?題型

?簡答題：（5x3分=15分）

?名詞解釋：（5x3分=15分）

?問答題：（4x15分=40分）

?案例設(shè)計(jì)與論述：（2x9分=9分）

物聯(lián)網(wǎng)是一種通過射頻識(shí)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，

按照約定協(xié)議，使物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟

蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)。

主要特征；

全面感知利用射頻識(shí)別、二維碼、傳感器等感知、捕獲、測量技

術(shù)隨時(shí)隨地對(duì)物體進(jìn)行信息采集和獲取

可靠傳送通過將物體接入信息網(wǎng)絡(luò)，依托各種通信網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)

隨地進(jìn)行可靠的信息交互和共享

智能處理利用各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的感知數(shù)據(jù)和信息進(jìn)

行分析并處理，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制

感知控制層網(wǎng)絡(luò)傳輸層應(yīng)用效勞層

主要技EPC編碼和RFID射頻識(shí)別技無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，PLC,藍(lán)云計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)融合

術(shù)術(shù)牙，Wi-Fi,現(xiàn)場總線與智能技術(shù)、中間件技

術(shù)

知識(shí)點(diǎn)EPC編碼的標(biāo)準(zhǔn)和RFID的工數(shù)據(jù)傳輸方式，算法，原云連接、云平安、云存

作原理理儲(chǔ)、知識(shí)表達(dá)與獲取、

智能Agent

知識(shí)單產(chǎn)品編碼標(biāo)準(zhǔn)、RFID標(biāo)簽、組網(wǎng)技術(shù)，定位技術(shù)，時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、智能技

元閱讀器、天線、中間件間同步技術(shù)，路由協(xié)議，術(shù)、信息平安技術(shù)

MAC協(xié)議，數(shù)據(jù)融合

知識(shí)體通過對(duì)產(chǎn)品按照適宜的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)框架，通信協(xié)議，技云計(jì)算系統(tǒng)、人工智能

系來進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的區(qū)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)、分布智能系統(tǒng)

分。和通過射頻識(shí)別技術(shù)，

完成對(duì)產(chǎn)品的信息讀取，處

理和管理

軟件RFID中間件（產(chǎn)品信息轉(zhuǎn)換NS2,IAR,KEIL,Wave數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、中間件平

（平軟件、數(shù)據(jù)庫等）臺(tái)、云計(jì)算平臺(tái)

臺(tái)）

硬件RFID應(yīng)答器、閱讀器，天線CC2430,EM250,JENNICPC機(jī)和各種嵌入式終

（平組成的RFID系統(tǒng)。LTD,FREESCALEBEE端

臺(tái)）

相關(guān)課編碼理論、通信原理、數(shù)據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡明教微機(jī)原理與操作系

程庫、電子電路程，電力線通信技術(shù)，藍(lán)統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)

牙技術(shù)根底，現(xiàn)場總線技庫技術(shù)、信息平安

術(shù)

軟件應(yīng)用效勞層掌握應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)關(guān)鍵，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開發(fā)；

應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)；能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)不同需要

的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)

硬件網(wǎng)絡(luò)傳輸層多種網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，HF,UHF-RFID讀卡器設(shè)計(jì)；掌握

主流無線和無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，主要路由算法掌握，網(wǎng)絡(luò)

監(jiān)視和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

感知控制層無線節(jié)點(diǎn)硬件和核心協(xié)議棧軟件設(shè)計(jì)，RFID無源有源

標(biāo)簽設(shè)計(jì)技術(shù)掌握，低功耗無線設(shè)計(jì)，根底無線網(wǎng)絡(luò)

技術(shù)掌握，平安和加密原理和設(shè)計(jì)

1.5關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)

RFID和物聯(lián)網(wǎng)中讓物品“開口說話〃的關(guān)鍵技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)中，通過EPC編碼，RFID標(biāo)簽上

EPC技存儲(chǔ)著標(biāo)準(zhǔn)而具有互用性的信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央

術(shù)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品（商品）的識(shí)別

傳感控在物聯(lián)網(wǎng)中，傳感控制技術(shù)主要負(fù)責(zé)接收物品“講話”的內(nèi)容。傳感控制技術(shù)是關(guān)

制技術(shù)于從自然信源獲取信息，并對(duì)之進(jìn)行處理、變換和識(shí)別的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代

科學(xué)與工程技術(shù)，它涉及傳感器、信息處埋和識(shí)別的規(guī)劃設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、測

試、應(yīng)用及評(píng)價(jià)改良等活動(dòng)

無線網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)中，物品與人的無障礙交流，必然離不開高速、可進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>

絡(luò)技術(shù)無線網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，

也包括為近距離的藍(lán)牙技術(shù)和紅外技術(shù)

組網(wǎng)技組網(wǎng)技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)組建技術(shù)，分為以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)和ATM局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)，也可

術(shù)分為有線、無線組網(wǎng)，在物聯(lián)網(wǎng)中，組網(wǎng)技術(shù)起到“橋梁〃的作用，其中應(yīng)用最多

的是無線自組網(wǎng)技術(shù)，它能將分散的節(jié)點(diǎn)在一定范圍之內(nèi)自動(dòng)組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，來

增加各采集節(jié)點(diǎn)獲取信息的渠道。除了采集到的信息外，該節(jié)點(diǎn)還能獲取一定范

圍之內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)采集到的信息，因此在該范圍內(nèi)節(jié)點(diǎn)采集到的信息可以統(tǒng)一處

理，統(tǒng)一傳送，或者經(jīng)過節(jié)點(diǎn)之間的相互“聯(lián)系”后，它們協(xié)商傳送各自的局部信

息

人工智人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為［如學(xué)習(xí)、推理、

能技術(shù)思考、規(guī)劃等）的技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)中，人工智能技術(shù)主要負(fù)責(zé)將物品“說話”的內(nèi)

容進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理

應(yīng)用難點(diǎn)

技術(shù)世界各國存在不同的標(biāo)注，中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)于2006年成立了無線傳

標(biāo)準(zhǔn)感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工程組。2009年9月，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)組正式成立了PG1（國際標(biāo)準(zhǔn)化）、

問題PG2（標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu)）、PG3（通信與信息交互）、PG4（協(xié)同信息處理）、PG5（標(biāo)識(shí)）、

PG6（平安）、PG7（接口）和PG8（電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研）等8個(gè)專項(xiàng)組，開展具體的國家標(biāo)

準(zhǔn)的制定工作

數(shù)據(jù)信息采集頻繁，其數(shù)據(jù)平安必須重點(diǎn)考慮

平安

問題

IP地每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要一個(gè)地址。物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址，

址問IPv4資源即將耗盡，那就需要IPv6來支撐。IPv6協(xié)議已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走向了應(yīng)用階段

題

物聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)終端除具有本身功能外還擁有傳感器和網(wǎng)絡(luò)接入等功能，且不同行業(yè)需求千

網(wǎng)終差萬別，如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求，對(duì)運(yùn)營商來說是一大挑戰(zhàn)

端問

題

十大領(lǐng)域

智能智能智能智能環(huán)境與平安檢測

電網(wǎng)交通物流家居

醫(yī)療國防精細(xì)農(nóng)牧業(yè)金融與效勞業(yè)工業(yè)與自動(dòng)化控制

健康軍事

?智能醫(yī)療是將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)感知技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、智能技術(shù)與醫(yī)

疔技術(shù)的融合，患者與醫(yī)生的融合，大型醫(yī)院、?？漆t(yī)院與社區(qū)醫(yī)院的融合，將有限的醫(yī)疔資

源提供給更多的人共享，把醫(yī)院的作用向社區(qū)、家庭以及偏遠(yuǎn)農(nóng)村延伸和輻射，提升全社會(huì)的

疾病預(yù)防、疾病治療、醫(yī)療保健與健康管理水平

?智能醫(yī)療必將成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中實(shí)用性強(qiáng)、貼近民生、市場需求旺盛的重點(diǎn)開展領(lǐng)域

一.地理信息系統(tǒng)的根本概念

GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)采集、管理、處理、分

析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。一一美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)（FICCDC）

空間數(shù)據(jù)

＞地理信息：是指表征地理圈或地理環(huán)境固有要素或物質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律

等的數(shù)字、文字、圖像和圖形的總稱。

＞地理數(shù)據(jù)：是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系的符號(hào)化表示，包括空間位置、屬性特征及時(shí)態(tài)特征

三局部。

地理信息的特征

＞空間特征：其位置的識(shí)別是與數(shù)據(jù)聯(lián)系在一

起的。

＞多維特征：即在二維空間的根底上實(shí)現(xiàn)多專

題的第三維結(jié)構(gòu).

＞時(shí)序特征：可以按照時(shí)間尺度劃分地理

信息，對(duì)地理事物進(jìn)行預(yù)測、

預(yù)報(bào)，從而為科學(xué)決策提供

重要依據(jù)。

全球定位系統(tǒng)是美國從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，

具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。目前的全球覆蓋

率為98%。在美國,GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅”飛船登月,航天飛機(jī)升空，共同給列為20世紀(jì)“三大

航天工程〃

為了減少誤差，一般要求4顆衛(wèi)星，用于定位的4顆衛(wèi)星稱為定位星座。

?24(21+3)顆衛(wèi)星

?6個(gè)軌道面

?每軌道面4顆

?55度傾角

?運(yùn)行周期12小時(shí)

?軌道高度20200公里

各軌道平面相對(duì)于赤道平面的傾角為553軌道平面間距60%在每一軌道平面內(nèi)，各衛(wèi)星升交角距差

909

主控站收集各監(jiān)控站提供的GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、各監(jiān)測站和注入站自身的工作狀

態(tài)數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，完成各項(xiàng)工作：

⑴如及時(shí)編算每顆衛(wèi)星的導(dǎo)航電文并傳送給注入站；

(2)控制和協(xié)調(diào)監(jiān)測站間、注入站間的工作，檢驗(yàn)注入衛(wèi)星的導(dǎo)航電文是否正確以及衛(wèi)星是否將導(dǎo)航電

文發(fā)給了gps用戶系統(tǒng)

⑶診斷衛(wèi)星工作狀態(tài)，改變偏離軌道的衛(wèi)星位置及姿態(tài)，調(diào)整備用衛(wèi)星取代失效衛(wèi)星。

注入站:在每顆衛(wèi)星運(yùn)行到上空時(shí)，將導(dǎo)航數(shù)據(jù)及主控站的指令注入到衛(wèi)星.

?北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),是繼美全球定位系統(tǒng)

(GPS)和俄GLONASS之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成,

可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)效勞，并具

短報(bào)文通信能力。截止2012年5月在軌衛(wèi)星12顆,已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時(shí)能力,

定位精度優(yōu)于20m,授時(shí)精度優(yōu)于100ns。2012年9月11日，北斗（上海）位置綜合效勞平臺(tái)

和上海北斗導(dǎo)航及位置效勞產(chǎn)品檢測中心（籌）啟動(dòng)建設(shè)。2020年中國北斗系統(tǒng)將有能力參與

全球競爭。

什么是MEMS傳感器?？

?微機(jī)電系統(tǒng)（MicroelectromechanicalSystems,MEMS）是將微電子技術(shù)與機(jī)械工程融合到一起

的一種工業(yè)技術(shù)，它的操作范圍在微米范圍內(nèi)。比它更小的，在納米范圍的類似的技術(shù)被稱為

納機(jī)電系統(tǒng)。

?MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信

和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。

?MEMS壓力傳感器原理

目前的MEMS壓力傳感器有硅壓阻式壓力傳感器和硅電容式壓力傳感器，兩者都是在硅片上生成的微

機(jī)電傳感器。

硅壓阻式壓力傳感器是采用高精密半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片組成惠斯頓電橋作為力電變換測量電路的，具

有較高的測量精度、較低的功耗，極低的本錢。惠斯頓電橋的壓阻式傳感器，如無壓力變化，其輸出為

零，幾乎不耗電。其電原理如圖1所示。硅壓阻式壓力傳感器其應(yīng)變片電橋的光刻版本如圖2。

圖形的應(yīng)力硅薄膜

患斯頓電橋電路

某一種光刻版本

圖1惠斯頓電橋電原理

圖2應(yīng)變片電橋的光刻版本

MEMS陀螺儀

?陀螺儀能夠測量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的角速度，是補(bǔ)充MEMS加速計(jì)功能的理想技術(shù)。事實(shí)

上，如果組合使用加速計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員就可以跟蹤并捕捉三維空間的

完整運(yùn)動(dòng)，為最終用戶提供現(xiàn)場感更強(qiáng)的用戶使用體驗(yàn)、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)以及其它功能。

iPhone4中的MEMS

?加速度傳感器

O俗稱加速規(guī)、G-Sensor,可以感應(yīng)物體的加速度性。事實(shí)上加速度傳感器的實(shí)現(xiàn)方式也

是許多種，MEMS只是手法之一，用MEMS實(shí)現(xiàn)加速度傳感器確實(shí)是目前的趨勢。

O加速度傳感器一般有「X、Y兩軸」與「X、Y、Z三軸」兩種，兩軸多用于車、船等平面

移動(dòng)為多，三軸多用于飛彈、飛機(jī)等飛行物。而不用多說，Wii遙控器也是用三軸，iPhone

可以感應(yīng)實(shí)體翻轉(zhuǎn)而自動(dòng)對(duì)應(yīng)翻轉(zhuǎn)畫面，也是靠這個(gè)傳感器。

?角加速度傳感器

O更簡單講就是陀螺儀，陀螺儀實(shí)現(xiàn)技術(shù)有機(jī)械式與光學(xué)（紅外線、雷射）式，第六項(xiàng)的

加速度傳感器比擬能感測平移性，但對(duì)于物體有個(gè)軸心，進(jìn)行角度性的移動(dòng)，那么其感

應(yīng)效果不如陀螺儀好,所以許多應(yīng)用多半是混何使用加速度傳感器與陀螺儀,而今

iPhone4也從善如流。不過，iPhone4確實(shí)是率先使用陀螺儀的。

12.1條形碼技術(shù)

隨處可見的條形碼，應(yīng)用極為廣泛

條形碼(barcode)是將寬度不等的

多個(gè)黑條和空白，按照一定的

編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一組信息的

圖形標(biāo)識(shí)符。

常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)排成的平行線圖案。

生產(chǎn)國、制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)日期、圖書分類號(hào)、郵件起止地點(diǎn)、類別、日期等許多信息。

因而在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統(tǒng)等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用

?一維條形碼的種類

1.條形碼的碼制的兩大類：

一維條碼、二維條碼

2.一維條碼分為：EAN歐洲商品條碼、UPC統(tǒng)一商品條碼、交叉二五條形碼、庫德巴條形碼、三九條形

碼和128條形碼等，而商品上最常使用的就是EAN商品條形碼。

?條形碼的優(yōu)越性

L可靠性強(qiáng)

條形碼的讀取準(zhǔn)確率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工記錄，每15000個(gè)字符才會(huì)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤。

2.效率高

條形碼的讀取速度很快，相當(dāng)于每秒40個(gè)字符。

3.本錢低

與其它自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)相比擬，條形碼技術(shù)僅僅需要一小張貼紙和相對(duì)構(gòu)造簡單的光學(xué)掃描儀，本

錢相當(dāng)?shù)土?/p>

4.易于制作

條形碼的編寫很簡單，制作也僅僅需要印刷，被稱作為“可印刷的計(jì)算機(jī)語言〃。

5.構(gòu)造簡單

條形碼識(shí)別設(shè)備的構(gòu)造簡單，使用方便。

6.靈活實(shí)用

條形碼符號(hào)可以手工鍵盤輸入，也可以和有關(guān)設(shè)備組成識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識(shí)別，還可和其他控制

設(shè)備聯(lián)系起來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化管理。

?要提高資料密度，又要在一個(gè)固定面積上印出所需資料，可用兩種方法來解決：

?⑴在一維條形碼的根底上向二維條形碼方向擴(kuò)展；

?(2)利用圖像識(shí)別原理，采用新的幾何形體和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出二維條形碼。

?前者開展出堆疊式(Stacked)二維條形碼，接者那么有矩陣式(Matrix)二維條形碼之開展，構(gòu)成現(xiàn)

今二維條形碼的兩大類型。

PDF417與IC卡及磁卡技術(shù)的比擬

?一.磁卡

?優(yōu)點(diǎn)：可讀可寫，本錢略高于PDF417二維條碼卡；

?缺點(diǎn)：

?1.信息容量小，常依賴于外界的數(shù)據(jù)庫；

?2.保密防偽性差；

?3.可靠性低，易受電磁場干擾而損毀信息；

?4.壽命短(1年)。

一「c卡

?優(yōu)點(diǎn)：信息容量大，可讀可寫；

?缺點(diǎn)：

?1.本錢高，IC卡的本錢通常是PDF417條碼卡的3-5倍；

?2.壽命短（2?3年），易于折毀；

?3.可靠性差，易受外界強(qiáng)磁場干擾而損毀信息；

?4.保密防偽性相對(duì)較差，信息可改寫既是IC卡的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)亦成為IC卡的缺點(diǎn)，為偽造信

息留下契機(jī)。

?與磁卡IC卡比擬，PDF417的優(yōu)缺點(diǎn)

?優(yōu)點(diǎn)；1.信息容量大、保密防偽性強(qiáng)、可靠性高；

?2.本錢低，按照材料的不同選用載體，一張PDF417條碼卡，價(jià)格。最多幾元錢人民幣，甚至

幾角幾分即可實(shí)現(xiàn)；

?3.壽命長，PDF417二維條碼卡的壽命可達(dá)8、9年（PVC卡）。

?缺點(diǎn)：信息不可改寫。這點(diǎn)恰恰增強(qiáng)了二維條碼卡的防偽能力。

?二維條碼卡幾乎包容了磁卡和IC卡的所有優(yōu)點(diǎn)。唯一的缺點(diǎn)是不可改寫，而如果為了增強(qiáng)證卡

的保密防偽性，對(duì)于證照等不需經(jīng)常改寫的應(yīng)用場合，信息不可改寫恰恰增強(qiáng)了證卡的保密防

偽性能。

?2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

自動(dòng)設(shè)備識(shí)別技術(shù)（AutomaticEquipmentIdentification,AEI）是目前國際上開展很快的一項(xiàng)新技術(shù)，

該項(xiàng)技術(shù)的根本思想是通過采序一些先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)各類物體或設(shè)備（人員、物品）在不

同狀態(tài)（移動(dòng)、靜止或惡劣環(huán)境）下的自動(dòng)識(shí)別和管理。

?2.1.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)概述

自動(dòng)識(shí)別技術(shù)就是應(yīng)用一定的識(shí)別裝置，通過被識(shí)別物品和識(shí)別裝置之間的接近活動(dòng)，主動(dòng)地

獲取被識(shí)別物品的相關(guān)信息，并提供給后臺(tái)的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)來完成相關(guān)后續(xù)處理的一種技術(shù)。

1.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)

（1）準(zhǔn)確性：自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，極大地降低人為錯(cuò)誤。

（2J高效性：數(shù)據(jù)采集快速，信息交換可實(shí)時(shí)進(jìn)行。

（3）兼容性：以計(jì)算機(jī)技術(shù)為根底，可與信息管理系統(tǒng)無縫連接。

3.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的種類

自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)識(shí)別對(duì)象的特征可以分為兩大類，分別是數(shù)據(jù)采集技術(shù)和特征提取技術(shù)。這

兩大類自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的根本功能都是完成物品的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。

數(shù)據(jù)采集技術(shù)的根本特征是需要被識(shí)別物體具有特定的識(shí)別特征載體（如標(biāo)簽等，僅光學(xué)字符

識(shí)別例外），而特征提取技術(shù)那么根據(jù)被識(shí)別物體的本身的行為特征（包括靜態(tài)的、動(dòng)態(tài)的和屬性的特

征）來完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。

（1）數(shù)據(jù)采集技術(shù)

?光存儲(chǔ)器：包括條碼（一維、二維）、矩陣碼、光標(biāo)閱讀器、光學(xué)字符識(shí)別（OCR）。?磁存

儲(chǔ)器：包括磁條、非接觸磁卡、磁光存儲(chǔ)、微波。?電存儲(chǔ)器：包括觸摸式存儲(chǔ)、RFID射頻識(shí)別（無

芯片、有芯片）、存儲(chǔ)卡（智能卡、非接觸式智能卡）、視覺識(shí)別、能量擾動(dòng)識(shí)別。

（2）特征提取技術(shù)

?靜態(tài)特征：包括指紋、虹膜、視網(wǎng)膜、面部。?動(dòng)態(tài)特征：包括簽名、聲音（語音）、鍵盤敲擊、

其他感覺特征。?屬性特征：包括化學(xué)感覺特征、物理感覺特征、生物抗體病毒特征、聯(lián)合感覺系統(tǒng)。

?2.1.2生物識(shí)別技術(shù)

生物識(shí)別技術(shù)是指利用可以測量的人體生物學(xué)或行為學(xué)特

征來識(shí)別、核實(shí)個(gè)人身份的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。能夠用來鑒別身份的生物特征應(yīng)該具有廣泛性、唯一

性、穩(wěn)定性、可采集性等特點(diǎn)。

人體生物的生物特征包括生理特征和行為特征兩大類。

?⑴人體的生理特征主要包括人臉、指紋、掌紋、掌形、虹膜、視網(wǎng)膜、靜脈、DNA、顱骨等,

這些特征是與生俱來的，是先天形成的；

?⑵而行為特征包括聲紋、簽名、步態(tài)、耳形、按鍵節(jié)奏、身體氣味等，這些特征是由后天

的生活環(huán)境和生活習(xí)慣決定的。

?這些生物特征本身固有的特點(diǎn)決定了其在生物認(rèn)證中所起的作用是不同的。表1對(duì)各種生物認(rèn)

證技術(shù)作了一個(gè)簡單的比擬。

5.指紋識(shí)別

(1)指紋識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)

??指紋是人體獨(dú)一無二的特征，并且它們的復(fù)雜度足以提供用于鑒別的足夠特征。

??如果要增加可靠性，只需登記更多的指紋、鑒別更多的手指，最多可以多達(dá)十個(gè)，而每

一個(gè)指紋都是獨(dú)一無二的。

??掃描指紋的速度很快，使用非常方便。

??讀取指紋時(shí)，用戶必需將手指與指紋采集頭相互接觸，與指紋采集頭直接接觸是讀取人

體生物特征最可靠的方法。

??指紋采集頭可以更加小型化，并且價(jià)格會(huì)更加的低廉。

(2)指紋識(shí)別的缺點(diǎn)

?某些人或某些群體的指紋特征少，難成像。

?過去因?yàn)樵诜缸镉涗浿惺褂弥讣y，使得某些人害怕“將指紋記錄在案”。

?實(shí)際上現(xiàn)在的指紋鑒別技術(shù)都可以不存儲(chǔ)任何含有指紋圖像的數(shù)據(jù)，而只是存儲(chǔ)從指紋中得到的

加密的指紋特征數(shù)據(jù)。

?每一次使用指紋時(shí)都會(huì)在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕，而這些指紋痕跡存在被用來復(fù)制指

紋的可能性。

2.1.5光學(xué)字符識(shí)別(OCR)技術(shù)

?光學(xué)字符識(shí)別OCR(OpticalCharacterRecognition,OCR)是基于圖型識(shí)別的一種技術(shù)，其目的

就是要讓計(jì)算機(jī)知道它到底看到了什么，尤其是文字資料。OCR技術(shù)能夠使設(shè)備通過光學(xué)的機(jī)

制來識(shí)別字符。

?一個(gè)OCR識(shí)別系統(tǒng)的處理流程如下：首先將標(biāo)的物的影像輸入，然后經(jīng)過影像前處理、文字特

征抽取、比對(duì)識(shí)別等過程，最后經(jīng)人工校正將認(rèn)錯(cuò)的文字更正，將結(jié)果輸出。

?OCR技術(shù)主要應(yīng)用于：文字資料的自動(dòng)輸入；建立文獻(xiàn)檔案庫；文本圖像的壓縮存儲(chǔ)和傳輸；

書刊自動(dòng)閱讀器，盲人閱讀器；書刊資料的再版輸入，古籍整理；智能全文信息管理系統(tǒng)，漢

英翻譯系統(tǒng)；名片識(shí)別管理系統(tǒng)；車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)出版；表格、票據(jù)、發(fā)票識(shí)別系統(tǒng);

身份證識(shí)別管理系統(tǒng)；無紙化評(píng)卷等。

?OCR的優(yōu)點(diǎn)是人眼可視讀、可掃描，但輸入速度和可靠性不如條碼，數(shù)據(jù)格式有限，通常要用

接觸式掃描器。

O2.1.1RFID的概念

?無線射頻識(shí)別(RadioFrequencyIdentification,RFID)也稱為射頻識(shí)別，它是一種新興的自動(dòng)識(shí)

別技術(shù)。

?RFID閱讀器頻率分類和我們聽的收音機(jī)類似，射頻應(yīng)答器和閱讀器同樣要調(diào)制到相同的頻率點(diǎn)

才能工作。

?LF、HF、UHF就分別對(duì)應(yīng)著不同頻率的射頻頻段。具體見下表

?RF2主要頻段和特性

低頻，百頻P超育頻“微波一

頻率P125KHz3

1356MHzQ433MHz*850~960M32.45GHz/55GHzc

134KHz*

<3.5~10m(PW

識(shí)別距離一<60cm^<1.2mQ<150mo<lm(P)<50m(A)P〈40m7

<100m(A)P

y

-價(jià)格中低”-價(jià)格低廉，-價(jià)格較高“-無源標(biāo)簽價(jià)-價(jià)格與900MHz-標(biāo)筌價(jià)格很高，

主流產(chǎn)品d-識(shí)別距離長〃格低廉。頻段類似“-通信速率很高，

的一般特-性能幾乎-適合短距-實(shí)時(shí)跟蹤，-距離比低頻-通信速率很高P-容易受環(huán)境的

性一不受環(huán)境離識(shí)別，對(duì)電船訃境不和高頻迎“-容易受環(huán)境的能響*

影響o場內(nèi)金屬高。-國內(nèi)技術(shù)掌影響尸

敏感一握程度不足一

供電方式一無源，無源。有源*無源有源*無源市源"有源*

通信速度Q低速?--------------------------?高速。

環(huán)境影響Q遲鈍?--------------------------?敏感」

1.RFID系統(tǒng)的組成

應(yīng)用系統(tǒng)計(jì)算機(jī)

標(biāo)

標(biāo)

簽

標(biāo)

簽

控

簽

存

天

制

儲(chǔ)

線

電

器

路

總結(jié):

?在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，全球有三大RFID標(biāo)準(zhǔn)陣營：

?歐美的全球產(chǎn)品電子代碼（ElectronicProductCodeglobal,EPCGlobal）

?日本的UbiquitousID

?國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO/IEC18000

GSM

?GlobalSystemforMobileCommunications^中文為全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)

?GSM系統(tǒng)包括GSM900：900MHz>GSM1800：1800MHz及GSM-1900：1900MHz等幾個(gè)頻段。

目前我國主要的兩大GSM系統(tǒng)為GSM900及GSM1800,由于采用了不同頻率，因此適用的也

不盡相同。不過目前大多數(shù)根本是雙頻，可以自由在這兩個(gè)頻段間切換。歐洲國家普遍

采用的系統(tǒng)除GSM900和GSM1800另外參加了GSM1900,為三頻。在我國隨著市場

的進(jìn)一步開展，現(xiàn)也已出現(xiàn)了三頻，即可在GSM900\GSM1800\GSM1900三種頻段內(nèi)自由切

換的，真正做到了一部可以暢游全世界。

?中國移動(dòng)GSM工作頻段（上行885-909、下行930-954）

中國聯(lián)通GSM工作頻段（上行909-915、下行954-960）

中國聯(lián)通CDMA工作頻段（上行825-835、下行870-880）

DCS工作頻段：上行下行

移動(dòng)：1745-17551840-1850

聯(lián)通：1710-17201805-1815

（單位：MHZ）

2.6RFID技術(shù)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)

?1.防沖突問題，碰撞算法

?2.平安與認(rèn)證機(jī)制

?3.數(shù)據(jù)過濾與清洗

?4.協(xié)議與組網(wǎng)

?5.中間件

4.1.1傳感器的定義

?傳感器是能以一定精確度把某種被測量（主要為各種非電的物理量、化學(xué)量、生物量等）按一

定規(guī)律轉(zhuǎn)換為（便于人們應(yīng)用、處理）另一參量（通常為電參量）的器件或測量裝置。

?傳感器通常由敏感器件和轉(zhuǎn)換器件組合而成。敏感器件是指傳感器中直接感受被測量的局部，

轉(zhuǎn)換器件通常是指將敏感器件在傳感器內(nèi)部輸出轉(zhuǎn)換為便于人們應(yīng)用、處理外部輸出（通常為

電參量）信號(hào)的局部。

汽車傳感器

?溫度、濕度傳感器（空調(diào)）;

?轉(zhuǎn)速傳感器（速度）；

?位置（曲軸、凸輪）霍爾傳感器；

?氣體傳感器（氧）；

?衛(wèi)星自動(dòng)定位系統(tǒng)（GPS,導(dǎo)航傳感器）；

?爆震傳感器；

?里程表傳感器；

■汽車傳感器

堞度"轉(zhuǎn)速......加速度

"■加速度汽車導(dǎo)航角速度

陀線傳感熊I-

/引掌控制減焦傳感器\

奉第

汽車安全工、

=超聲波

振動(dòng)傳事器

倒車系坡/

超聲波/"

TPMS-Tx

振動(dòng)傳感器

1.2.2通信方式慕

前述通信系統(tǒng)是單向通信系統(tǒng)，但在多數(shù)場合下，信源兼為信宿，需要雙向通信，就是一個(gè)最

好的例子，這時(shí)通信雙方都要有發(fā)送和接收設(shè)備，并需要各自的傳輸媒質(zhì)，如果通信雙方共用一個(gè)信道，

就必須用頻率或時(shí)間分割的方法來共享信道。因此，通信過程中涉及通信方式與信道共享問題。下面

只對(duì)通信方式作一簡單介紹。慕

1.按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系分區(qū)

對(duì)于點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信，按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系，通信方式可分為單工、半雙工及全雙工

通信三種。慕

單工通信一一消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑虼酥徽加靡粋€(gè)信道，播送、遙測、遙控、無線尋呼

等就是單工通信方式的例子。

半雙工通信一一通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式。

例如，使用同一載頻的對(duì)講機(jī)，收發(fā)報(bào)機(jī)以及問詢、檢索、科學(xué)計(jì)算等數(shù)據(jù)通信都是半雙工通信

方式。端

全雙工通信一一通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式，一般情況全雙工通信的信道必須是雙向

信道。

普通、都是最常見的全雙工通信方式，計(jì)算機(jī)之間的高速數(shù)據(jù)通信也是這種方式。

2.按數(shù)字信號(hào)排列順序分類：

在數(shù)字通信中，按數(shù)字信號(hào)代碼排列的順序可分為并行傳輸和串行傳輸。

并行傳輸——將代表信息的數(shù)字序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸，優(yōu)點(diǎn)

是節(jié)省傳輸時(shí)間，但需要傳輸信道多，設(shè)備復(fù)雜，本錢高，故一般適用于計(jì)算機(jī)和其他高速數(shù)字系

統(tǒng)，特別適用于設(shè)備之間的近距離通信。

串行傳輸——數(shù)字序列以串行方式一個(gè)接一個(gè)地在一條信道上傳輸，通常，一般的遠(yuǎn)距離數(shù)字通信

都采用這種傳輸方式。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地球站、上行線路及下行線路組成。上行線路和下行線路是地球站至通

信衛(wèi)星及通信衛(wèi)星至地球站的無線電傳播路徑，通信設(shè)備集中于地球站和通信衛(wèi)星中。

衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是：通信距離遠(yuǎn)、覆蓋地域廣、不受地理?xiàng)l件限制、通信容量大、可靠性高等。自

從1957年10月第一顆衛(wèi)星發(fā)射成功以來，衛(wèi)星通信作為一種重要的通信手段被廣泛用于國際、國內(nèi)和

區(qū)域通信。21世紀(jì)的衛(wèi)星通信將向更高頻段、更大容量方向開展。衛(wèi)星間的通信將采用速度快、頻帶

交、保密性強(qiáng)的激光通信。預(yù)計(jì)到2010年前,星間激光通信的傳輸速率將到達(dá)40Gb/s,地面終端設(shè)

備將日益小型化，甚小天線衛(wèi)星地球站（VSAT）將會(huì)繼續(xù)開展。

1有線電視

1.1定義

有線電視系統(tǒng)是采用纜線（電纜或光纜）等作為傳輸媒質(zhì)來傳送電視節(jié)目的一種閉路電視系統(tǒng)CATV（共

用天線系統(tǒng)/有線電視CommunityAntennaTelevision）,它以有線的方式在電視中心和用戶終端之間傳遞

聲、像信息。所謂閉路，是指電磁波不向自由空間輻射，可供電視接收機(jī)通過無線接收方式直接接受。

?1.3傳輸媒質(zhì)

有線電視系統(tǒng)在中近距離傳輸時(shí)，其傳輸媒質(zhì)一般是同軸電纜、光纜等有線介質(zhì)。而在較遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，

除用光纜和同軸電纜+光纜混合方式（HybridFiberCoax/Coaxialcable同軸電纜，簡稱HFC）外，還

常用微波和衛(wèi)星等無線傳輸媒質(zhì)。

?2、有線電視系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1根本組成

有線電視系統(tǒng)主要由信號(hào)源、前端系統(tǒng)、干線傳輸系統(tǒng)、用戶分配網(wǎng)絡(luò)和用戶終端等五局部組成。

?信號(hào)源是提供傳送播送電視信號(hào)節(jié)目的源頭。

?前端系統(tǒng)是位于信號(hào)源與干線傳輸系統(tǒng)之間的信號(hào)處理和轉(zhuǎn)換設(shè)備。

?干線傳輸系統(tǒng)是有線電視系統(tǒng)的重要組成局部，它擔(dān)負(fù)向用戶分配網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量地傳送信號(hào)的功

能。

?用戶分配網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)是把干線傳輸來的電視信號(hào)經(jīng)分配系統(tǒng)均勻地送到用戶終端。

?用戶終端是指電視接收、調(diào)頻播送、線纜調(diào)制解調(diào)器（CableModemPC機(jī)、IP等。

4.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍進(jìn)行分類：

?個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（PAN）一聯(lián)接用戶身邊10m之內(nèi)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、PDA與智能等數(shù)字終端設(shè)備

的網(wǎng)絡(luò)

?局域網(wǎng)（LAN）—覆蓋10m?10km的網(wǎng)絡(luò)

?城域網(wǎng)（MAN）—覆蓋10km?100km的網(wǎng)絡(luò)

Metropolitan

?廣域網(wǎng)（WAN）-覆蓋100km?1000km的網(wǎng)絡(luò)

個(gè)人區(qū)域網(wǎng)局域網(wǎng)城域網(wǎng)廣域網(wǎng)

PANLANMANWAN

010m10km100km1000km

中國四大主干網(wǎng)

?1.中國科技網(wǎng)——CSTNET隨著國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)事業(yè)的飛速開展，NCFC中的一局部（主要是中科院網(wǎng)

絡(luò)系統(tǒng)的一局部）與其它一些網(wǎng)絡(luò)一起演化為中國科技網(wǎng)——CSTNETo

?2.中國教育與科研網(wǎng)-----CERNETCERNET是由政府資助的全國范圍的教育與學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)。

?3.金橋網(wǎng)-----CHINAGBN中國金橋信息網(wǎng)------CHINAGBN,簡稱金橋網(wǎng)，是面向企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)根

底設(shè)施，是中國可商業(yè)運(yùn)營的公用互聯(lián)網(wǎng)。

?4.中國公眾互聯(lián)網(wǎng)-----CHINANETCHINANET是郵電部門主建及經(jīng)營管理的中國公用Internet主

干網(wǎng)，1995年4月開通，并向社會(huì)提供效勞。

接入技術(shù)分類

43三網(wǎng)融合技術(shù)的開展背景

?“三網(wǎng)融合”實(shí)質(zhì)上是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信通信網(wǎng)與電視傳輸網(wǎng)技術(shù)的融合、業(yè)務(wù)的融合

一、無線通信發(fā)展的現(xiàn)狀

幾種無線通信技術(shù)

1PAN：射頡識(shí)別(RFID)、藍(lán)牙(Bluetooth)、超寬帶(UWB)

2LAN：Wi-Fi、ZigBeex302.11x)xDECT(無繩電話)

3MAN：Wi-MAX(802.16x)30英里

4WAN：2G、3G、4G

(融合構(gòu)建一個(gè)全空間的無線網(wǎng)絡(luò)f)

一、無線通信發(fā)展的現(xiàn)狀

幾種無線通信技術(shù)

End-userbitrate

二、各種無線通信的特點(diǎn)

4.Zigbee無線通信技術(shù)

什么是Zigbee技術(shù)？

“ZigBee〃被人們借來稱呼一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低本錢的無線網(wǎng)絡(luò)技

術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無線連接。

5.WiFi無線通信技術(shù)

什么是WiFi?

全稱WirelessFidelity,又稱802.11b標(biāo)準(zhǔn)與藍(lán)牙技術(shù)一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用

的短距離無線技術(shù)主要特性為：速度快，可靠性高，在開放性區(qū)域，通訊距離可達(dá)305米，在封閉性

區(qū)域，通訊距離為76米到122米，方便與現(xiàn)有的有線以太網(wǎng)絡(luò)整合

6.WiMAX無線通信技術(shù)

什么是WiMAX?

全稱WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess,即全球微波接入互操作性

是一種基于IEEE802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線技術(shù)最初該技術(shù)的目的在于統(tǒng)一固定無線接入的空中接

口o基于802.16e的第二代WiMAX是支持移動(dòng)特性的標(biāo)準(zhǔn)。

典型的移動(dòng)通信系統(tǒng)

?集群通信一警察、出租車調(diào)度

?蜂窩移動(dòng)一車載、手持機(jī)

?無線尋呼一數(shù)顯、漢顯、雙向

?無繩一家用、公共無線接入點(diǎn)

?衛(wèi)星移動(dòng)通信一鉞、全球星等

?無線局域網(wǎng)(WLAN)---802.11、UWB

3.2.4移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與根本工作原理

移動(dòng)終端接入網(wǎng)核心網(wǎng)

手機(jī),基站天線

固定電話

訪問位昔寄存器

VLR

空中接口

歸屬位置寄存器

Um

HLR

鑒權(quán)中心

AUC服務(wù)展

Web服務(wù)器

GSM工作原理

?多址方式

?多個(gè)用戶同時(shí)與一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行通信的方式叫多址通信。多址方式可以分為FDMA、TDMA和CDMA

三種方式。

?FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess)---------頻分多址：多個(gè)用戶各自在互不相同頻帶上

同時(shí)與系統(tǒng)進(jìn)行通信。此種通信方式多用于模擬通信系統(tǒng)。

?TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)---------時(shí)分多址：多個(gè)用戶在同一個(gè)頻帶上按順序輪流與

系統(tǒng)進(jìn)行通信，在某一時(shí)刻，只有一個(gè)用戶與系統(tǒng)進(jìn)行通信。此種方式主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)。

?CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)---------碼分多址：多個(gè)用戶在同一時(shí)間、同一頻帶內(nèi)與

系統(tǒng)進(jìn)行通信，但各自發(fā)出的信號(hào)編碼互不相同，由系統(tǒng)識(shí)別各用戶的通信內(nèi)容。此種通信方

式也用于數(shù)字系統(tǒng)。

WSN定義

?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork,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(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的根本概念

?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、分布式信息處理技

術(shù)以及微機(jī)電技術(shù)。

?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境

或監(jiān)測對(duì)象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理，并通過隨機(jī)自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳

中繼方式將信息傳送到終端用戶，從而實(shí)現(xiàn)“無處不在的計(jì)算”理念。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征(續(xù))

?數(shù)據(jù)為中心，感知數(shù)據(jù)流巨大，傳感器網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)傳感器通常都產(chǎn)生較大的流式數(shù)據(jù)，并具有

實(shí)時(shí)性。

?動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)：經(jīng)常有節(jié)點(diǎn)失效或移動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁；由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間

需自組織通信，以使網(wǎng)絡(luò)面對(duì)變化仍可正常工作。

?容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)：由于環(huán)境惡劣及頻繁的變化，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備容錯(cuò)能力

?與應(yīng)用密切相關(guān)。

WSN的資源約束

?傳感器節(jié)點(diǎn)一般由電池供電，能量有限，使得節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)壽命有限；網(wǎng)絡(luò)中的傳感器由于電源

能量的原因經(jīng)常失效或廢棄。

?計(jì)算能力有限：傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器都具有嵌入式處理器和存儲(chǔ)器，但是嵌入式處理器和存儲(chǔ)

器的能力和容量有限。

?通信能力有限.傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感

器的通信帶寬窄而且經(jīng)常變化，通

信覆蓋范圍只有幾十到幾百米.傳

感器之間的通信斷接頻繁,經(jīng)常導(dǎo)

致通信失敗。

WSN系統(tǒng)概念

?網(wǎng)關(guān)--負(fù)責(zé)建立和管理網(wǎng)絡(luò)以及與

PC機(jī)之間通信，向網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)PC機(jī)

發(fā)送的控制命令及把網(wǎng)絡(luò)中的請(qǐng)求

反應(yīng)給PC機(jī)

?路由?一負(fù)責(zé)連接整個(gè)網(wǎng)絡(luò)及中繼數(shù)

據(jù)和指令

?終端-負(fù)責(zé)目標(biāo)控制和數(shù)據(jù)采集，

也可能負(fù)責(zé)本地?cái)?shù)據(jù)融合

位置計(jì)算方法

三角測量法極大似然估計(jì)

三邊測量法

7.1物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的根本概念

7.1.1物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

海量

?物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量是非常多的，它們所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量一定是海量

多態(tài)

?多種傳感器去觀測的不同數(shù)據(jù)在數(shù)值范圍、格式、單位與精度

動(dòng)態(tài)

?各種數(shù)據(jù)都將隨時(shí)間不斷變化的

關(guān)聯(lián)

?物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)之間在空間、時(shí)間維度上存在著緊密的關(guān)聯(lián)性

存儲(chǔ)技術(shù)的研究與開展

?數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)從單機(jī)封閉系統(tǒng)存儲(chǔ)向開放系統(tǒng)的存儲(chǔ)方向開展

?開放系統(tǒng)的存儲(chǔ)進(jìn)一步分為：

一直接附加存儲(chǔ)(DAS)

一網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)(NAS)

一存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)_

?隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大規(guī)模的在線網(wǎng)絡(luò)效勞促進(jìn)了“互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)”的

出現(xiàn)

?隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，一些企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)、商務(wù)網(wǎng)也在考慮建設(shè)自己的數(shù)據(jù)中心(Data

Center)

?數(shù)據(jù)中心的本錢是由4局部組成：效勞器本錢、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本錢、根底設(shè)施本錢與能源本錢

?在推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開展的同時(shí)，必須研究適合即能夠快速部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)，又

能夠節(jié)省資金與日常維護(hù)費(fèi)用，符合環(huán)保節(jié)能的原那么的數(shù)據(jù)中心技術(shù)

?數(shù)據(jù)中心的概念正在經(jīng)歷了從中小型企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)中的計(jì)算與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心，向云計(jì)

算平臺(tái)的開展的趨勢

云計(jì)算定義：

云計(jì)算(CloudComputing)：是分布式處理(DistributedComputing)、并行處理(ParallelComputing)和網(wǎng)

格計(jì)算(GridComputing)的開展，或者說是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。是指基于互聯(lián)網(wǎng)的超級(jí)計(jì)

算模式-即把存儲(chǔ)于個(gè)人電腦、移動(dòng)和其他設(shè)備上的大量信息和處理器資源集中在一起，協(xié)同工作。

在極大規(guī)模上可擴(kuò)展的信息技術(shù)能力向外部客戶作為效勞來提供的一種計(jì)算方式。

laaS、PaaS、SaaS的概念

根底設(shè)施即效勞laaS

?laaS平臺(tái)向用戶提供虛擬化的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源與網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)用戶需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配和

調(diào)整

平臺(tái)即效勞PaaS

?PaaS平臺(tái)向軟件開發(fā)人員提供類似中間件的效勞，包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理與軟件開發(fā)環(huán)境等

軟件即效勞SaaS

?SaaS平臺(tái)向最終用戶提供定制的軟件效勞，用戶不用通過安裝軟件副本，就可以通過網(wǎng)絡(luò)使用

軟件

云計(jì)算六種效勞方式

?SAAS(SoftwareasaService)；

?PAAS(PlatformasaService)；

?IAAS(InfrastructureasaService)；

?云存儲(chǔ)；

?MSP(管理效勞提供)；

?商業(yè)效勞平臺(tái)。

云計(jì)算領(lǐng)跑者

?企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)肯最終會(huì)把高級(jí)別的計(jì)算任務(wù)交給全球運(yùn)行的效勞器網(wǎng)絡(luò)，也就是云。以下領(lǐng)

先者在這一領(lǐng)域占據(jù)著主導(dǎo)位置：

Google

唯一以硬件起家的搜索公司。每年在數(shù)據(jù)中心的投入超過20億美元。成為云計(jì)算領(lǐng)域難以超越的領(lǐng)跑

者和竭力推動(dòng)者。

Yahoo

規(guī)模和資金比Google稍遜一籌，開發(fā)的軟件與云計(jì)算兼容不夠。但是作為Hadoop的首要資助方，可

能后來居上。

IBM

商業(yè)數(shù)據(jù)計(jì)算的龍頭和傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者。與Google合作后立足云計(jì)算一方。為越南政府

開發(fā)了飛行員'云'系統(tǒng)試點(diǎn)。并在無錫成立了數(shù)據(jù)中心。

Microsoft

現(xiàn)在只能與自身開發(fā)的軟件結(jié)合，這可能成為它的軟肋。但是在'云'科學(xué)根底理論中扮演重要的角色。

正在伊利諾伊州和西伯利亞建立大型數(shù)據(jù)中心。

Amazon

第一個(gè)將云計(jì)算作為效勞出售的公司。規(guī)模小于其他競爭者，但是在該領(lǐng)域的專業(yè)性為這家零售商在下

一代網(wǎng)絡(luò)效勞方面從零售到傳媒業(yè)的轉(zhuǎn)型助了一臂之力。

名詞解釋速查：

1.什么是物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是一種通過射頻識(shí)別、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，按照約定的

協(xié)議，使物品與互聯(lián)網(wǎng)連接，進(jìn)行信息的交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別，定位、跟蹤、監(jiān)控

和管理的網(wǎng)絡(luò)。

2.物聯(lián)網(wǎng)的主要特征：全面感知，可靠傳送，智能處理

3.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，圖示，三層，感知控制層，網(wǎng)絡(luò)傳輸層，應(yīng)用效勞層。從下到上

感知控制層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、應(yīng)用效勞層

4.熟悉十大領(lǐng)域

智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能家居、環(huán)境與平安檢測、醫(yī)療健康、國防軍事、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、金

融與效勞業(yè)、工業(yè)與自動(dòng)化控制

5.什么是GIS（地理信息系統(tǒng)）

GIS是由計(jì)算機(jī)軟硬件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、

建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。

6.地理信息，地理數(shù)據(jù)包括什么：位置，屬性，時(shí)態(tài)。地理信息三個(gè)特征：空間特征、多維特征、時(shí)序

特征。

8.GPS—全球定位系統(tǒng)比擬重要?！八亩?，經(jīng)度、緯度、高度、速度

9.GPS系統(tǒng)組成：空間，地面控制，用戶設(shè)備

10.GPS由24顆衛(wèi)星，高度20200公里

11.主控站完成的三個(gè)工作

12.中國GPS定位系統(tǒng)：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，組成：空間端，月戶端，地面端

13.MEMS概念：是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體

的微型機(jī)電系統(tǒng)。

14.MEMS壓力傳感器，惠斯頓電路，定性分析。壓力大，電壓大。

15.MEMS陀螺儀：陀螺儀能夠測量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的角速度，是補(bǔ)充MEMS加速計(jì)功能的理想

技術(shù)。

16.lphone：加速度傳感器，角加速度傳感器（陀螺儀）

17.條形碼技術(shù)的概念總結(jié)：將寬度不等的多個(gè)黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一

組信息的圖形標(biāo)識(shí)符。

18.磁卡技術(shù)，淘汰。每種技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)，適用領(lǐng)域。

RFID,ICo

19.條形碼應(yīng)用領(lǐng)域：

20.條形碼分類：一維，二維。存儲(chǔ)信息水平方向，不是豎直方向。優(yōu)缺點(diǎn)

21.二維條形碼分類：堆疊式二維條形碼，矩陣式二維條形碼

22.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，AEI.什么是AEI：自動(dòng)設(shè)備識(shí)別技術(shù)

23.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)兩種類：數(shù)據(jù)采集技術(shù)，特征提取技術(shù)

24.生物識(shí)別技術(shù)，兩類特征：生理特征：人臉，虹膜，指紋技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)，行為特征：聲紋、簽名

25.什么是OCR,光學(xué)字符識(shí)別，處理流程，應(yīng)用領(lǐng)域

26.什么是RFID,射頻識(shí)別技術(shù)，工作頻率：低頻，高頻，超高頻，微波

27.校園卡，高頻：13.56Mhz高頻以下無源，超高頻以上有源。頻率越高，識(shí)別距離越遠(yuǎn)

28.RFID系統(tǒng)組成三局部：RFID標(biāo)簽，RFID讀寫器，應(yīng)用系統(tǒng)計(jì)算機(jī)

29.RFID技術(shù)分類：上四個(gè)。按供電方式，工作模式，讀寫方式，工作頻率

30.RFID行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)：EPC,全球產(chǎn)品，UID,ISO/IEC18000

31.GSM：全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)

32.GSM系統(tǒng)，三個(gè)頻率：GSM900,GSM1800,GSM1900：1900MHz

33.工作頻段上行與下行不一樣

34.RFID技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)：防沖突，碰撞算法。平安與認(rèn)證機(jī)制。數(shù)據(jù)過濾與清洗。協(xié)議與組網(wǎng)。中間

件。

as.什么是傳感器,兩個(gè)局部組成：敏感器件，轉(zhuǎn)換器件

汽車?yán)镉玫降膫鞲衅?，起到的作用?/p>

36.通信方式：單工，半雙工，全雙工

37.按數(shù)字信號(hào)排列：并行，串行

38.衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成：通信衛(wèi)星、地球站、上行線路及下行線路組成。特點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)、覆蓋地域

廣、不受地理?xiàng)l件限制、通信容量大、可靠性高等。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)不能用衛(wèi)星通信。

39.什么是CATV,有線電視系統(tǒng)。

40.什么是HFC,同

41.有線電視系統(tǒng)組成五局部：信號(hào)源、前端系統(tǒng)、干線傳輸系統(tǒng)、用戶分配網(wǎng)絡(luò)和用戶終端等五局部

組成

42.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類：10m以內(nèi)：Pan（個(gè)人局域網(wǎng)）10m-10km以內(nèi)：Lan（局域網(wǎng)）10km-100km以內(nèi)：Man（城

域網(wǎng)）lOOkm-lOOOkm以內(nèi)：Wan（廣域網(wǎng)）

43.中國四個(gè)主干網(wǎng)：中國科技網(wǎng)，中國教育網(wǎng)，金橋網(wǎng)，中國公眾互聯(lián)網(wǎng)

44.接入技術(shù)分類：有線接入，無線接入：分類

45.什么是三網(wǎng)融合：實(shí)質(zhì)上是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信通信網(wǎng)與電視傳輸網(wǎng)技術(shù)的融合、業(yè)務(wù)的融合。不同

的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)合

46.常用的無線通信技術(shù)：PAN：RFID,BLUETOOTH,UWBLAN:wifi,zigBEEman：wi-max三個(gè)名詞概念

47.Wifi：與藍(lán)牙技術(shù)一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術(shù)。

5O.ZIgbee：被人們借來稱呼一種新興的近距離，低復(fù)雜度，低功耗，低數(shù)據(jù)速率，低本錢的無線網(wǎng)絡(luò)技

術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。

51.Wimax：全球微波接入互操作性。是一種基于IEEE802.16?2