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物联网

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2023-06-28 / 0 评论 / 0 点赞 / 479 阅读 / 3,382 字 / 正在检测是否收录...

物联网复习笔记

第一章

1.物联网的场景模型

  • 物联网是信息网络从虚拟世界向物理世界的延伸。

2.物联网的基本特征

  1. 全面感知:利用RFID、二维码等感知、捕获、测量技术对物体进行信息采集和获取。

  2. 可靠传送:通过通信网络与互联网的融合,将物体接入网络,进行可靠信息交互共享。

  3. 智能处理:利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据进行分析处理。

3.物联网与互联网

  1. 物联网与互联网的联系:互联网连接人,而物联网不仅可以连接人还可以连接物,互联网连接的是虚拟世界,物联网连接的是物理世界。

  2. 物联网与互联网最大的区别是前者把互联网的触角延伸到了物理世界。

4.全球物联网政策战略导向

  1. 美国的“智慧地球”设想:
  • 2008年11月,IBM公司总裁彭明盛在纽约对外关系理事会上发表了题为《智慧的地球:下一代领导人议程》的讲话,正式提出“智慧地球“(Smart Planet)设想。
  1. 我国“感知中国”战略
  • 我国采用以物联网基地作为产业源头,以源头带动区域物联网产业发展的模式。

第二章

1.物联网的三层体系结构(大题)

  1. 感知层:包括RFID标签和读写器、传感器和M2M终端、摄像头、传感器网络和传感器网关等,主要用于识别物体,采集信息。

  2. 网络层:包括各种通信网络与互联网形成的融合网络,还包括物联网运营中心、信息中心等对物联网业务进行管理、对业务数据进行存储与处理的部分。

  3. 应用层:是将物联网技术与行业专业技术相结合,实现广泛智能化应用的解决方案集。

2.物联网“云-管-端”体系架构(大题)

  1. 终端层:是物联网的“皮肤” “五官”,主要用于识别物体、采集信息等。

  2. 网络层:是物联网的“神经中枢” “大脑”,负责信息传递和处理。

  3. 平台层:在这一层,物联网的“社会分工”与行业需求结合,实现广泛智能化。

3.FRID射频标签对应的应用领域

  • RFID俗称电子标签(E-Tag),是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。
  1. 低频率(125~134kHz):畜牧业和动物管理。

  2. 高频率(13.56MHz):智能卡、门禁、产品标识。

  3. 超高频率(868~915MHz):物流和供应管理。

  4. 微波(2.4~5.8GHz):不停车收费、货盘标识的管理。

第三章

1.传感器发展历程(背下来)

  1. 第一代结构性传感器:它利用结构参量变化来感受和转换信号。列如电阻应变式传感器,它利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转换电信号的。

  2. 第二代固体传感器:这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料的某些特性制成的。

  3. 第三代智能传感器:是指对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理及自适应能力,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。

2.传感器定义

  1. 传感器是一种能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信息的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

3.光电传感器的特点

  1. 非接触检测:无需接触被检测物体即可进行检测,不会划伤被检测物体,也不会损伤传感器本身,使用寿命较长,无需进行维护。

  2. 可检测大多数物体:通过物体的表面反射或遮光量进行检测,因此可检测大多数物体。

  3. 检测距离长:光电传感器一般具有高功率,因此可进行长距离检测。

第五章

1.室外定位技术

  • 室外定位即借助卫星定位系统或者基站等设备对外界环境进行位置监控。

2.全球导航卫星系统定位

  1. 空间部分:

空间部分由24颗工作卫星组成,它们均匀分布在6个轨道面上(每个轨道分布4颗卫星),卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可以观测到4颗以上的卫星,因此GPS提供了在时间上连续的全球导航能力。

  1. 地面监控部分:

GPS地面监控部分主要负责卫星星历的计算和卫星的监控。

  1. 用户部分:

GPS用户设备主要由接收机硬件和处理软件组成,用于接收GPS卫星发射的信号,并经信号处理而获得用户位置、速度等信息,通过数据处理完成导航和定位。GPS用户只接收信号,而不需要给卫星发射信号,因此系统中的用户数量没有限制。

3.基站定位

  • 基站定位一般应用于手机用户,手机基站定位服务又称基于位置的服务,它通过电信移动运营商的网络获取移动终端用户的位置信息。

4.室内定位技术

  • 室内定位是指在室内环境中实现位置定位,主要采用无无线通信、惯性导航位置等多种技术形成一套室内定位体系,从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。
  1. 蓝牙定位:通过测量信号强度进行定位。是一种短距离低功耗的无线传输技术。

  2. WIFI定位:无线局域网区域内以无线媒体或者介质进行通信的无线网络。

  3. 超宽带定位:通过发送和接受纳秒或微妙级以下的极窄脉冲传输数据。

  4. ZigBee定位:通过若干待定位的盲结点和一个已知位置的参考结点互相通信实现定位。

  5. 超声波定位:超声波定位目前大多数采用反射式测距法。

  6. 地磁定位:实时采集磁场的特征信息,与存储的地磁基准图进行比较,实现定位。

  7. 惯性导航定位:主要利用终端惯性传感器采集的运动数据,经过各种运算得出位置。

  8. 视觉定位:从感知的二维图像中提取相关的三维世界的信息,通过图形计算得出位置。

第七章

1.WIFI技术的优缺点

  1. 优点
  • 传输速度快

  • 无线覆盖相对蓝牙范围广

  • 架设成本低

  • 可免费使用

  • 连接简单速度快

  • 可靠性高

  1. 缺点
  • 相对于有线网络,在无线网络覆盖范围内,信号随着覆盖距离的增加而减弱。

  • 无线电波容易受到建筑物墙体的阻碍,遇到障碍物发生折射等使信号受到干扰。

  • 工作在2.4G的共用频段,因此容易接入饱和且受到攻击。

2.ZigBee三大部分

  • Zig协议是基于IEEE802.15.4标准低功耗局域网协议是由 底层硬件模块、中间协议层和高端应用层三大部分组成。
  1. 底层硬件模块:定义了物理无线信道和MAC子层之间的接口,提供物理数据服务和物理层管理服务。

  2. 中间协议层:由IEEE802.15.4子层、IEE802.15.4链路控制子层、网络层,以及业务特定汇聚子层协议承载的IEEE802.2 LLC子层组成。

  3. 高端应用层:高端应用层位于ZigBee协议栈最上面,主要包括五个部分:应用支持子层、ZigBee设备对象、ZigBee设备配置子层、应用层和用户应用程序。

3. 5G相比4G的应用场景

  1. 增强型移动宽带

  2. 大规模机械类通信

  3. 超可靠低延时通信

  • 5G网络系统具有效率高、容量大、可靠性强及延时性低的特点。

4.低功耗局域网技术

  • 物联网的低功耗广域网技术主要包括远距离无线电、基于蜂窝的窄带物联网技术等。
  1. LoRa技术:由Semtech公司提供的超长距离、低功耗的物联网解决方案。

  2. NB-IOT技术五个特点

  • 快捷、灵活的部署方式。

  • 更强的网络覆盖能力。

  • 接入容量大,建设成本低。

  • 终端低功耗。

  • 不支持连接态的移动性管理。

5.IrDA技术

  • IrDA技术是一种利用红外线传输信息的通信方式,可传输语言、文字、数据、图像等信息。

第八章

1.物联网网关应用架构

  • 物联网网关是链接感知网络与通信网络的纽带,是实现感知层传感器(或终端设备)与远距离通信网络互联互通的设备。

  • 物联网网关位于网络层,是感知网络与承载网络交互的桥梁。

第十章

1.开放平台的商业服务和商业价值

  1. 商业服务
  • 预测性的维护:开放平台能遇见产品的运行异常,及时修复产品或提醒客户。

  • 设备生命周期管理:知道设备能做什么以及当前的状态和生命周期很重要。

  • 统一的分析和自动化:物联网聚集了设备大量实时数据,客户只需要快速而简单地连接到开放平台,开放平台帮助用户稳定接收这些数据,并存储下来,客户只需要关注自己的业务特性,采用先进的机器学习和统计方法,实时分析并自动反馈给客户或执行具体的接入设备。

  • 远程服务和支持:开放平台几乎可以支持在任何地方的的任何设备,用户无需考虑设备问题。

  1. 商业价值

物联网开放平台能够让人们通过物联网跟踪产品的使用情况,并从大量的产品反馈数据中的数据改善产品的商业机会。

  • 降低成本

  • 提升用户体验

  • 降低标准

3.OneNET平台

  • OneNET为中国移动发布的物联网平台,OneNET定位为PaaS服务,即在物联网应用和真实设备之间搭建高效、稳定、安全的应用平台。

第十五章

1.物联网体系中的信息中心的位置

  • 物联网信息系统在运营过程中将产生的海量业务数据(包括业务系统生成的原始数据和经过分析处理的结果数据),随着物联网应用的的推广,越来越多的行业和领域将加入进来,势必需要一个高性能、大容量、安全的信息中心来实现数据的存储和提取。

  • 物联网信息中心是物联网标准体系中的重要组成部分

  • 物联网信息中心降低了行业用户对业务数据使用的门槛

  • 物联网信息中心为其中数据的增值提供了平台

十六章

1.智慧排水系统应用

  • 原来有什么问题?

    1. 排水设施实时状态不透明

    2. 排水时间应对方案不科学

    3. 排水设施监管维护不精细

    4. 后续改进设施研究不科学

  • NB-IoT智慧排水有什么优点?

    1. 有助于回传设备实时状态,降低运行维护人员的工作量。

    2. 数据传输基于双向鉴权、传输加密及专有频段保证数据安全。

    3. 覆盖能力强,适用于厂区、地下车库、井盖等对深度有高要求应用场景。

    4. 数据量小、低速率技术特性,可有效降低设备功耗,设备续航时间长。

云计算架构是传感器终端与各应用的中间层

etc:电子不停车收费系统

obo:车载单元

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