吴功宜物联网工程导论数据处理文稿演示
【人大名师课件】物联网第6章
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经世教育
6.2.2 大区制与小区制 • 大区制通信结构示意图
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小区制的基本概念 • 蜂窝移动通信系统结构
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• 小区制的无线通信频率的使用
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• 小区制的无线通信频率复用方法
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6.2.4 移动通信系统的结构与基本工作原理
人造卫星
人造卫星
接收站
发送站
地球表面 (a)
接收站
接收站
发送站 (b)
接收站 接收站
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• 各种通信卫星与卫星地面站
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6.1.3 移动通信的分类
按设备的使用环境分类： 按照服务对象分类：
• 陆地移动通信
• 公用移动通信
• 海上移动通信
• 专用移动通信
• 航空移动通信
专用移动通信：
作为特殊使用环境： • 公安、消防、急救、
器（BSC） • 基站一端通过空中接口与手机通信，另一端接
入到移动通信系统之中 • 移动通信中1G、2G、3G与4G技术的区别主要
表现在无线信道采用不同的空中接口标准上
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在无线通信系统工作中需要解决的几个 基本的问题： • 手机如何找到基站？ • 基站如何区分不同的手机？ • 基站如何确定手机用户的合法性？ • 系统如何保证手机在移动过程中通信的
频率范围 30～300KHz 300KHz～3MHz 3～30MHz 30～300MHz 300MHz～3GHz 3～30GHz
>30GHz
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经世教育
6.1.2 无线通信技术的发展
物联网总结吴功宜版
1、物联网的定义、起源、发展及特点；<1>定义：给物联网下准确定义，尚有困难，一是由于物联网理论体系不明晰，二是涉及学科众多。
概括来讲，定义如下：物联网是在互联网、移动通信网基础上，针对不同应用领域需求，利用具有感知、通信与计算能力的智能物体来自动获取相关信息，且能独立寻址，并将其互联起来，实现全面感知，可靠传输，只能处理，构建人与物、物与物互联的智能信息服务系统。
<2>起源，发展：“物联网”概念产生于20世纪90年代，而真正引起各国政府与产业界的重视是在2005年ITU 发布的互联网研究报告《Internet of Things，IOT》之后。
随后，欧盟，日本，韩国及我国都提出了针对本国的物联网发展规划，提出了诸如“智慧地球”“工业4.0”“I-Japan”《物联网“十二五”发展规划》等众多概念与规划。
目前，物联网已经在传统电网，交通，医疗及物流等领域得到了长足发展，但仍存在标准不统一，理论体系不健全，应用范围太窄，成本高及关注度仍待提高等诸多问题。
物联网的前景是美好的，但还有很多路要走。
<3>特点：一是物联网的智能物体具有感知、通信与计算能力；二是可以提供所有对象在任何时间，任何地点的互联；三是目标为实现物理世界与信息世界的融合。
（网络的异构性，规模的差异性，接入的多样性）2、物联网的三层结构模型应用层：①行业应用层：智能电网，交通，环保，医疗，物流，家居；②管理服务层：数据存储/处理，数据挖掘，智能决策，智能控制。
网络层：①核心交换层：专用IP网+VPN+互联网+移动通信网+异构网=>新一代网络；②汇聚层：LAN,WLAN,电话交换网；③接入层：802.15.4标准，蓝牙/zigbee标准，LAN/WLAN移动通信或者M2M接入，光纤/电话线/电力线接入。
感知层：①感知层：各种传感器，RFID 标签与读写设备，PAN，智能手机，GPS，各种专用机器人。
《物联网工程导论》PPT课件 认识物联网典型行业应用--智慧社区系统
5.3 认识云计算技术
云计算已经成为当前全球 ICT（Information Communication Technology）产业界公认的发展重点。
5.3.1 云计算技术的概念
云计算（Cloud Computing）是一种通过网络统一组织和灵活调用各种 ICT 信息资源，实现大规模 计算的信息处理方式。用户可以使用各种形式的终端（如：PC、平板电脑、智能手机甚至智能电视等） 通过网络获取 ICT 资源服务。
5.3 认识云计算技术
5.3.2 云计算技术的架构和分类
（3）云计算的服务部署模式 云计算按照服务部署模式可分为三类：公共云、私有云、混合云。 1）公共云是基于标准云计算的一个模式，在公共云中，服务供应商创造资源，如应用和存储，公众可 以通过网络获取这些资源，其服务的模式可以是免费或按量付费。 2）私有云是为一个客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。 3）混合云融合了公有云、私有云，是近年来云计算的主要发展模式和方向。
能力目标
1、能对智慧城市的系统结构和功能进行分析 2、掌握能搭建一个功能较为复杂的小型智慧城市系统
素质目标
1、培养良好的工作作风 2、培养描述工作问题、确定工作目标的能力 3、培养书面表达观点的能力 4、培养团队意思和团队协作的能力
任务描述
重庆市某小区经过投票决定要将该小区建设成一个智慧小区，该小区方圆数公 里，住户将近万人，位于重庆市的主城区，交通发达，有地下停车场、多所幼儿 园、娱乐中心。
智慧城市的信息体系结构是以用户为中心，各种物联网体系周向排布的多层结构，智慧城市的基本组 成单元是物联网。
物联网6
智慧城市的信息体系结构建立在物联网六域模
物联网5
吴功宜_物联网工程导论_第2章：RFID
有源RFID标签外部封装 （a）无源RFID标签
有源RFID标签内部电路
（b）有源RFID标签
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2. 按标签工作模式进行分类
• 主动式RFID标签 —依靠自身能量主动向RFID读写器发送数据 • 被动式RFID标签 —从RFID读写器发送的电磁波中获取能量， 激活后才能够向RFID读写器发送数据 • 半主动式RFID标签— —自身的能量只提供给RFID标签中的电路使 用，并不主动向RFID读写器发送数据；当它 接收到RFID读写器发送的电磁波激活之后， 才向RFID读写器发送数据
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5. 按封装材料进行分类 • 纸质封装RFID标签 • 塑料封装RFID标签 • 玻璃封装RFID标签
RFID芯片与天线 封装后的纸质RFID标签
钥匙链式
卡片式
耳钉式
脚环式
钮扣式
手表式
手链式
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6. 按标签封装的形状进行分类 • 粘贴在标识物上的薄膜型的自粘贴式标签 • 用户携带、类似于信用卡的卡式标签 • 封装成能够固定在车辆或集装箱上的柱型标签 • 封装在塑料扣中，用于动物耳标的扣式标签 • 封装成钥匙扣中，用于随身携带的身份标识标签 • 封装在玻璃管中，用于人或动物的植入式标签
3. RFID标签工作原理
读写器天线辐射 形成的电磁场
传递能量 读写器 天线 发送信息
标签 天线
RFID读写器 近 场 （a）无源RFID
无源 RFID标签
发送指令 读写器 天线 发送信息 有源 RFID标签 标签 天线
RFID读写器
物联网课件 1-物联网工程课程
物联网关键技术
智能数据 处理技术
计算机网络 技术
嵌入式技术
ONS 服务器
互联网
客户
总公司网络
数据中心网络
公司ONS 服务器
分公司、仓库与配送中心网络
总公司 管理网络
Web 服务器 FTP服务器 E-Mail服务器
《物联网工程》课程简介
北京物资学院信息学院 刘军
2015年2月
课程主要内容
★ 物联网产业发展与行业应用 ★ 物联网架构与关键技术 ★ 物联网应用模式与应用解决方案 ★ 物联网与智能物流 ★ 物联网工程应用系统 ★ 物联网工程案例调研与分析
课程特点
多学科知识融合，技术集成的特点 学习思维需要变革：学术，应用 技术研究与工程应用分析相结合 紧密联系物流流程优化 方案、技术、工程与管理相融合 通过案例分析学习工程应用方法
接入路由器1 （8商02店仓.3局/库80域2.网11）
网关
智能收款机 商店安保
嵌入RFID网 摄像探头 上支付手机
商品信息 查询终端
商品信息显示屏
导购机器人
无线局域网 接入点
智能购物车 嵌入RFID的商品
信息安全 技术
位置服务 技术
智能控制 技术
移动通信 技术
感知技术
讨论交流选题
1. 物联网工程应用涉及哪些技术？ 提示：集成了哪些技术
其中哪些技术是物联网核心关键技术 2. 目前我国物联网广泛应用的领域有哪些？ 3. 工业4.0的核心思想与核心技术有哪些？
结束
教学资料
吴功宜_物联网工程导论_第5章：网络.
5.2.3 NSFNET对互联网发展的影响 • 从ARPANET到Internet的发展过程
1957年 设立DARPA
1969年
启动ARPANET 1969年
UNIX发布
1980年 TCP/IP标准化
1983年
ARPANET与 MILNET分离
1986年 启动NSFNET
ARPANET与 NSFNET互联
#1 UCLA
SDS SIGMA7
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#4 UTAH
DEC PDP-10
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ARPANET对推动网络技术发展的贡献
• 开展了对计算机网络定义与分类方法的 研究
• 提出了资源子网与通信子网的二级结构 概念
• 研究了分组交换协议与实现技术 • 研究了层次型网络体系结构的模型与协
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ARPANET设计思想
• 通信子网结构与分组交换原理示意图
分组
IMP（路由器） 通信子网
源主机
B
C
发送
进程
A
E
D
目的主机
接收 进程
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• ARPANET最早四个节点的结构
SDS 940
IBM360/75
#3 UCSB
#2 SRI
• 如何发送主机与接收主机之间没有直接连接的通信线 路，那么分组就需要通过中间节点“存储转发”，这 种中间转发节点就是目前广泛使用的路由器
• 每个路由器可以根据链路状态与分组的源地址、目的 地址，通过路由选择算法为每个分组选择合适的传输 路径
• 当目的主机接收到属于一个报文的所有分组之后，再 将分组中多个短的数据字段组合起来，还原成发送主 机发送的报文
物联网工程导论教学大纲
物联网工程导论教学大纲第一篇：物联网工程导论教学大纲《物联网工程导论》教学大纲课程编码：1061802 课程性质：专业基础课课适用专业：物联网工程专业学分：2学分学时：32学时开设学期：第2学期一、教学目的本课程作为物联网工程专业的基础课，要求学生在了解当今信息化社会的发展的基础上，掌握物联网技术的发展和应用，了解物联网的关键技术，为以后学习物联网关键技术打下基础。
本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。
本课程的目标：1．了解物联网相关技术基本概念、定义和工程方法；2．掌握感知层、传输层、管理层等应用的典型关键技术；3．熟悉智能交通、智能家居、智能医疗和智能物流等综合应用项目实现方法。
二、重点难点1.重点：本课程的重点是掌握物联网技术的基础理论知识以及在工程应用中采取的典型技术方法。
2.难点：理解物联网时间同步、定位和信号处理的典型算法。
三、教学方法讲授、课堂互动、课堂指导、课后作业和辅导答疑。
四、教学内容第一章物联网概述教学要求：通过本章学习，要求了解物联网的起源和发展，理解物联网的相关概念；掌握物联网的理论基础，掌握物联网的体系结构和主要特点；了解物联网的核心技术和体系标准；了解物联网的应用前景。
教学内容：一、发展的社会背景二、物联网发展的技术背景三、物联网的定义与主要技术特征四、物联网的体系结构五、物联网的关键技术与产业发展第二章RFID与物联网应用教学要求：通过本章学习，掌握目前常用的自动识别技术，了解RFID的历史和现状；掌握RFID的工作原理，RFID系统的构成和工作过程；掌握RFID的技术特点和解决标签冲突的常用方案；理解RFID 在物联网中的地位。
教学内容：一、自动识别技术的发展背景二、条形码简介三、磁卡与IC卡应用四、RFID五、RFID应用系统结构与组成六、RFID标签编码标准第三章传感器、智能传感器与无线传感网络技术教学要求：通过本章学习，要求了解传感器发展历史，掌握无线传感器网络的硬件平台，理解无线传感器网络典型操作系统，掌握常用无线组网技术，理解无线传感网的应用。
吴功宜 物联网工程导论第 章
《物联网工程导论》
吴功宜 吴英 编著
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Nankai University
第9章 物联网信息安全技术
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第
物联网信息安全基本概念9ຫໍສະໝຸດ 物联网信息安全中的四个关系
章
知
物联网信息安全需求
识
物联网信息安全技术研究
点
结
物联网
构
防攻击技术
物联网安全 防护技术
击类攻击 • 信息收集类攻击 • 漏洞类攻击
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9.2.3 物联网安全防护技术研究
• 防火墙 • 入侵检测与防护 • 安全审计与取证 • 网络防病毒 • 业务持续性规划
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• 防火墙工作原理示意图
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9.3.2 对RFID系统的攻击方法
• 窃听与跟踪攻击 • 中间人攻击 • 欺骗、重放与克
隆攻击 • 破解与篡改攻击
• 干扰与拒绝服务 攻击
• 灭活标签攻击 • 病毒攻击
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• 窃听与跟踪攻击
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密码体系 消息验证与数字签名 公钥基础设施PKI技术
信息隐藏技术 隐私保护技术
网络层:IPSec协议 传输层:SSL协议 应用层:SET协议
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9.2.2 物联网中的网络防攻击技术研究 • 物联网中的网络攻击途径示意图
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物联网工程导论-概述ppt课件
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物联网的共性技术
物联网架构技术：目前处于概念发展阶段。物联网 需具有统一的架构，清晰的分层，支持不同系统的 互操作性，适应物联网的业务特性。 标识和解析技术：物联网标识和解析技术涉及不同 的标识体系、不同体系的互操作、全球解析或区域 解析、标识管理等。 安全和隐私技术：包括安全体系架构、网络安全技 术、隐私保护技术、安全管理机制和保证措施等； 网络管理技术：包括管理需求、管理模型、管理功 能、管理协议等。
2学时
4学时 4学时 4学时 6学时 2学时 4学时 2学时 2学时 6学时 2学时 2学时
8学时
物联网工程导论
课程介绍
教材： 魏旻 王平 《物联网导论》，人民邮电出 版社，2015年8月第1版 参考资料： （1）杨埙 罗勇《物联网技术概论》，西安电子科 技大学出版社，2015年1月第1版 （2）胡四泉 王新平 王志良 王宏 《物联网组成原 理》，机械工业出版社，2015年10月第1版 专业网站： 中国物联网、物联中国等
物联网工程导论
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物联网目前最大的问题？
观察目前市面上的物联网产品可以发现，百货公 司、网站甚至大卖场都可以看到跟生活面相关的 产品，不过标准林立也使产品之间信息共通困难 ，严重阻碍市场接受度。
物联网目前最大的问题是标准无法统一！
如果可以整合资源，推动制订兼容性规格，甚至 开放源码，那么未来数十亿的设备，包括设备、 手机、计算机、工业设备以及应用等都能得以互 通。
物联网工程导论
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课程介绍
教学方式：教师主导、学生主体
课程考核方式：平时学习及作业+课程设计+笔试
考核项目
平时学习及 作业
平时表现 学习态度 作业完成
物联网1-10吴功宜版
—欧盟的“伽利略（Galileo）”卫星定位系统
—俄罗斯“格洛纳斯（GLONASS）”卫星定位
系统
—中国的“北斗”卫星定位系统
到2020年，由30多颗卫星组成的我国北斗卫星导航定位系统能够提供快速定位、实时导航、短信服务与精密授时等四大功能
组成：空间部分，地面控制部，分用户终端
2）分组交换：在通信过程中，通信双方以分组为单位、使用存储-转发机制实现数据交互的通信方式，被称为分组交换。
分组交换也称为包交换，它将用户通信的数据划分成多个更小的等长数据段，在每个数据段的前面加上必要的控制信息作为数据段的首部，每个带有首部的数据段就构成了一个分组。首部指明了该分组发送的地址，当交换机收到分组之后，将根据首部中的地址信息将分组转发到目的地，这个过程就是分组交换。能够进行分组交换的通信网被称为分组交换网。
4）管理调控智能化
物联网高效可靠组织大规模数据，与此同时，运筹学，机器学习，数据挖掘，专家系统等决策手段将广泛应用于各行各业。
5）应用服务链条化
以工业生产为例，物联网技术覆盖从原材料引进，生产调度，节能减排，仓储物流到产品销售，售后服务等各个环节。
6）经济发展跨越化
物联网技术有望成为从劳动密集型向知识密集型，从资源浪费型向环境友好型国民经济发展过程中的重要动力。
3G支持高速接入业务，室内数据传输速率可以达到2Mbps，在慢步步行时可以达到384kbps，在高速移动环境中可以达到144kbps
3G能够在全球范围内更好地实现无线漫游，提供网页浏览、电话会议、电子商务、音乐、视频等多种信息服务
3G也要考虑与已有2G系统的兼容性
3,4G技术的特点：
4G能够以100Mbps的速度传输高质量的视频图像数据，通话只是4G手机一个基本的功能
吴功宜物联网工程导论第1章物联网概论67
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吴功宜物联网工程导论第1章物联网 概论67
1.2 物联网发展的技术背景
1.2.1 从人类对技术需求 的角度认识物联网 发展的必然性
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吴功宜物联网工程导论第1章物联网 概论67
1.2.2 从网络技术演变的角度认识物联网发展的必然性
• 2010年3月5日，国务院总理温家宝在十一届全 国人大三次会议上作政府工作报告中指出： “国际金融危机正在催生新的科技革命和产业 革命。发展战略性新兴产业，抢占经济科技制 高点，决定国家的未来，必须抓住机遇，明确 重点，有所作为。转变经济发展方式刻不容缓， 大力培育战略性新兴产业”。
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吴功宜物联网工程导论第1章物联网 概论67
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吴功宜物联网工程导论第1章物联网 概论67
1.1.2 物联网与智慧地球
• 智慧地球将传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、 隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各 种物体中，并通过超级计算机和云计算组成物联网， 实现人与物的融合。
3. 物联网时代概念的提出
• 从1997年～2005年，ITU从研究互联网/ 移动互联网对电信业发展影响的角度， 发布了七份 “ITU Internet Reports”研 究报告
• “物联网”概念产生于20世纪90年代， 而真正引起各国政府与产业界的重视是 在2005年国际电信联盟（ITU）发布的互 联网研究报告《物联网（Internet of Things，IOT）》之后
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吴功宜物联网工程导论第1章物联网 概论67
3. 互联网技术发展对物联网形成的影响
物联网工程导论(吴功宜+教授)20140823
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区别之六：物联网是可反馈、可控制的“闭环”系统
交通路口信息感知
路况信息
交通量数据
交通路口
.
交通信息提示 牌与指示灯 数据挖掘与智能决策
交通状态数据智能处理
交通路口提示牌显示与指示灯控制信息 汽车 汽车路况与交通诱导信息 交通警察
交警指挥信息
反馈控制信息 交通道路通行控制
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感悟之三：
如果我们对物联网体系结构
物联网工程导论（2012年）
物联网技术与应用（2013年）
解读物联网 （2015年）
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第二个问题：
导论的定位
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导论系列丛书写作希望达到的目的：抛砖引玉
初学者— 深入浅出地介绍物联网技术 全貌 低年级学生—了解物联网专业学习的课程 以及相互之间的关系 高年级学生—了解物联网需要进一步研究
的问题 导论教师—深入理解物联网技术内涵与进
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第一个问题：
导论写作的背景
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工作基础：
计算机网络教学： 1984年开始讲授本科、硕士与博士课程 网络与信息安全科研： 网络与信息系统、网络与信息安全，P2P、Wi-Fi、WSN、 VANET 学科管理： 计算机、自动化、智能科学、信息安全、微电子、电子科学、 电子信息技术、通信工程、物联网工程、光学工程
核 心 交 换 层 网 络 层 专用IP网络 汇 聚 层 接 入 层
新一代网络
互联网 VPN
互联网
ONS 虚拟专网（VPN） 互联网 无线移动通信网 专用无线通信网 ONS
无线个人区域网 无线局域网 无线城域网 局域网 无线移动通信网 无线通信网 电话交换网
802.15.4标准
6LowPAN 标准
蓝牙标准或 ZigBee标准
物联网技术及应用吴功宜
第一章1.以下关于EPC研究与物联网关系的描述中错误的是（）A．EPC研究是由Auto-ID实验室完成的B．EPC研究描述了物-物互联的物联网的概念。
C．EPC研究的内容是编码体系、EPC射频识别系统与EPC信息网络系统。
D．基于EPC的物联网需要增加的基础设施是DNS与EPCIS信息网络系统。
2.以下关于ITU与《物联网》研究报告的描述中错误的是（）A．从1997-2005年，ITU共发布了5份“ITU Internet Reports”研究报告。
B．1997年9月ITU发布的研究报告是《挑战网络：电信和互联网》C．2001年9月发布的研究报告是《移动互联网时代》D．2005年11月发布的研究报告是《物联网》3.以下关于ITU发布的《物联网》研究报告的描述中错误的是（）A.研究报告中物联网的英文描述是“Internet of Things”B.世界上小到钥匙、手机，大到汽车、楼房都可以嵌入RFID芯片或者传感器芯片C.通过局域网能够实现物与物之间的信息交互，形成无所不在的“物联网”D.RFID、传感器、智能嵌入式技术以及纳米技术将会在物联网中广泛应用4.以下关于智慧地球的描述中错误的是（）A.IT产业下一阶段的任务是将传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁等各种物体中B.智慧地球特别强调物体之间的实时感知能力C.将物联网与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合D.智慧地球=互联网+物联网5.以下哪个不属于IBM提出的六大智慧行动领域（）A．智慧军事B．智慧银行C．智慧电力D．智慧城市6.以下关于欧洲物联网发展的阶段任务的描述中错误的是（）A．第一阶段主要任务：基于RFID技术，实现局部的应用B．第二阶段主要任务：完成传感网与RFID全部产业标准制定，实行部分网络的融合C．第三阶段主要任务：具有可执行指令的RFID标签广泛应用，物体进入半智能化D．第四阶段主要任务：实现人、物、服务与网络的深度融合7.EPoSSL预测物联网发展的第四个阶段的开始时间是（）A. 2010年B．2015年C. 2020年之后D．2050年8.以下关于韩国政府物联网重点发展的四大领域与计划的描述中错误的是（）A.u-City计划，韩国政府与产业龙头携手推动智能城市建设B.UN计划，通过IPv6协议将个人计算机、智能手机、RFID标签、传感器互联起来C.u-IT产业集群计划，通过各地的产业分工，带动地方经济发展D.u-Home计划，推动智能家庭应用的发展9.以下关于我国政府高度重视物联网产业发展的主要原因的描述中错误的是（）A.各国政府都已经制定了物联网各项标准B.希望在新一代信息技术革命中，通过物联网的发展，跻身世界信息技术强国之列C.物联网应用涉及经济与社会的各个方面，关系国家经济命脉与公共安全D.物联网产业会带动规模达到万亿量级相关产业的发展10.以下关于我国发展物联网的有利条件的描述错误的是（）A.发展物联网产业符合我国产业结构调整和转型的需要B.国际上物联网技术与产业的发展尚未起步C.物联网企业在资本市场上收到广泛欢迎，可以得到充足的资金支持D.国内企业的积极参与，各级政府的大力扶植11.以下关于智能物体特征的描述中错误的是（）A.“智能物体”也叫“智能对象”B.“智能物体”是对连接到物联网中的物体的一种抽象C.“智能物体”具有感知、通信和计算能力D.“智能物体”是无生命的，不可以是人12.以下关于智能物体与嵌入式技术关系的描述中错误的是（）A.智能物体的感知、通信与计算能力的大小应该根据物联网应用系统的需求来确定B.智能物体都应该是一种嵌入式电子装备C.嵌入式电子设备可能是功能很复杂的无线传感器节点D.嵌入式系统都要求采用功能很强的微处理器芯片和大容量存储器13.以下关于物联网与互联网的区别的描述中错误的是（）A.物联网是虚拟的B.物联网是将计算机“装到”一切事物中C.物联网实现信息世界与物理世界的融合D.物联网是可反馈、可控制的“闭环”系统14.以下关于物联网关键技术的描述中错误的是（）A.自动感知技术与嵌入式技术B.网络路由与分组技术C.智能数据处理技术与控制技术D.定位技术与信息安全技术15.以下关于智能数据处理技术的描述中错误的是（）A.数据融合B.数据库C.编码体系D.大数据处理16.以下关于物联网产业特点的描述中错误的是（）A.关联性B.带动性C.渗透性D.智能性17.预测到2020年，物联网上物与物互联的通信量和人与人的通信量相比将达到（）A.10:1B.20:1C.30:1D.50:118.以下关于CPS研究的基本特点的描述中错误的是（）A.CPS是云技术的核心技术B.CPS是“人、机、物”深度融合的系统C.CPS是“3C”与物理设备深度融合的系统D.CPS是环境感知、嵌入式计算、网络通信深度融合的系统19.以下关于CPS系统功能的描述中错误的是（）A.“感”是指多感知器协同感知物理世界的状态B.“联”是指连接物理世界与信息世界的各种对象，实现信息交互C.“知”是指通过对感知信息的只能处理，正确、全面地认知物理世界D.“控”是指根据正确的认知，确定控制策略，发出指令控制人的大脑20.以下关于普适计算特点的描述中错误的是（）A.普适计算的重要特征是“无处不在”与“不可见”B.普适计算体现出信息空间与物理空间的融合C.普适计算的核心是“以数据为中心”D.普适计算的重点在于提供面向用户的、统一的、自适应的网络服务第二章1. 以下关于智能物体感知能力与控制能力的描述中错误的是（）A．智能物体在是否需要同时具备感知、控制、执行能力上是有区分的B．应用于桥梁监测的无线传感器网络节点同时具备感知与执行能力C．ETC系统感知节点与执行节点是分开的D．汽车装配线上的智能机器人与机械手感知节点与执行节点是一体的2. 以下关于条码特点的描述中错误的是（）A. 条码用按一定规则排列的、宽度不等的多个黑条和空白来表示一组数据B. 条码分为一维条码与二维条码C. 一维条码一般是垂直方向表达信息D. 一维条码的优点是编码规则简单，条码识读器造价较低3. 以下关于二维条码特点的描述中错误的是（）A．二维条码是在X、Y两个方向存储信息的条形码B．二维条码信息容量大C．二维条码保密与防伪性能好D．二维条码制作成本高4. 以下不属于RFID标签内部结构组成单元的是（）A．RFID芯片B．磁条C．天线D．电路5. 以下关于RFID基本工作原理的描述中错误的是（）A．当导体与电磁场辐射源的距离在1/2波长之内时，导体会受到近场电磁感应的作用B．在近场范围内，电磁场辐射源的近场能量被转移到导体C．导体与辐射源的距离大于1/2波长时，进场效应就消失了D．在自由空间中无线电波向外传播能量的衰减与距离无关6. 以下关于被动式RFID标签工作原理的描述中错误的是（）A．无源RFID标签叫做被动式RFID标签B．无源标签处于标签天线辐射形成的进场范围内，感应电流驱动RFID芯片电路C．芯片电路通过RFID标签天线将存储在标签中的标识信息发送给读写器D．读写器将接收到的标签识别信息传送给主机7. 以下关于有源RFID标签的描述中错误的是（）A．有源RFID标签由内部电池提供能量B．有源RFID标签的优点是作用距离远C．有源RFID标签与RFID读写器之间的距离可以达到上百米D．有源RFID标签的使用时间受到读写器电池寿命的限制8. 以下关于只读式RFID标签特点的描述中错误的是（）A．只读标签内容在标签出厂时已经被写入，在读写器识别过程中智能读出不能写入B．一次性编程只读标签的内容在读写器识别过程中写入C．可重复编程只读标签的内容进过擦除后，可以重新编程写入D．可重复编程只读标签在读写器识别过程中智能读出不能写入9. 以下关于微波标签特点的描述中错误的是（）A．中高频RFID标签通常简称为微波标签B．微波标签分为无源标签和有源标签C．有源标签最大工作距离可以超过百米D．高速公路ETC系统使用的是微波标签10. 以下关于EPC-96I型编码标准的描述中错误的是（）A．用来标识编码标准版本的版本号字段长度为6位B．用来标识产品是由哪个厂家生产的域名管理字段长度是28位C．用来标识是哪一类产品的对象分类字段长度是24位D．用来标识每一件产品的序列号字段长度是36位11. 以下关于传感器的描述中错误的是（）A．由敏感元件和转换元件组成的一种检测装置B．能感受到被测量，并将测量量变换成为电信号（电压、电流等）输出C．传感器可以分为物理传感器、化学传感器两大类D．射线传感器属于化学传感器12. 以下关于智能传感器特点的描述中错误的是（）A．自学习、自诊断能力B．移动能力C．复合感知能力D．自补偿能力13. 以下关于无线自组网Ad hoc 特点的描述错误的是（）A．自组织与独立组网B．有中心控制节点C．多跳路由D．动态拓扑14. 以下关于无线传感器网路特点的描述中错误的是（）A．网络规模B．自组织网络C．拓扑结构的动态变化D．以人为中心15. 以下关于位置信息与位置服务基本概念的描述中错误的是（）A．位置信息涵盖空间、时间与路由三要素B．位置信息是各种物联网应用系统能够实现服务功能的基础C．移动互联网、智能手机与GPS技术的应用带动了基于位置的服务的发展D．位置服务两大功能更=是：确定你的位置，提供适合你的服务16. 以下关于GPS 的基本概念的描述中错误的是（）A．GPS卫星新作是由均匀分布在6个轨道平面上的24颗卫星组成的B．GPS接收机能够稳定的接收到4颗以上卫星的信号时便能够测算出自己的海拔高度C．GPS提供导航、定位、授时和短信服务D．我国在2020年前将建成由覆盖全球30多颗卫星组成的中国北斗卫星导航系统17. 以下关于嵌入式技术的描述中错误的是（）A．嵌入式系统是针对特定的需求开发的专用计算机系统B．嵌入式系统使用Unix操作系统C．无线传感器节点与RFID标签节点都是微小型的嵌入式系统D．目前已经有很多种物联网应用系统用户终端实在现有的智能信息设备上开发的18. 以下关于RFID读写器天线与射频模块功能的描述中错误的是（）A．向近场的无源RFID标签发送电磁波，激活电子标签B．接收无源或者有源标签发送的标识信息C．根据应用系统的指令，向可读写标签发送写信息的指令与数据D．协调多标签读写的操作过程，防止和减少“碰撞”现象的发生19. 以下不属于无线传感器节点组成模块的是（）A．传感器B．处理器C．用户接口D．无线通信20.在以下无线传感器节点无线通信模块的四种状态中，耗电最多的是（）A．发送B．接收C．空闲D．休眠第三章1.以下关于物联网网络层基本概念的描述中错误的是（）A.物联网的“网络层”也称为“网络传输层”B.网络层连接感知层与应用层C.物联网网络层要正确、快速传输感知层的数据与控制指令D.物联网网络层要保证数据传输的安全性2.以下关于物联网网络层特点的描述中错误的是（）A.物联网的网络层一般采用的是异构网络互联的结构B.互联两个异构网络的是一种叫做“路由器”的网络设备C.IP网与非IP网互联需要采用协议变换的方法实现D.物联网网络层涉及的重点要放在如何保证网络通信的安全性上3.以下关于VPN特点的描述中错误的是（）A.VPN是指在按IP协议组建的企业专用传输网络中建立虚拟的数据传输通道B.“虚拟”表示通过“隧道”或“虚电路”的方式建立的一种逻辑网络C.“专用”表示VPN可以接入的网络与主机。
物联网管理平台解决方案最新ppt课件
对象名字服务(Object Naming Server,ONS)与互联网的域名服务(Domain Name Service,DNS)功能类似。
服网务更质复量杂(，Q必ua须lit在y 整of个Se物rv联ic网e,Q网o络S体)，系物的联各网层对，数通据过传协输同Q工os作的的要方求式将予比以互保联 证。
（3）智能数据处理和智能决策
智能旅游
安全监控
行业应用层是由多样化、规模化的行业应用系统构成。
数字环保
智能家居
公共安全
数字地质
智能电网
数字制造
17
智慧边疆
一、物联网概述——物联网体系结构—共性技术
信息安全
网络管理
对象名字服务
服务质量保证
物 联 网 层 次 结 构 模 型
评价标准：可用性、保密性、完整性、不可否认性、可控性 领传域感：器网安络全安、全无、线计网算络机安系全统、安位全置、信数息据与库隐安私全保、护应。用系统安全、RFID安全、
与接入层设备构成了物联网感知网络的基本单元。
控制中心 传输网
汇聚结点
读写器 RIFD
汇聚结点
.......
读写器
RIFD
网络接口 天线
接收中与间发件射软电件路
基本感知单元 RIFD
天线
标签 RFID
RRFIFDID基本基感知本单元单元结构示意图
接收与发芯射片电路 RFID
接入层
无线传感器结点
感知层
无线传感器结点
理各种问题的能力。物联网处理问题同样要经过三个过程：全面感知、可靠传输与智能计算，因 此有人将它比喻成人的感官、人的神经与人的大脑。
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• 随着数据库技术的发展，数据库用户界面变得更加简 单，功能更加强大和更加智能，未来的数据库技术必 然会与人工智能技术相互交叉融合
8.2.3 物联网数据管理技术
• 关系数据库为物联网海量数据的管理提供了重要的理 论、工具与方法
智能决策
• 发展物联网的最终目标不是简单地将物 与物互联，而是要催生很多具有“计算、 通信、控制、协同和自治”特征的智能 设备与系统，实现实时感知、动态控制 和智能服务
• 智能决策是物联网信息处理技术中追求 的最重要的目标
8.2 海量数据存储技术 8.2.1 物联网对海量数据存储的需求
• 物联网的海量数据除了来自传感器节点、 RFID节点以及其他各种智能终端设备每 时每刻所产生的数据之外，各种物理对 象在参与物联网事务处理的过程中也会 产生大量的数据
服务器技术的发展 • 各种类型的服务器与机房中的服务器
入门级服务器 工作组级服务器
部门级服务器
企业级服务器
机房中的服务器
• 典型的机架式服务器
1U机架式 服务器机箱
2U机架式 服务器机箱
4U机架式 服务器机箱
机架式服务器机箱
大型机房中的机架式服务器
• 刀片服务器
刀片(主板)
刀片服务器
热拔插刀片主板
…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
8.3 物联网海量数据存储与云计算* 8.3.1 数据存储技术的研究与发展
存储技术的研究与发展
• 数据存储技术从单机封闭系统存储向开放系统 的存储方向发展
• 开放系统的存储进一步分为： —直接附加存储（DAS） —网络接入存储（NAS） —存储区域网络（SAN）
3 1 2003-05-01 491 256 455 345 654
42
456 211 0.3 654
1 2 2003-05-02 586 155 654 342 432
77
470 118 0.5 422
2 2 2003-05-02 512 257 454 566 323
61
423 135 0.7 656
传感 查询 器号 周期
时间
湿度
光强
温度
水平 加速度
垂直 加速度
水平 磁感应
垂直 磁感应
噪声
音调
原始 声音
1
1 2003-05-01 562 388 235 432
886
76
145 422 0.2 522
2
1 2003-05-01 475 233 543 655
567
65
331 655 0.5 256
海量 • 物联网节点的数量是非常多的，它们所产生的数据量
一定是海量 多态 • 多种传感器去观测的不同数据在数值范围、格式、单
位与精度 动态 • 各种数据都将随时间不断变化的 关联 • 物联网中的数据之间在空间、时间维度上存在着紧密
的关联性
• VigilNet网络拓扑与数据处理研究的示意图
8.1.2 物联网数据处理关键技术
• 物联网中有两大类重要的应用，一是基于RFID标签自 动识别技术的应用，另一类是基于无线传感器网络的 应用
• 设计一个基于RFID标签自动识别技术的零售业或物流 业应用时，对于由RFID所产生的数据的管理与处理方 法与传统的互联网应用有很多相似之处
• 基于无线传感器网络的物联网应用有它的特殊性，需 要研究针对无线传感器网络的数据管理与处理方法
吴功宜物联网工程导论数据处理文稿演示
第
物联网数据处理技术基本概念
8
物联网数据的特点
章
物联网数据处理的关键技术
知 物联网海量数据存储技术*
识
点
IDC基本概念
云计算基本概念
结
构
物联网数据融合技术*
数据仓库技术
数据挖掘技术
智能决策 基本概念
智能控制 基本概念
8.1 物联网数据处理技术的基本概念 8.1.1 物联网数据的特点
无线传感器网络数据管理系统结构
无线传感器网络数据管理系统结构主要有：
• 集中式结构 • 半分布式结构
代理网络
• 分布式结构
• 层次式结构
无线传感器网络 数据管理系统层次结构
无线传感器网络
• TinyDB系统的结构
TinyDB客户端API
查询
结果
TinyDB服务器
查询
数据
传感器网络
数据库
• TinyDB关系表结构
•海量数据存储 •数据融合 •数据查询、搜索与数据挖掘 •智能决策
海量数据存储
• 物联网数据具有海量、多态、动态与关 联的特征
• 海量数据的存储结构影响着物联网系统 的可靠性与效率
• 如何利用数据中心与云计算平台存储物 联网的海量数据，如何充分地利用好物 联网信息，同时又要实现对隐私的保护， 这是物联网数据处理技术首先要面对的 一个重要问题
• 无线传感器络数据存储结构示意图
汇聚节点
汇聚节点
存储节点 中继节点
原始数据 查询
查询结果
(a)分布式存储
(b)集中式存储
数据融合
• 20世纪70年代 “数据融合（Data Fusion）” 术语才正 式出现
• 针对物联网数据的多态性，需要研究基于多种传感器 的数据聚合技术，综合分析各种传感器的数据，从中 提取有用的信息
• 物联网的海量数据的存储需要数据库、 数据仓库、网络存储、数据中心与云存 储技术的支持
8.2.2 数据库技术
• 数据库技术是计算机科学技术中发展最快、应用最广 泛的领域之一。数据库技术经过几十年的发展，其应 用已遍及各个领域，成为21世纪信息化社会的核心技 术之一
• 物联网的数据存储与管理需要使用数据库技术，物联 网的海量数据存储与管理也会促进数据库技术的发展
数据查询、搜索与数据挖掘
• 物联网环境中感知数据具有实时性、周期性与 不确定性等特点
• 物联网环境中，由于各种感知手段获取的信息 与传统的互联网信息共存，搜索引擎需要与各 种智能的和非智能的物理对象密切结合，主动 识别物理对象，获取有用的信息，这对于传统 的搜索引擎技术是一个挑战
• 数据挖掘是物联网数据处理中一个重要的方法
• 数据融合已经发展成数据处理一个新的和重要的分支
• 在物联网中智能交通、工业控制、环境监控、精准农 业、突发事件处置、智慧城市、智能电网等物联网应 用系统中，必然会应用多种传感器去综合感知多种物 理世界的信息，从中提取对于我们智慧处理物理世界 问题有用的信息和知识
• 数据融合技术是物联网数据处理研究的重要内容之一