物联网期末考试.doc
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2022-10-23
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一、 简要概述物联网的框架结构。(5 分)答：物联网的框架结构主要可以分为应
用服务层，硬件接入层包括网络传输层和感知控制层。 感知控制层一般包括 RFID 感应
器、传感器网关、接入网关、RFID 标签、传感器节点、智能终端等，网络传输层包括
无线传感网、移动通讯网络、互联网、信息中心、网管中心等；软件应用服务层是为了
管理、维护物联网以及为完成用户的某种特定任务而编写的各种程序的总和。
二、 简述物联网的定义，分析物联网的“物”的含义。(5 分)
答：物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息
传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现
对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
特别注意的是物联网中的“物”，不是普通意义的万事万物，这里的“物”要满足以下
条件：1、要有相应信息的接收器； 2、要有数据传输通路；3、要有一定的存储功能；
4、要有处理运算单元(CPU)；5、要有操作系统；6、要有专门的应用程序；7、要有
数据发送器；8、遵循物联网的通信协议；9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。
三、RFID 电子标签系统由哪几部分组成？简述 RFID 系统的工作原理。(10 分)
RFID 系统基本都由电子标签（tag）、阅读器(Reader)和数据交换与管理系统
(Processor)三大部分组成。
电子标签(或称射频卡、应答器等)，由耦合元件及芯片组成，其中包含带加密逻
辑、串行 EEPROM(电可擦除及可编程式只读存储器)、微处理器 CPU 以及射频收发及
相关电路。电子标签具有智能读写和加密通信的功能，它是通过无线电渡与读写设备进
行数据交换。工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供。阅读器．有时也被称为查询
器、读写器或读出装置，主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。
RFID 技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信
号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无
源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或
主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
四、阐述无线传感器网络的特征。(15 分)
大规模: :传感器网络的大规模性包括两方面的含义：一方面是传感器节点分布在
很大的地理区域内，如在原始大森林采用传感器网络进行森林防火和环境监测，需要部
署大量的传感器节点；另一方面，传感器节点部署很密集，在面积较小的空间内，密集
部署了大量的传感器节点。
自组织：：在传感器网络应用中，通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的
地方，传感器节点的位置不能预先精确设定，节点之间的相互邻居关系预先也不知道。
这样就要求传感器节点具有自组织的能力，能够自动进行配置和管理，通过拓扑控制机
制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。
动态性：：传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变：①环境因素或电能耗
尽造成的传感器节点故障或失效；②环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化，
甚至时断时通；③传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动
性；
可靠性：：WSN 特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的区域，节点可能工作在
露天环境中，遭受日晒、风吹、雨淋，甚至遭到人或动物的破坏。传感器节点往往采用
随机部署，如通过飞机撒播或发射炮弹到指定区域进行部署。这些都要求传感器节点非
常坚固，不易损坏，适应各种恶劣环境条件。
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