物聯(lián)網(wǎng)課本知識點總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)課本知識點總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)課本知識點總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)課本知識點總結(jié)xxx公司物聯(lián)網(wǎng)課本知識點總結(jié)文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度第一章1.物聯(lián)網(wǎng)是指（各類傳感器）和現(xiàn)有的（互聯(lián)網(wǎng)）相互銜接的一種新技術(shù)2.物聯(lián)網(wǎng)基本定義為：通過無線射頻識別卡，無線傳感器等信息傳感設備，按傳輸協(xié)議，以有線和無線的方式把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，運用“云計算”等技術(shù)，進行信息交換，通信等處理，以實現(xiàn)智能化識別，定位，跟蹤，監(jiān)控和管理等功能的一種網(wǎng)絡。3.美國的IBM公司提出（智慧地球），中國提出（感知中國）4.（互聯(lián)化），（物聯(lián)化），（智能化）的融合最終會形成“智慧地球”地址分為（IPv6）和（IPv4）兩種，目前主流的應用是（IPv4）6.有線接入的三種基本方法：計算機通過網(wǎng)卡接入局域網(wǎng)，然后在通過企業(yè)或校園網(wǎng)接入地區(qū)主干網(wǎng)，通過地區(qū)主干網(wǎng)接入國家或國家主干網(wǎng)，最終接入互聯(lián)網(wǎng)。使用ADSL接入設備，通過電話交換網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)。使用CableModem接入設備，通過有線電視網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)。無線接入的四種基本方法：通過無線網(wǎng)卡接入無線局域網(wǎng)。通過無線城域網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)通過無線自組網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)通過Wi-Fi接入互聯(lián)網(wǎng)接入方式涉及用戶的環(huán)境與需求，它大致可以分為（家庭接入）（校園接入）（機關與企業(yè)接入）接入技術(shù)可以分為（有線接入）和（無線接入）互聯(lián)網(wǎng)的邊緣部分主要包括大量接入互聯(lián)網(wǎng)的（主機）和（用戶設備），核心交換部分包括由大量路由器互聯(lián)的（廣域網(wǎng)）（城域網(wǎng)）（局域網(wǎng)）互聯(lián)網(wǎng)的邊緣部分的用戶設備也稱為（端系統(tǒng)）物聯(lián)網(wǎng)應用發(fā)展的三個階段（信息匯聚）（協(xié)同感知）（泛在聚合）互聯(lián)網(wǎng)國外現(xiàn)狀最典型的解決方案有（歐美的EPC系統(tǒng)）和（日本的UID系統(tǒng)）目前可以作為用戶接入網(wǎng)的主要有三類（計算機網(wǎng)絡）（電信通信網(wǎng)）（廣播電視網(wǎng)）也稱為“三網(wǎng)融合”第二章物聯(lián)網(wǎng)的三個特征：全面感知：利用RFID，傳感器，二維碼等隨時的獲得物體的信息可傳遞：通過各種電信網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準確的傳遞出去智能處理：利用云計算，模糊識別等各種智能技術(shù)技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體實施智能化控制。物聯(lián)網(wǎng)的三個層次：（感知層）（網(wǎng)絡層）（應用層）目前能夠用于物聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)絡主要有（互聯(lián)網(wǎng)）（無線通信網(wǎng)）（衛(wèi)星通信網(wǎng)）（有線電視網(wǎng)）從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)角度解讀物聯(lián)網(wǎng)，可以分為四個層次（感知技術(shù)）（傳輸技術(shù)）（支撐技術(shù)）（應用技術(shù)）物聯(lián)網(wǎng)的開展步驟：對物體屬性進行標識，屬性包括（靜態(tài)）和（動態(tài)）靜態(tài)屬性可以直接存儲在標簽中，動態(tài)屬性需要先由傳感器實時探測通常將整個紅外輻射分為三個波段（近紅外）（中紅外3-25um）（遠紅外25-1000um）紅外傳感器按工作原理分為（熱電型：利用熱效應）（光電型：利用光電效應）由于熱變化產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象稱為（熱釋電效應）全球定位系統(tǒng)由三部分組成：（空間部分：GPS星座）（地面控制部分：地面監(jiān)控系統(tǒng)）（用戶設備部分：GPS信號接收機）衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方，任何時間都可觀測到（4）顆以上的衛(wèi)星遙感技術(shù)按波普性質(zhì)分為（電磁波遙感技術(shù)）（聲學遙感技術(shù)）（物理場遙感技術(shù)）激光掃描器有（單線掃描）（光柵式掃描）（全角度掃描）手持式屬于（單線掃描）臥式屬于（全角掃描器）普適計算機的特征：（無處不在）與（不可見）（信息空間與物理空間的融合）（以人為本而不是以計算機為本）云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算模式，將（計算）（數(shù)據(jù)）（應用）等資源作為服務通過互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶。數(shù)據(jù)庫包括：（面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫）（分布式數(shù)據(jù)庫）（多媒體數(shù)據(jù)庫）（并行數(shù)據(jù)庫）（演繹數(shù)據(jù)庫）（主動數(shù)據(jù)庫）（事件-條件-動作）嵌入式系統(tǒng)定義：（針對特定的應用，剪裁計算機的軟件和硬件，以適應應用系統(tǒng)對功能，可靠性，成本，體積，功耗的嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)）嵌入式發(fā)展階段：（1.可編程序邏輯控制器系統(tǒng)為核心的研究階段2.以嵌入式中央處理器CPU為基礎，以簡單操作系統(tǒng)為核心的階段3.嵌入式操作系統(tǒng)為標志的階段4.基于網(wǎng)絡操作的嵌入式系統(tǒng)發(fā)展階段）無線局域網(wǎng)是指（無線電波，激光，紅外線）等無線媒介來代替有線局域網(wǎng)中的部分或全部傳輸媒介而構(gòu)成的網(wǎng)絡（協(xié)議，藍牙標準，HomeRF工業(yè)標準）是無線局域網(wǎng)最主要的競爭對手。IEEE推出了（）（）（）IPv4網(wǎng)絡中實現(xiàn)服務質(zhì)量Qos有兩種技術(shù)：（采用資源預留方式）（采用Diffserv技術(shù)）128位IPv6被分為（地址前綴）（接口地址）ZigBee是一種（無線）連接，可工作在（全球流行）（868MHz歐洲）（915MHz美國）ZigBee特點：（功耗低）（成本低）（時延短）（網(wǎng)絡容量大）（可靠）（安全：提供循環(huán)冗余檢驗，支持鑒權(quán)和認證，采用AES-128加密算法）集成電路發(fā)展過程（小，中，大，超大，特大，巨大）摩爾定律基本內(nèi)容：（集成電路的集成度每18個月翻一番，特征尺寸每三年縮小1/2）摩爾定律兩點推論：（微處理器的性能每18個月提高一倍，而價格下降了1/2）（用1美元所能買到的計算機性能，每隔18個月翻兩番）系統(tǒng)芯片Soc稱為（片上系統(tǒng)）物聯(lián)網(wǎng)中幾個重要感知技術(shù)（紅外感應技術(shù)）（全球定位技術(shù)）（遙感技術(shù)）（激光掃描器）習題2-4紅外感應技術(shù)全球定位技術(shù)遙感技術(shù)激光掃描器第三章無線射頻識別技術(shù)是一種（非接觸的自動識別技術(shù)）基本原理（利用射頻信號和空間耦合的傳輸特性）實現(xiàn)對被識別物體的自動識別RFID基本組成部分（電子標簽）（閱讀器）閱讀器由（無線收發(fā)模塊）（天線）（控制模塊）（接口電路）組成根據(jù)電子標簽的供電形式分類（有源電子標簽）（無源電子標簽）（半有源電子標簽）根據(jù)工作頻率（低頻）（中頻）（高頻）按數(shù)據(jù)通信方式（半雙工系統(tǒng)）（全雙工系統(tǒng)）（時序系統(tǒng)）RFID耦合方式（電感耦合方式）（反向散射耦合方式）RFID系統(tǒng)的工作頻率（低頻，高頻，特高頻，超高頻）后三個為ISM頻段，為工業(yè)，科學和醫(yī)療應用。RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成（閱讀器，應答器，高層）電子標簽可用于（動物識別，商品貨物識別，集裝箱識別）應答器的分類（無源：被動式）（半無源：半被動式）（有源：主動式）三種常用存儲器：（EEPROM，SRAM，F(xiàn)RAM）閱讀器的功能：（以射頻方式向應答器傳輸能量）（從應答器中讀出數(shù)據(jù)或?qū)懭霐?shù)據(jù)）（完成對讀取數(shù)據(jù)的信息處理并實現(xiàn)應用操作）（應能和高層處理單元交互信息）閱讀器的組成：（振蕩器）（發(fā)送信道）（接受信道）（微控制器）數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)方式：（幅度調(diào)制鍵控）（頻移鍵控）（相移鍵控）第四章一維條形碼由（黑條和白條）組成，只在一個方向表達信息，而在垂直方向不表達信息二維條形碼是在二維空間水平和垂直方向存儲信息的條形碼，優(yōu)點：（信息容量大，譯碼可靠性高，糾錯能力強，保密與防偽性好）IC卡與磁卡的區(qū)別：（數(shù)據(jù)存儲媒體的不同）磁卡是通過（磁條）存儲信息，IC卡是（嵌入卡中的集成電路芯片）電子標簽的工作頻率決定了無限射頻識別是（電感耦合）還是（電磁耦合）還決定了（系統(tǒng)的識別距離）并直接影響了（電子標簽和閱讀器）的實現(xiàn)成本和難易程度低頻具有（較強的穿透能力）但（傳輸距離近），由于頻率比較低，可以利用的頻帶窄，數(shù)據(jù)傳輸速率較低，信噪比較低，容易受到干擾。高頻或超高頻具有（較遠的傳播距離），電磁波的穿透能力差，也很容易被水等（導體媒介所吸收）混頻和雙頻工作形式（有源系統(tǒng)）（無源系統(tǒng)）影響讀寫器識別電子標簽有效距離的因素：（閱讀器的發(fā)射功率）（系統(tǒng)的工作頻率）（電子標簽的封裝形式）應用項目所需要的作用距離：（電子標簽的定位精度）（實際應用中多個電子標簽的最小距離）（在閱讀器工作區(qū)域內(nèi)的電子標簽速度）第五章無線傳感器網(wǎng)絡稱為“智能塵?！保ǘ嗵?，對等）的通信方式較之傳統(tǒng)的（單跳，主從）通信方式更適合于無線傳感器網(wǎng)絡大量傳感器節(jié)點通過（自組織）的方式構(gòu)成網(wǎng)絡，以（多跳中繼）的方式將其傳送給匯聚節(jié)點。從網(wǎng)絡功能上看，每個傳感器節(jié)點都具有（信息采集和路由）的雙重功能無線傳感網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)由（分層的網(wǎng)絡通信協(xié)議），（網(wǎng)絡管理平臺），（應用支撐平臺）三個部分組成網(wǎng)絡通信協(xié)議由（物理層）（數(shù)據(jù)鏈路層）（網(wǎng)絡層）（傳輸層）（應用層）網(wǎng)絡管理平臺主語是對（傳感器節(jié)點自身的管理）以及（用戶對傳感器網(wǎng)絡的管理）它包括了（拓撲控制，服務質(zhì)量管理，能量管理，安全管理，移動管理，網(wǎng)絡管理）應用支撐平臺（時間同步）（定位）（應用服務接口）（網(wǎng)絡管理接口）無線傳感網(wǎng)的特點（分布式）（自組織）（拓撲變化）（多跳路由）（安全性差）E=kd?2<n<4通常n=3無線傳感網(wǎng)的發(fā)展：（無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡）（無線傳感器網(wǎng)絡）（普適計算）信息領域：（信息采集）（信息傳輸）（信息處理）第六章標準:（低速無線個域網(wǎng)）特點：1）在不同載波頻率下實現(xiàn)了20kbit/s，40kbit/s,250kbit/s三種不同傳輸速率2）支持星形和點對點兩種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)3）有16位和64位兩種地址格式，其中64位地址是全球唯一的擴展地址。4）支持沖突避免的載波多路偵聽技術(shù)5）支持確認機制，保證傳輸可靠性根據(jù)設備所具有通信能力可分為（全功能設備FFD）和（精簡功能設備RFD）物理層的功能：（激活或休眠無線收發(fā)器）（對當前信道進行能力檢測）（發(fā)送鏈路質(zhì)量指示）（CSMA/CA媒質(zhì)訪問控制方式的空閑信道評估）（信道頻率的選擇）（數(shù)據(jù)接收與發(fā)送）F=k=0F=[906+2(k-1)]k=1,2...10F=[2405+5(k-11)]k=11,12...26MAC層提供兩種服務：（MAC層數(shù)據(jù)服務）（MAC層管理服務）有保證時隙的超幀分為兩個部分：（競爭存取周期）（無競爭周期）通信協(xié)議中的數(shù)據(jù)傳送有三種方式：（設備傳送數(shù)據(jù)到協(xié)調(diào)器：開槽載波檢測多址與碰撞避免方式傳送資料）（協(xié)調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)給設備）（對等設備間傳送數(shù)據(jù)）MAC層幀結(jié)構(gòu)：（MAC幀頭）（MAC負載）（MAC幀尾）標準中共定義了四種類型的幀：（信標幀）（數(shù)據(jù)幀）（確認幀）（命令幀）MAC層提供的安全服務主要包括四種：（訪問控制）（數(shù)據(jù)加密）（幀完整性檢查）（順序更新：使用一個有序編號避免幀重發(fā)攻擊）在LR-WPAN網(wǎng)絡中設備可以根據(jù)自身需要選擇不同的安全模式：（無安全模式：是MAC子層默認的安全模式，在設備被設置為混雜模式下，它會向上層轉(zhuǎn)發(fā)所有接收到的幀）（訪問控制列表模式）（安全模式：對接收或發(fā)送的幀提供全部四種安全服務（訪問控制）（數(shù)據(jù)加密）（幀完整性檢查）（順序更新）ZigBee優(yōu)勢：（省電，可靠，廉價，短時延，大網(wǎng)絡容量，安全）ZigBee協(xié)議中應用層由：（應用支持子層）（ZigBee設備配置層）（用戶程序）ZigBee網(wǎng)絡協(xié)議的每一個節(jié)點都具有兩個地址：（64位的IEEEMAC地址）（16位網(wǎng)絡地址）ZigBee尋址方式：（單播）（廣播）ZigBee網(wǎng)絡的拓撲主要有：（星型）（網(wǎng)狀）（混合形）在整個無線傳感器網(wǎng)絡中采用的是：（主機輪詢查問和突發(fā)事件報告的機制）提供了三種有效的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)（星形，網(wǎng)形，樹形）和三種器件工作模式（簡化功能模式，全功能模式，協(xié)調(diào)器）燃氣表熟悉無線傳輸系統(tǒng)采用的是（星形拓撲結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單實現(xiàn)方便，不需要大量的協(xié)調(diào)器節(jié)點）國內(nèi)外對無線傳感器網(wǎng)絡仿真的研究主要集中在（體系結(jié)構(gòu)）（系統(tǒng)建模）（平臺開發(fā)）現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡仿真主要包括：（節(jié)點能耗模型）（網(wǎng)絡流量模型）（無線信道模型）無線傳感器網(wǎng)絡的軟件系統(tǒng)用于控制底層硬件的工作行為，為各種算法，協(xié)議的設計提供一個可控的操作環(huán)境；同時便于用戶有效管理網(wǎng)絡，實現(xiàn)網(wǎng)絡的自組織，協(xié)作，安全，和能量優(yōu)化等功能，從而降低無線傳感器網(wǎng)絡的使用復雜度無線傳感器網(wǎng)絡軟件設計的主要內(nèi)容就是開發(fā)這些基于框架的組件：（傳感器應用）（節(jié)點應用：操作系統(tǒng)傳感驅(qū)動）（網(wǎng)絡應用）無線傳感器網(wǎng)絡的硬件開發(fā)：（低功耗，低成本，穩(wěn)定性和安全性）傳感器節(jié)點的開發(fā)：（節(jié)能設計）（處理速度的選擇）（低成本）（小體積）（安全性）無線通信模塊包括：（無線射頻電路和天線）目前采用的傳輸媒體：（無線電，紅外線，光波）目前傳感器網(wǎng)絡的無線通信模塊設計有兩個可用標準：（）（）習題6-1ZigBee標準采用分層結(jié)構(gòu)，每一層為上一層提供一系列特殊的服務，標準定義了底層協(xié)議：物理層和MAC層，ZigBee標準在此基礎上定義了網(wǎng)絡層和應用層架構(gòu)第七章CC2530采用增強型8051MCU，具有32/64/128/256KB內(nèi)存和8KBSRAM等高性能模塊，內(nèi)置了ZigBee協(xié)議棧CC2530共有（40個）引腳，可分為（I/O端口線引腳）（電源線引腳）（控制線引腳）CC2530有（21）個數(shù)字輸入/輸出引腳8051CPU有一下四種不同的存儲空間：（代碼，數(shù)據(jù)，外部數(shù)據(jù)，特殊功能寄存器）CC2530包括（3）個8位輸入輸出端口，分別為（P0,P1,P2）其中P0和P1端口有（8）個引腳，P2口有（5）個引腳第八章藍牙技術(shù)特點：（全球范圍適用，同時傳輸語音和數(shù)據(jù)，可以建立臨時性的對等連接，具有很好的抗干擾能力，藍牙模塊體積很小，可以方便的繼承到各種設備中，低功耗（激活模式，呼吸模式，保持模式，休眠模式），開放的接口標準，低成本）藍牙體系結(jié)構(gòu)：（控制器，主機，應用程序）應用層規(guī)約三種類型：（特性，服務，規(guī)范）CC2540包括一個出色的工業(yè)標準的8051內(nèi)核的RF收發(fā)器，系統(tǒng)編程閃存記憶，8KBRAM和其他功能強大的配套特征以及外設第九章是（第三代移動通信技術(shù)）的簡稱目前國際電信聯(lián)盟確定了三個3G標準模式：（CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA）物聯(lián)網(wǎng)根據(jù)其實質(zhì)用途歸為三種基本應用模式：（對象的智能電子標簽，環(huán)境監(jiān)控和對象跟蹤，對象的智能控制）云計算服務物聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動力：（需求驅(qū)動，技術(shù)驅(qū)動，政策驅(qū)動）三網(wǎng)融合：（廣播電視網(wǎng)，電信網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)（核心））平臺服務（PaaS）和軟件服務（SaaS）云平臺服務類型：（軟件即服務，平臺即服務，附加服務）云計算七大風險（特權(quán)用戶的接入，可審查性，數(shù)據(jù)位置，數(shù)據(jù)隔離，數(shù)據(jù)恢復，調(diào)查支持，長期生存性）云計算主要有三種服務模式（SaaS，PaaS，IaaS）IaaS和PaaS比較：（PaaS是將一個開發(fā)和運行維護平臺作為服務提供給用戶）（IaaS是將虛擬機或者其他資源