对点及点对多点通信，使用IEEE802.15合同，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工业、科学、医学）频段，传输速率为1Mbps，采用时分双工传输方案实现全双工传输。（4）在IEEE802.15.4ZigBee网络中，根据设备的通信能力，能够分为全功效设备和简化功效设备。（5）根据设备在网络中承当的任务不同，IEEE802.15.4ZigBee网络设备分为协调器、PAN协调器和普通设备。（6）Wi-Fi的英文全称为WirelessFidelity，又叫802.11b原则，是IEEE定义的一种无线网络通信的工业原则。（7）Wi-Fi的网络构造重要由站点、基本服务单元、分派系统、接入点、扩展服务单元、基本服务单元标记符、服务单元标记符和关口8个部分构成。（8）超宽带技术是一种新型的无线通信技术，它不采用正弦载波，而是运用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，可在较宽的频谱上传送极低功率的信号。3．判断题（1）Wi-Fi，ZigBee和蓝牙是常见的短距离无线通信技术。（√）（2）ZigBee是IEEE802.15.4合同的代名词，它是一种便宜的、低功耗的近距离无线组网通信技术。（√）（3）物联网节点之间进行通信时，通信频率越高，意味着传输距离越远。（×）（4）无线传输用于补充和延伸接入网络，使得网络能够把多个物体接入到网络，重要涉及多个短距离无线通信技术。（√）（5）IEEE802.15.4是一种经济、高效、低数据速率（<250Kbps）、工作在2.4GHz和868/915MHz的无线技术，用于个人局域网和对等网络。（√）（6）蓝牙是一种支持设备短距离（普通10m内）通信的无线电技术，能在涉及移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、有关外设等众多设备之间进行无线信息交换。（√）4．简答题（1）简述短距离无线通信技术的概念及特点。答：短距离无线通信技术含有下列特点：①通信的距离在几厘米到几百米之间，重要在小范畴区域内使用。②由于传输距离近，碰到障碍物的几率也小，无线发射功率在几微瓦到100微瓦之间，低功耗。③对等通信是短距离无线通信的重要特性，有别于基于网络基础设施的无线通信技术，终端之间对等通信无需网络设备进行中转。④低成本。由于多个通信终端的产销量都很大，要提供终端间的直通能力，没有足够低的成本是很难推广的。⑤不用申请无线频道。⑥高频操作。（2）简述蓝牙技术的概念和工作原理。答：蓝牙（Bluetooth）是一种支持设备短距离（普通在10m以内）通信的无线电技术，交换。蓝牙技术含有下列重要特点：①全球范畴合用；②成本低，集成成本少；③同时可传输语音和数据；④含有较好的抗干扰能力；⑤蓝牙模块体积很小，便于集成；⑥低功耗；⑦能够建立临时性的对等连接；⑧开放的接口原则。（3）简述ZigBee技术的概念及特点。答：ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，是一组基于IEEE802.15.4无线原则研制开发的组网、安全和应用软件方面的通信技术。ZigBee技术含有下列特点：①数据传输速率低；②功耗低；③成本低；④网络容量大；⑤有效范畴小；⑥可靠；⑦时延短；⑧高安全；⑨工作频段灵活。（4）简述Wi-Fi技术的概念及特点。答：Wi-Fi是一种能够将笔记本电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi的英文全称为WirelessFidelity，又叫802.11b原则，是IEEE定义的一种无线网络通信的工业原则。Wi-Fi技术的重要特点以下：①无线电波的覆盖范畴广；②高移动性；③无需布线；④传输速度快；⑤易扩展性；⑥门槛比较低；⑦上网相对健康安全。（5）Wi-Fi的组网模式有几个？各自的特点是什么？答：Wi-Fi涉及两种类型的组网模式：自组网（Ad-Hoc或IBSS）和基础架构模式。基于自组网技术的无线网络（Ad-Hoc）普通也称为自组网，仅由两个及以上站点构成，在没有预先存在的基础通信设施的环境下，各个无线节点彼此直接进行通信，网络中不存在AP，这种类型的网络是一种松散的构造，网络中全部的站点都能够直接通信。基于AP组建的基础无线网络也称为基础网，是由AP创立，众多站点加入所构成的无线网络。AP是整个网络的中心，网络中全部的通信都通过AP来转发完毕，AP之间运用集线器、交换机和路由器互连。（6）简述UWB技术的概念及特点。答：超宽带（UltraWideBand，UWB）技术是一种新型的无线通信技术，它不采用正弦载波，而是运用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10m左右的范畴内实现数百Mbps至数Gbps的数据传输速率，合用于高速、UWB含有带宽极宽、传输速率高、抗干扰性能强、通信保密性好、功耗低、发送功率非常小、体积小、成本低、多径分辨能力强、定位精确等诸多优势。（7）常见的移动通信技术有哪几个？答：移动通信系统从20世纪80年代诞生以来，到将大致通过5代的发展历程，即第一代移动通信（1G）、第二代移动通信（2G）、第三代移动通信（3G）、第四代移动通信（4G）、第五代移动通信（5G）。第6章习题及答案1．选择题（1）云计算是对（D）技术的发展与运用。A．并行计算 B．网格计算C．分布式计算 D．三个选项都是（2）Amazon公司通过（C）计算云，能够让客户通过WebService方式租用计算机来运行自己的应用程序。A．S3 B．HDFS C．EC2 D．GFS（3）将平台作为服务的云计算服务类型是（B）。A．IaaS B．PaaS C．SaaS D．三个选项都是（4）IaaS是（C）的简称。A．软件即服务 B．平台即服务C．基础设施即服务 D．硬件即服务（5）下面不属于云计算特点的是（C）。A．超大规模 B．虚拟化 C．私有化 D．高可靠性（6）大数据的特性不涉及（D）。A．大量化 B．多样化 C．快速化 D．构造化（7）云计算就是把计算资源都放到（B）上。A．对等网 B．互联网 C．广域网 D．无线网（8）数据存储单位从小到大排列，次序对的的是（C）。A．EB，PB，YB，ZB B．PB，EB，YB，ZBC．PB，EB，ZB，YB D．YB，ZB，PB，EB（9），（A）先后在无锡和北京建立了两个云计算中心。A．IBM B．谷歌 C．Amazon D．微软（10）大数据应用需依靠的新技术有（D）。A．大规模存储与计算 B．数据分析解决C．智能化 D．三个选项都是（11）下列有关大数据的分析理念的说法中，错误的是（D）。A．在数据基础上倾向于全体数据而不是抽样数据B．在分析办法上更重视有关分析而不是因果分析C．在分析效果上更追究效率而不是绝对精确D．在数据规模上强调相对数据而不是绝对数据（12）数据清洗的办法不涉及（D）。A．缺失值解决 B．噪声数据去除C．一致性检查 D．重复数据统计解决（13）大数据的最明显特性是（A）。A．数据规模大 B．数据类型多样C．数据解决速度快 D．数据价值密度高（14）人工智能的目的是让机器能够（D），以实现某些脑力劳动的机械化。A．含有完全的智能 B．和人脑同样考虑问题C．完全替代人 D．模拟、延伸和扩展人的智能2．填空题（1）人工智能离不开大数据，更是基于云计算平台完毕深度学习进化，借由机器学习、高级分析、神经网络，协助我们发掘业务洞察、实现自然人机交互的智能。（2）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。（3）支持顾客在任意位置、使用多个终端获取应用服务，所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体，这是云计算的虚拟化特点。（4）单位自己使用，就是私有云，服务对象是社会上的客户，就是公共云，为单位自己使用，也对外开放资源服务，就是混合云。（5）IaaS是基础设施即服务，PaaS是平台即服务，SaaS是软件即服务。（6）IBM提出了大数据的5V特点：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）、Veracity（真实性）。（7）智能搜索引擎是结合了人工智能技术的新一代搜索引擎。（8）智能控制是含有智能信息解决、智能信息反馈和智能控制决策的控制方式，是控制理论发展的高级阶段。（9）人工智能技术由控制理论、信息解决和机器人技术三个大方向构成。（10）人脸识别系统由人脸图像采集及检测、人脸图像预解决、人脸图像特性提取和匹配与识别4个部分构成。3．判断题（1）云计算的基本原理为：运用非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机为互联网顾客提供服务（计算、存储、软硬件等服务）。（√）（2）云计算能够把普通的服务器或者PC连接起来，以获得超级计算机的计算和存储等功效，但是成本更低。（√）（3）虚拟化就是让硬件转变到软件的一种新技术。（√）（4）云计算模式中顾客不需要理解服务器在哪里，不用关心内部如何运作，通过高速互联网就能够透明地使用多个资源。（√）（5）云计算真正实现了按需计算，从而有效地提高了对软硬件资源的运用效率。（√）（6）大数据的存储方案普通对一份数据在不同节点上存储三份副本，以提高系统容错性。（√）（7）大数据思维是指一种意识，认为公开的数据一旦解决得当就能为千百万人急需解决的问题提供答案。（√）（8）数据可视化能够便于人们对数据的理解。（√）（9）大数据技术和云计算技术是两门完全不有关的技术。（×）（10）对于大数据而言，最基本、最重要的规定就是减少错误、确保质量。因此，大数据收集的信息量要尽量精确。（×）4．简答题（1）什么是云计算？云计算有哪些特点？答：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，进入可配备的计算资源共享池（资源涉及网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入极少的管理工作，或与服务供应商进行极少的交互。云计算的特点有：超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、动态性、经济性。（2）简述云计算的服务模式。答：根据美国国标与技术研究院（NIST）的定义，云计算重要分为三种服务模式：软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）、基础设施即服务（IaaS）。这三个层次的服务重要是从顾客体验的角度出发进行划分。（3）什么是大数据？答：大数据（BigData），又称巨量资料，指的是所涉及的数据资料量规模巨大到无法通过人脑或现有的软件工具，在合理时间内达成提取、存储、搜索、共享、分析和解决的海量的、复杂的数据集合。（4）简述大数据的核心技术。答：大数据的核心技术是指从多个类型的数据中快速获得有价值信息的技术，涉及大数据采集技术、大数据预解决技术、大数据存储及管理技术、大数据分析及挖掘技术、大数据呈现与应用技术。（5）什么是人工智能？答：人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、办法、技术及应用系统的一门新的技术科学。它由控制理论（智能控制、典型控制）、信息解决（语音、图像理解解决）和机器人技术三个大方向构成。（6）简述人工智能技术的研究领域。答：人工智能的研究与应用涉及机器视觉、智能搜索、智能控制、机器人学、人脸识别、遗传编程、专家系统、指纹识别、视网膜识别、虹膜识别、掌纹识别、语言和图像理解、自动规划、定理证明、博弈、自动程序设计等。人工智能所开发出的产品含有能够解决现实问题的智能，这些产品在人们的现实生活中将发挥巨大的作用。（7）简述物联网、云计算、大数据与人工智能之间的关系。答：通过物联网产生、收集海量的数据存储于云平台，再通过大数据分析，甚至更高形式的人工智能为人类的生产活动、生活所需提供更加好的服务。第7章习题及答案1．选择题（1）物联网感知层碰到的安全挑战重要有（D）。A．网络节点被恶意控制 B．感知信息被非法获取C．节点受到来自DOS的攻击 D．以上都是（2）下列哪种不属于RFID系统的安全问题？（B）A．RFID标记访问安全 B．信息传输信道安全C．RFID信息获取安全 D．RFID读写器安全（3）在物理安全和信息采集安全方面，重要采用的针对信息安全基础核心的安全技术有（D）。A．密码技术 B．高速密码芯片C．PKI（公钥基础设施） D．以上都是（4）下面哪一项不是无线传感器网络的路由合同常受到的攻击方式？（D）A．虚假路由信息攻击 B．选择性转发攻击C．女巫攻击和虫洞攻击 D．网络节点被恶意控制（5）下面哪一项不是无线传感器网络物理破坏攻击的防御办法？（D）A．伪装和隐藏 B．控制流量均衡C．避免通过流量分析攻击重要节点 D．认证2．填空题（1）信息与网络安全的目的是要达成被保护信息的机密性、完整性和可用性。（2）物联网安全的总体需求就是物理安全、信息采集安全、信息传输安全和信息解决安全的综合；安全的最后目的是确保信息的机密性、完整性、真实性和网络的容错性。（3）物联网的三个特性分别是：全方面感知、可靠传递和智能解决。（4）（5）一种比较完善的RFID系统安全解决方案应当含有机密性、完整性、可用性、真实性和隐私性等基本特性。（6）从信息与网络安全的角度来看，物联网作为一种多网的异构融合网络，不仅存在与无线传感器网络、移动通信网络和互联网同样的安全问题，同时尚有其特殊性，如隐私保护问题、异构网络的认证与访问控制问题、信息的存储与管理问题等。（7）使用物理办法来保护RFID系统安全性的办法重要有封杀标签法、裁剪标签法、法拉第罩法、主动干扰法和阻塞标签法。3．判断题（1）由于物联网的应用领域非常广泛，它的这些应用在应用层还没有统一的安全平台和原则。（√）（2）（3）（4）数据保密性、通信层安全、数据完整性和随时可用性重要处在物联网三层架构的传输层和感知层。（√）（5）由于物联网是在现有的网络基础上扩展了感知网络和应用平台，因此传统网络安全方法足觉得物联网提供可靠的安全保障。（×）（6）以密码技术为核心的基础信息安全平台及基础设施建设是物联网安全，特别是数据隐私保护的基础。（√）（7）容侵是指在网络中存在恶意入侵的状况下，网络仍然能够正常地运行。（√）（8）完善的RFID系统安全解决方案应当含有机密性、完整性、可用性、真实性和隐私性等基本特性。（√）（9）无线传感器网络物理层的攻击重要集中在物理破坏、节点捕获、信号干扰、窃听和篡改等。（√）（10）密钥和机密信息就可能被破坏或泄露。（√）4．简答题（1）简述物联网系统安全的8个尺度。答：保护、顾客认证、不可抵赖性、数据保密性、通信层安全、数据完整性、随时可用性。前4项重要处在物联网三层架构的应用层，后4项重要位于传输层和感知层。其中，隐私权和可信度（数据完整性和数据保密性）问题在物联网体系中特别受关注。（2）物联网安全的核心技术有哪些？答：物联网中涉及安全的核心技术重要涉及密钥管理机制、数据解决与隐私性、安全路由合同、认证与访问控制、入侵检测与容侵容错技术、决策与控制安全等。（3）无线传感器网络中的认证技术有哪些？答：在物联网的认证过程中，无线传感器网络的认证机制是重要的研究部分，无线传感器网络中的认证技术重要涉及基于轻量级公钥的认证技术、预共享密钥的认证技术、随机密钥预分布的认证技术、运用辅助信息的认证、基于单向散列函数的认证等。（4）物联网安全的研究重点重要有哪些？答：物联网安全的研究重点网络研究、区块链技术和物联网设备安全设计。（5）RFID安全技术的安全问题有哪些？答：RFID系统面临的安全问题重要体现在：①RFID标记本身访问的安全性问题；②通信信道的安全性问题；③RFID读写器的安全性问题；④物理破坏；⑤“中间人”攻击；⑥对中间件的攻击；⑦隐私保护有关问题。（6）物联网感知层面临的安全威胁有哪些？答：感知层所面临的安全威胁可能有下列几个状况：①非法方控制了网关节点。②非法方窃取了节点密钥，控制了普通节点。③网关节点或普通节点受到来自于网络的回绝服务攻击，造成网络瘫痪。④海量传感节点接入物联网，带来节点识别、节点认证和节点控制等诸多问题。（7）物联网网络层面临的安全威胁有哪些？答：网络层面临的安全威胁重要涉及假冒攻击、中间人攻击、DOS攻击、DDoS攻击、跨异构网络的网络攻击等。（8）物联网解决层所面临的安全挑战有哪些？答：解决层的安全方面临以下几个方面的挑战：①来自于超大量终端的海量数据的识别和解决。②智能变为低能。③自动变为失控（可控性是信息安全的重要指标之一）。④灾难控制和恢复。⑤非法人为干预（内部攻击）。⑥设备（特别是移动设备）的丢失。⑦在分布式的多个解决平台上如何系统工作去解决海量加密数据。（9）物联网应用层的安全威胁和安全需求有哪些？答：应用层的安全威胁和安全需求，重要有下列几点。①设立数据库访问权限，确保数据库的数据安全。②运