1、 什么是物聯(lián)網(wǎng)：把任何物品通過射頻識別、紅外GPS 等，按約定的協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和共享，以實現(xiàn)智能化識別和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、泛在網(wǎng)的區(qū)別和聯(lián)系：a 、 泛在網(wǎng)、物聯(lián)

1、 什么是物聯(lián)網(wǎng)：把任何物品通過射頻識別、紅外GPS 等，按約定的協(xié)議和互聯(lián)

網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和共享，以實現(xiàn)智能化識別和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、泛在網(wǎng)的區(qū)別和聯(lián)系：

a 、 泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)是依次包容的關(guān)系。

b 、 傳感器網(wǎng)絡(luò)專注于物與物之間的末端聯(lián)系，它專注于物理世界信息的感知

和采集，專注于網(wǎng)絡(luò)的分發(fā)和匯聚效率；專注于低速高效，低功低耗。

c 、 物聯(lián)網(wǎng)是面向物與物和人與物的網(wǎng)絡(luò)，它包含多種感知單元（傳感器、

RFID 等等），同時支持一種或幾種網(wǎng)絡(luò)通信方式，為現(xiàn)實世界提供服務(wù)和

應(yīng)用。 2、

3、 物聯(lián)網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)：分為軟件（應(yīng)用服務(wù)層）和硬件（網(wǎng)絡(luò)傳輸層和感知控制

層）

什么是EPC ：EPC 最終目標(biāo)是為每一個商品建立全球的、開放的編碼標(biāo)準(zhǔn)。

EPC 編碼由版本號、產(chǎn)品域名管理、產(chǎn)品分類部分和序列號四個字段組成。

EPC 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：全球電子產(chǎn)品編碼體系、EPC 識別系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

ONS 對象名稱解析服務(wù)器，它用來把EPC 轉(zhuǎn)化成IP 地址，用來定位相應(yīng)的計算機(jī)和完成相應(yīng)的信息交互服務(wù)。PML 實體標(biāo)識語言服務(wù)器中，存儲用PML 語言描述的實物信息，如實物名稱、種類、性質(zhì)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家信息、實物存放位置、實物的使用說明等。

條形碼分為一維條形碼（密度低容量?。┖投S條形碼（密度高容量大）。

RFID 系統(tǒng)組成：4、 5、 6、 7、 8、 9、

10、 RFID 系統(tǒng)主要由應(yīng)答器、閱讀器和高層組成。其中應(yīng)答器是集成電路芯片形式，

而集成芯片又根據(jù)它的封裝不同表現(xiàn)的形式也不太一樣。閱讀器用于產(chǎn)生射頻

載波完成與應(yīng)答器之間的信息交互的功能。高層功能是信息的管理和決策系統(tǒng)。

11、 應(yīng)答器是由天線、編/解碼器、電源、解調(diào)器、存儲器，控制器以及負(fù)載電路

組成。從應(yīng)答器傳送信息到閱讀器，狀態(tài)數(shù)據(jù)在CPU 的控制下，從存儲器中取出經(jīng)過編碼器和負(fù)載調(diào)制單元發(fā)送到閱讀器。

12、 應(yīng)答器能源不同可以分為：無源（被動式）應(yīng)答器、半無源（半被動式）應(yīng)答

器和有源（主動式）應(yīng)答器。

13、 典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器) 、控制單元、振蕩電路以及閱

讀器天線幾部分。

14、 RFID 頻率分類：LF （125-134khz ）、HF （13.56MHZ ）、UHF （868-915mhz ）

15、 閱讀器的組成部分：

16、 從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號分為三個階段：

抽樣：每隔一個相等的時間間隙，采集連續(xù)信號的一個樣值。

② 量化：將量值連續(xù)分布的樣值，歸并到有限個取值范圍內(nèi)。

③ 編碼：用二進(jìn)制數(shù)字代碼，表達(dá)這有限個值域（量化區(qū)）。

17、 (1) 天線方向性 ：發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空

間輻射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射。波瓣寬度：方向圖通常都有兩個或多個瓣，其中輻射強(qiáng)度最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為副瓣或旁瓣。

18、 RFID 中間件基本構(gòu)成：

19、 傳感器技術(shù)：是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一，處于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架的感知層。傳感器：

是一種能把特定的被測信號，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號輸出的器件或裝置，以滿足信息的傳輸、處理、記錄、顯示和控制等要求。

20、 靜態(tài)特性：指被測量的值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸 出和輸入關(guān)系。衡量靜態(tài)特性

的重要指標(biāo)是線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性等。動態(tài)特性：輸出對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。

21、 氣敏傳感器：指將被測氣體濃度轉(zhuǎn)換為與其成一定關(guān)系的電量輸出的裝置或器

件。

22、 智能傳感器的三個優(yōu)點：

A 、通過軟件技術(shù)可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低；

B 、具有一定的編程自動化能力；

23、 功能多樣化。

22、 IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)通過規(guī)定的軟件接口通過對象模型、數(shù)據(jù)模型、網(wǎng)絡(luò)通訊模型實

現(xiàn)。

23、 智能傳感器發(fā)展趨勢：（1）向高精度發(fā)展（2）向高可靠性、寬溫度范圍發(fā)展

（3）向微型化發(fā)展（4）向微功耗及無源化發(fā)展（5）向智能化數(shù)字化發(fā)展（6） 向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

23、 MEMS ：由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件

組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。

24、 輸入通道的特點：⑴ 輸入通道的結(jié)構(gòu)類型取決于傳感器送來的信號大小和類

型。⑵ 輸入通道的主要技術(shù)指標(biāo)是信號轉(zhuǎn)換精度和實時性，后者為實時檢測和控制系統(tǒng)的特殊要求。⑶ 輸入通道是一個模擬、數(shù)字信號混合的電路，其功耗小，一般沒有功率驅(qū)動要求。 ⑷ 被測信號所在的現(xiàn)場可能存在各種電磁干擾。

輸出通道的特點：⑴ 通道的結(jié)構(gòu)取決于系統(tǒng)要求，其中的信號有數(shù)字量和模擬量兩大類，要用到的轉(zhuǎn)換器件是D ／A 轉(zhuǎn)換器。⑵ 微機(jī)輸出信號的電平和功率都很小，而被控裝置所要求的信號電平和功率往鉸比較大，因此在輸出通道中要有功率放大，即輸出驅(qū)動環(huán)節(jié)。⑶ 輸出通道連接被控裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，

各種電磁干擾會經(jīng)通道進(jìn)入被控裝置，因此必須在輸出通道中采取抗干擾措施。

25、 短距離無線通信的重要特征和優(yōu)勢：1. 低成本2. 低功耗3. 對等通信

26、 短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：ZigBee 、超寬頻(Ultra Wide Band)、短距通信(NFC)、WiMedia 、GPS 、DECT 、無線1394和專用無線系統(tǒng)等。

27、 ZigBee 技術(shù)主要用于無線個域網(wǎng)（WPAN ），主要應(yīng)用在短距離范圍之內(nèi)并且數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間。ZigBee 技術(shù)特點主要包括：1. 數(shù)據(jù)傳輸速率低

2. 功耗低3. 低成本4. 網(wǎng)絡(luò)容量大5. 有效范圍小6. 工作頻段靈活

28、 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network,WSN）是由部署在檢測區(qū)域內(nèi)的大量的微型傳感器節(jié)點通過無線電通信形成的一個多跳的自組織網(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)測對象的信息，并發(fā)送給觀察者。

29、 藍(lán)牙技術(shù)的特點和優(yōu)點在于：Bluetooth 工作在全球開放的2.4GHzISM 頻段使用跳頻擴(kuò)頻技術(shù)在有效范圍內(nèi)可越過障礙物進(jìn)行連接，沒有特別的通信視角和方向要求。組網(wǎng)簡單方便 低功耗、通信安全性好 數(shù)據(jù)傳輸帶寬可達(dá)1Mbps 一臺藍(lán)牙設(shè)備可同時與其他7臺藍(lán)牙設(shè)備建立連接支持語音傳輸。

30、 Wi-Fi 技術(shù)是屬于無線局域網(wǎng)的一種，通常是指符合IEEE 定義的一個無線網(wǎng)絡(luò)通信的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802.11）。

31、 無線局域網(wǎng)采用的傳輸媒體主要有兩種——無線電波和紅外線。根據(jù)調(diào)制方式的不同，無線電波方式又可分為擴(kuò)展頻譜方式和窄帶調(diào)制方式。

32、 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點：1．大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)2．自組織網(wǎng)絡(luò)3．多跳路由4. 動態(tài)性網(wǎng)絡(luò)5．以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)6．兼容性應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)

33、 傳感器節(jié)點的限制：1．電源能量有限2．通信能力有限3．計算和存儲能力有限。

34、 TinyOS的技術(shù)特點：組件化編程、事件驅(qū)動模式、輕量級線程、兩級調(diào)度方式、分階段作業(yè)、主動消息通信。

35、 一個nesc 編寫的程序由一個或多個組件構(gòu)成或連接而成。

組件分兩種：

Module 組件（模塊）：實現(xiàn)某種邏輯功能；

Configuration 組件（配件）：將各個組件連接起來成為一個整體

36、 一個組件可以提供接口（provides ），也可以使用接口（uses ）。提供的接口描述了該組件提供給上一層調(diào)用者的功能，而使用的接口則表示該組件本身工作時需要的功能。

接口是一組相關(guān)函數(shù)的集合，它是雙向的并且是組件間的唯一訪問點。接口聲明了兩種函數(shù)：

命令（command ）：接口的提供者必須實現(xiàn)它們；

事件（event ）：接口的使用者必須實現(xiàn)它們 。

37、 接口具有雙向性：nesC 的接口有雙向性：它們描述多功能的兩個組件（供給者和使用者）之間的交互渠道。

38、

39、 模塊定義如下：

module

implementation { translation-unit }

40、 nesc 的三種連接語句：endpoint1=endpoint2、endpoint1 -> endpoint2 、endpoint1 <- endpoint2

41、 所有程序都需要一個頂層配件，通常是以應(yīng)用程序的名字命名。BlinkAppC 就是Blink 程序的配件，也是nesC 編譯器產(chǎn)生可執(zhí)行文件的源頭。而BlinkC 則提供Blink 程序的邏輯實現(xiàn)。BlinkAppC 是用來連接BlinkC 模塊和Blink 所需的其他功能組件。

42、 路由協(xié)議分類：(1)根據(jù)傳輸過程中采用路徑的多少，可分為單路徑路由協(xié)議和多路徑路由協(xié)議。(2)根據(jù)節(jié)點在路由過程中是否有層次結(jié)構(gòu)、作用是否有差異，可分為平面路由協(xié)議和層次路由協(xié)議。(3)根據(jù)路由建立時機(jī)與數(shù)據(jù)發(fā)送的關(guān)系，可分為主動路由協(xié)議、按需路由協(xié)議和混合路由協(xié)議。(4)根據(jù)是否以地理位置來標(biāo)識目的地、路由計算中是否利用地理位置信息，可分為基于位置的路由協(xié)議和非基于位置的路由協(xié)議。(5)根據(jù)是否以數(shù)據(jù)來標(biāo)識目的地，可分為基于數(shù)據(jù)的路由協(xié)議和非基于數(shù)據(jù)的路由協(xié)議。(6)根據(jù)節(jié)點是否編址、是否以地址標(biāo)識目的地，可分為基于地址的路由協(xié)議和非基于地址的路由協(xié)議。

43、 Flooding 和Gossiping 兩個路由協(xié)議是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中最為經(jīng)典和簡單的路由協(xié)議，它們都是基于洪泛機(jī)制的路由協(xié)議，可以應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。Flooding 路由協(xié)議不要求維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和相關(guān)路由計算，僅要求傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在接收到信息后以廣播的方式向鄰居節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，鄰居節(jié)點重復(fù)執(zhí)行上述過程（轉(zhuǎn)發(fā)時除去剛剛發(fā)送給它們的節(jié)點），直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地或者該數(shù)據(jù)包的生命周期結(jié)束。特別指出的是，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的生命周期TTL ，一般預(yù)先設(shè)定這個數(shù)據(jù)包所轉(zhuǎn)發(fā)的最大跳數(shù)。

44、 簡單的無結(jié)構(gòu)路由協(xié)議：SPIN 路由協(xié)議SPIN （信息協(xié)商的傳感器協(xié)議）是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一種基于數(shù)據(jù)中心的自適應(yīng)通信路由協(xié)議，其通過節(jié)點之間的協(xié)商以建立傳輸路徑。SPIN 協(xié)議的設(shè)計目標(biāo)是能夠解決Flooding 以及Gossiping 協(xié)內(nèi)爆、重疊及資源利用不合理現(xiàn)象。SPIN 協(xié)議在路由建立時，一共采用了3種類型的數(shù)據(jù)包：ADV 、REQ 與DATA 。

45、 樹類路由協(xié)議：LEACH

46、 拓?fù)淇刂频囊饬x：① 影響整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間② 減小節(jié)點間通信干擾，提高網(wǎng)絡(luò)通信效率 ③為路由協(xié)議、時間同步提供基礎(chǔ)④ 影響數(shù)據(jù)融合⑤ 彌補(bǔ)節(jié)點失效的影響 。

47、 路由協(xié)議時需要考慮到以下關(guān)鍵問題：① 節(jié)點部署。部署方案：一、手工

二、隨機(jī)② 數(shù)據(jù)精確性前提下的能耗③ 以數(shù)據(jù)為中心的數(shù)據(jù)報告模型④ 魯棒性與容錯性⑤ 網(wǎng)絡(luò)動態(tài)性⑥ 資料融合⑦ 快速收斂性

48、 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測距技術(shù)：測距即測量兩個節(jié)點之間的距離，一般常采用物理信號測量方式，如無線電、聲波和磁場等。根據(jù)各種物理信號的優(yōu)缺點，常用的方法有到達(dá)時間測量法（TOA ）、到達(dá)時間差測量法（TDOA ）、到達(dá)信號強(qiáng)度測量法（RSS ）等。

49、 測距中用到的基本術(shù)語: ① 接收新信號強(qiáng)度指示（Received Signal

Strength Indicator，RSSI ）：節(jié)點接收到無線信號的強(qiáng)度的大小，稱為接收信號的強(qiáng)度指示。② 到達(dá)角度（Angle of Arrival，AOA ）：節(jié)點接收到的信號相對于自身

軸線的角度，稱為信號相對接收節(jié)點的到達(dá)角度。③ 視線關(guān)系（Line of Sight，LOS ）：兩個節(jié)點間沒有障礙物間隔，能夠直接通信，稱為兩個節(jié)點間存在視線關(guān)系 4非視線關(guān)系（NLOS ，no LOS）：兩個節(jié)點之間存在障礙物。

50、 路由協(xié)議分類：p47

51、 拓?fù)淇刂频脑O(shè)計目標(biāo)：p80

55、 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤的基本過程：跟蹤與定位不同，主要目的不是追求定位的精度，而是需要對移動的目標(biāo)或者時間進(jìn)行動態(tài)的監(jiān)測?；跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤過程大致包括3個階段：檢測、定位和通告，每個階段需要不同的技術(shù)來實現(xiàn)。

56、 傳感器節(jié)點定位的基本術(shù)語：p102

56、 ZigBee 是一種新興的短距離、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、低復(fù)雜度的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[6,7]。采取了IEEE 802.15.4強(qiáng)有力的無線物理層所規(guī)定的全部優(yōu)點：省電、簡單、成本又低的規(guī)格；增加了邏輯網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全和應(yīng)用層。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)控制、消費性電子設(shè)備、汽車自動化、家庭和樓宇自動化、醫(yī)用設(shè)備控制等場合。ZigBee 無線可使用的頻段有3個，分別是2.4GHz 的ISM 頻段、歐洲的868MHz 頻段、以及美國的915MHz 頻段，而不同頻段可使用的信道分別是16、1、10個，在中國采用

2.4G 頻段，是免申請和免使用費的頻率。

57、Zigbee 堆棧容量和設(shè)備：ZigBee 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以在一個單一的網(wǎng)絡(luò)中容納65535個節(jié)點，所有的ZigBee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都屬于以下三種類型中的一種：Co-ordinator 、Router 、End Device。

58、Co-ordinator 在網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)是：（1）選擇網(wǎng)絡(luò)所使用的頻率通道，通常應(yīng)該是最安靜的頻率通道；（2）開始網(wǎng)絡(luò)；（3）將其他節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)；（4）Co-ordinator 通常還會提供信息路由，安全管理和其他的服務(wù)。

59、 樹形拓?fù)渲械耐ㄓ嵰?guī)則：（1）每一個節(jié)點都只能和他的父節(jié)點和子節(jié)點之間通訊；（2）如果需要從一個節(jié)點向另一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，那么信息將沿著樹的路徑向上傳遞到最近的祖先節(jié)點然后再向下傳遞到目標(biāo)節(jié)點。 這種拓?fù)浞绞降娜秉c就是信息只有唯一的路由通道，另外信息的路由是由協(xié)議棧層處理的，整個的路由過程對于應(yīng)用層是完全透明的。

60、 ZigBee 優(yōu)勢：（1）數(shù)據(jù)傳輸率低：10Kb/s～250Kb/s（2）功耗低（3）成本低

（4）網(wǎng)絡(luò)容量大（5）時延短 （6）網(wǎng)絡(luò)的自組織、自愈能力強(qiáng)，通信可靠；（7）數(shù)據(jù)安全（8）工作頻段靈活

61、 ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)的形成：首先，由ZigBee 協(xié)調(diào)器建立一個新的ZigBee 網(wǎng)絡(luò)。一旦一個新網(wǎng)絡(luò)被建立，ZigBee 路由器與終端設(shè)備就可以加入到網(wǎng)絡(luò)中了。網(wǎng)絡(luò)形成后，可能會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重疊及PAN ID沖突的現(xiàn)象。協(xié)調(diào)器可以初始化PAN ID沖突解決程序，改變一個協(xié)調(diào)器的PAN ID與信道，同時相應(yīng)修改其所有的子節(jié)點。加電后，若子節(jié)點曾加入過網(wǎng)絡(luò)，則該設(shè)備會執(zhí)行孤兒通知程序來鎖定先前加入的網(wǎng)絡(luò)。接收到孤兒通知的設(shè)備檢查它的鄰居表，并確定設(shè)備是否是它的子節(jié)點，若是，設(shè)備會通知子節(jié)點它在網(wǎng)絡(luò)中的位置，否則子節(jié)點將作為一個新設(shè)備來加入網(wǎng)絡(luò)。而后，子節(jié)點將產(chǎn)生一個潛在雙親表，并盡量以合適的深度加入到現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)中。