物联网技术导论A卷答案-2012

试题编号：

重庆邮电大学2011-2012学年第一学期

物联网技术导论试卷（期末）（A卷）（闭卷）

一、填空题（本大题共10小题，每空1分，共16分）

1.物联网的三个重要特征是普通对象__设备化____、自治终端__互联化____和普适服

务智能化。

2.RFID标签根据是否内置电源，可分为三种类型，分别是被动式标签、_主动式标签

和___半主动式标签____。

3.关于RFID标签防冲突算法，分时隙ALOHA算法的信道利用率是纯ALOHA的

___2_______倍，阅读器在每一个时隙开始时广播二进制前缀的算法是_查询__二进制树算法。

4.与传统的传感器不同，无线传感器节点不仅包括了传感器部件，而且集成了___微

型处理器_________和__无线通信芯片____等。

5.IEEE 802.11协议典型使用的频段有两个，其一是2.4GHz频段，其二是5GHz频段。

6.无线网络技术在物联网中占有重要地位。按照传输范围由大到小的顺序，可将无线

网络分为无线广域网、无线城域网、_无线局域_网和___无线个域____网。

7.IEEE 802.15.4网络中的每个设备都具有一个全球唯一的MAC扩展地址，该地址长

度为__64_____位；当设备成功入网后，将会被协调器分配一个短地址，该地址长度为___16____位。

8.ISA100.11a、Wireless Hart和WIA-PA这三种工业物联网标准中，由我国主导制定

的是___WIA-PA_________标准。三个标准的物理层都是直接采用IEEE_802.15.4_______标准。

物联网技术导论试卷（A卷）第1页（共8页）

二、简答题（本大题共8小题，第1小题6分，第2-7小题各8分，共54分）

1.根据信息生成、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为哪四层，请画出各层

的关系？

由下至上分别是：感知识别层，网络建构层，管理服务层和综合应用层

答对一个得1分，画出关系得2分，共6分

2.教育考试招生领域一直困扰的试卷安全问题, 研究引入物联网技术, 实现试卷动态

流转过程中的安全监控。首先要给每个试卷袋建立电子标签, 同时建立电子标签信息、试卷袋的一一对应关系，这个工作主要在考场编制完成后，开始卷袋封装的时候进行。对于一个卷袋,最终要落实具体信息为某某市州、某某县市区、某某考点、某某考场, 以及该考场对应的考生号段。因而将这些信息统一进行编码, 并与射频标签信息进行映射。通过这种映射，既能很快地根据试卷考号信息，定位到该卷袋目前所在的位置，也能根据射频信息，定位到卷袋的内容。

1）以上所述的是哪一种技术？

2）请简述该系统应该由哪些组件构成？

3）与条形码相比，该系统有哪些优势？

1）RFID技术（1分）

2）天线，标签，阅读器（3分）

3）体积小且形状多样；耐环境性；可重复利用；穿透性强；数据安全性。（答对1点给1分，答对4点及4点以上给4分）

3.简述介质访问控制协议CSMA/CA的基本原理？IEEE 802.11标准为什么使用

CSMA/CA而不使用CSMA/CD？

CSMA/CD在发送的同时检测是否冲突，一旦发生冲突则立刻停止发送并执行回退；

CSMA/CA则在发送前便执行回退，以避免可能的冲突。（4分）

在IEEE 802.11网络中，采用CSMA/CA的原因有两点：

（1）冲突检测需要全双工；（2分）

（2）无线信号的衰减特性和隐藏终端问题使冲突很难被检测。（2分）

4.请画出IEEE 802.1

5.4标准中的超帧结构，一个超帧周期被划分为哪几个时段？各

个时段的功能分别是什么？

物联网技术导论试卷（A卷）第2页（共8页）

1）能够画出超帧结构（2分）

2）一个超帧周期被划分为两个阶段：不活跃时段和活跃时段，（1分）其中活跃时段又被划分为CAP时段和CFP时段。（2分）CAP时段主要用于竞争数据的接入，CFP 时段用于非竞争数据的接入，不活跃时段用于休眠。（3分）

5.请写出ZigBee无线传感网支持的网络架构，说明框架中FFD和RFD承担的角色，

请写出FFD和RFD的全称和区别。

1）星型拓扑结构，点到点拓扑结构，混合拓扑结构（2分）

2）FFD能够在网络中承担三种角色普通设备、协调器（或路由器）、PAN协调器，RFD在网络中只能承担一种角色：普通设备2分

a)全功能设备(FFD):可以用来构建任意拓扑结构的网络，能够担任网络协调

器，既能与RFD通信，也能与其它FFD通信

b)简化功能设备(RFD)：只能用来构建星型网络，无法担任网络协调器，只

能与FFD进行通信，实现起来非常简单，适合于能量和资源受限的设备

（4分）

6.请简述RFID标签防冲突算法中F SA算法的原理，在各种RFID标签防冲突算法中，

Q算法相比于FSA算法有哪些优势？

1）在每一帧开始时，阅读器广播帧的长度f。

2）每个标签在收到帧长后，在0-(f-1)之间独立随机的选择一个时隙作为自己的发送时隙。将该时隙号存储起来。

3）阅读器通过时隙开始命令启动一个新的时隙，标签的时隙号如果为0，则离开发送；如果不为零，则将时隙号减1。

●如果标签发送无冲突，则标签进入休眠状态，之后的时隙不再活动。

●如果标签冲突，则标签进入等待状态，本次帧内不再活动，等待下一帧到来后再选

择发送时隙。标签在一帧之内不论成功还是失败，都只有一次机会！

4）整个过程一直重复，直到阅读器在某一帧内没有收到任何信号，则认为所有的标签都被识别。

以上答对4分

F SA算法的帧长是固定的（2分），而Q算法能根据前一时隙的反馈动态的调整帧长，能够进一步提高系统的性能。（2分）

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