物联网大作业..

物联网四班大作业

班级：02121427 姓名：董国庆学号：0121427

关于物联网技术在智能家居、

汽车制造业采购物流及无线环境检测的应用

一、物联网概述

1、物联网的定义：

物联网的概念最早是在1999年被提出的,它的英文名是Internet of Things(IOT),也称为WebofThings。2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟在于突尼斯举行的信息社会世界峰会上,发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。博欣将物联网定义为通过各种信息传感设备、装置和技术,实时采集所有需要监控、连接、互动的物体和过程,采集其光、声、热、电、力学、生物、化学、位置等各种人们需要的信息,再结合互联网形成一个巨大的网络,以实现物体与物体,物体与人、物品与网络之间的连接,方便识别、管理和控制。

2、物联网网络结构

目前一般讲物联网网络架构分为三个层次,分别为感知层、网络层和应用层。其结构如图所示。

物联网网络架构

感知层的主要作用是完成数据的釆集,包括传感器和短距离传输M络两个部分。传感器部分实现了对数据的采集,而短距离传输网络负责将传感器釆集到的数据传输到网关。

网络层的主要作用是传递信息,它是基于现有的通信网络和互联网建立的,包括接入单元和接入网络两个组成部分。接入单元负责接收感知层发送过来的数据,并将数据传输至接入网络。接入网络即为现有的各种通信网络,包括有线电话网、移动通信网等。用户通过接入网络将数据传入互联网。

应用层的主要作用是对数据进行管理和处理,并与物联网的各种应用相结合。物联网应用层包括中间件和物联网应用两个部分。中间件是一个独立的软件或服务程序,用于将一些公用能力统一封装以提高应用的发效率。物联网应用即各种供用户使用的应用,如家庭安防等。

3、物联网国内外发展现状：

自物联网的概念问世以来,物联网已经得到了很大的发展,被应用于交通、物流、电力、工业等很多领域。目前美欧及日韩等发达国家在物联网应用的广度和深度等方面处于领先地

位。

在国内,物联网的应用总体还处于发展初期,虽然国内开展了一系列物联网有关的项目,在电力、医疗卫生、公共服务等领域取得了一些进展,但总体来说,国内物联网技术跟发达国家相比还有很大差距。

二、智能家居：

1、简介：

现代智能家居系统一般可以分为内网、外网和网关三部分。其中内网是负责连接各种家电和其他设施的局域网,外网一般是小区局域网,Internet等,功能是实现远距离传输,网关的作用是连接内网和外网,实现外网对内网的控制。智能家居系统结构如图所示。

智能家居系统结构图

智能家居发展大致经历了4代。第一代主要是基于同轴线、两芯线进行家庭组网,实现灯光、窗帘控制和少量安防等功能。第二代主要基于RS-485线,部分基于IP技术进行组网,实现可视对讲、安防等功能。第三代实现了家庭智能控制的集中化,控制主机产生,业务包括安防、控制、计量等业务。第四代基于全IP技术,末端设备基于Zigbee等技术,智能家居业务采用“云”技术,并可根据用户需求实现定制化、个性化。这与物联网的兴起密不可分。目前智能家居系统的功能主要由以下几个方面:

家电智能控制:对家电进行自动控制,如根据室内温度自动关空调或调解空调的工作状态。

灯光智能控制:根据室内的光线强度自动调节照明设备的开关或照明强度。以保持室内光线在合适的亮度。

家庭智能安防功能:目前家庭安防系统的主要功能是监控火警、煤气泄漏和非法闯入等。一旦出现以上情况,安防系统将有助于事件得到紧急处理以降低损失。

几种短距离通信技术的比较

在智能家居系统中,所有节点都在一所住宅之内,节点与节点之间的距离一般在十几米之内,最多不会超过数十米,节点与节点之间通信的时候只需传递很少量的信息,所以对系统的传输距离、资源大小和带宽没有太多的要求,但是对网络大小有一定的要求。此外,节点一般以电池供电,节点的功耗以及电池的使用寿命是我们关注的对象。

通过对表中各种无线网络对比可知,ZigBee工作时功耗低,电池的使用寿命长,适用于低数据量的传输,且它的1米到100米左右的传输距离对于一般的智能家居系统来说已经足够,是搭建智能家居系统的理想网络。因此,本文选择基于ZigBee来设计简单的智能家居系统。

2、ZigBee技术简介

ZigBee是一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议,其目的是适用于低功耗,无线连接的监测和控制系统[14]。它是由ZigBee联盟推出的。ZigBee协议的基础是IEEE无线个域网工作组所制定的IEEE802.15.4技术标准。IEEE802.15.4是ZigBee协议的底层标准,它主要规范了无线网络的物理层和MAC层的协议,其标准是由国际电工学协会IEEE组织制定并推广的。ZigBee和IEEE802.15.4标准都适用于低速率数据传输,最大传输速率只有250KBpS,与目前其他常用的无线技术相比,ZigBee的缺点在于理论最大传输距离相对较近,但是对于数据采集和控制信号来说,传输距离并非考虑重点,首要考虑的因素是成本、功耗等。所以目前ZigBee技术的主要应用于要求低速率、低功耗和低成本的领域。

此外,使用ZigBee技术还有一个好处,它的网络可以很大,可以实现数千个传感器节点间的通信,可以通过接力传输的方式将数据通过一个传感器节点传输到下一个节点,这样能够提高通信效率。对于一般的无线网路来说,通信距离越大,相应电路就越复杂,发送功率也就越高,成本也就越高。而具有高效、低成本等优点的短距离接力传输方式为无线网络提供了一种理想的解决方案,相对于其他现有的无线通信技术,ZigBee技术的低功耗、低成本等特性使得它成为适合传感器网络的标准,

3、ZigBee协议框架

ZigBee协议是专门为低速率传输网络制定的无线网络协议,它在物理层、MAC层和数据链路层上都采用了IEEE802.15.4协议标准,并对他进行了完善和扩展。ZigBee各层规范均由ZigBee联盟制,协议的整体框架结构如图所示。

Zigbee协议框架图

ZigBee协议栈由一组子层构成,每个子层为其上层提供服务:数据服务有数据实体提供,而其他服务则由管理实体提供。每个服务实体通过一个服务接入点(SAP)为其上层提供服务接口,并且为每个SAP提供了一系列的基本服务指令来完成相应的功能。ZigBee的通信频率是由物理层来规范的。ZigBee为不同的国家和地区规定了不同的工作频率,分别为 2.4GHz 和868/915MHz。因此,ZigBee定义了两个物理层标准:2.4GHz和868/915MHz物理层。其中2.4GHz为全球统一的免费的无线网络频段,速度传输速率为250kb/s,传输速率较大,通信延时较小。而868MHz和915MHz频段分别针对美国和欧洲市场,868MHz上的传输速率为20kb/s, 916Mhz上的传输速度为40kb/s,他们的传输速率相对较小,但是避开了其它设备在2.4GHz频段的干扰,因此对接收设备的灵敏度要求较低,且有较大的通信距离。

介质接入控制子层(MAC)通过CSMA机制对各个信道进行调配与切换,它的主要功能是对数据包进行分段和重组,以及确保数据包按正确顺序传输。

网络层的主要作用是为MAC层能够正常工作提供必要的函数,以及位应用层提供合适的服务接口。网络层通过网络层数据实体提供数据传输服务,通过网络层管理服务实体提供网络管理服务。柯络管理服务主要包括初始化一个网络、连接网络、路由发现等,数据传输服务包括指定拓扑传输路由等。

ZigBee应用层包括应用支持层(APS),ZigBee设备对象(ZDO)和设备绑定表(AF)。其中APS层有维持绑定表和给提供数据传输途径给相互绑定的设备等功能。设备绑定表的作用是根据各个设备职能和需求自动配置设备,并存储它们的配置信息。ZDO完成定义各个设备在整个网络中的角色(比如ZigBee协调器),发起和响应绑定请求等功能,以及在设备之间建立安全机制等。此外ZDO还有发现网络中的设备己经决定向这些设备提供哪些服务的功能。

4、总体设计方案

目前常用的智能家居系统采用的网络架构多为基于互联网的采集控制系统。典型的基于物联网的采控系统结构如图所示,网络分为局域网和互联网两部分,连接方式有有线连接和无线连接方式两种。

在如图所示的智能家居系统中,带有传感器的末端节点负责监测和采集相应的数据,并通过ZigBee网络将采集到的数据传送到家庭网关,网关通过短信将信息转发到用户手机或者通过Internet将数据发送至用户PC机。反之,用户可以通过同样的方法将命令发送至家庭网关,

由网关转发至相应的末端节点。

本文主要介绍该系统的局域网部分,局域网部分主要包括家庭网关和一些末端节点,末端节点为带有功能各异传感器的监控节点或者控制相应智能家电操作的控制节点,这些节点被安放在住宅内重要的位置,监控节点主要有室内舒适度监控节点和家庭安防系统监控节点。

物联网采集控制系统

室内舒适度监控包括主要温度传感器模块和湿度传感器模块等,而家庭安防系统监控包括或火警监测模块。空气煤气含量检测模块和红外幕帘传感器模块等。如图展示了智能家居系统的各个监控模块。

智能家居系统中的监控模块

5、展望：

一个简单的基于物联网的智能家居系统,能够实现一些简单的监控、自动调节、报警、

控制功能,但是系统还有很多需要改进的地方,需要日后进行更深一步的研究。

(1)在节点的使用寿命问题上,选用更加耐用的传感器,改进节点的硬件和软件设计,以延长节点的使用寿命。

(2)在节点的供电问题上,可以利用大自然中的光、热等进行能量转化后给节电供电,以使节点持续工作,这方面需要设计合适的电路,同时又要考虑到降低电路成本的问题。

(3)在降低能耗方面,可以选择更耗能更好的芯片,或者设计更优化的算法,减少网络中数据的传输,以降低能耗。

(4)系统的功能可扩展性方面,可以新增一些其它的功能,由于各种终端节点原理相似,所以加入一些新功能相对简单。

(5)在数据传输准确性和安全性方面有待于进一步研究。

三、在汽车制造业采购物流方面应用：

1、技术基础：

物联网是一次技术革命,代表未来计算机和通信的走向,其发展依赖于在诸多领域内活跃的技术创新。物联网的支撑技术则融合了传感器技术、射频识别、ZigBee技术、智能服务等多种技术;RFID是一种非接触式自动识别技术,可以快速读写、长期跟踪管理、在智能识别领域有着非常看好的发展前景;以短距、低功耗为特点的传输网络的出现使得搭建无处不在的网络变为可能;以微机电系统(MEMS)为代表的传感器技术拉近了人与自然世界的距离;智能服务技术则为发展物联网的应用提供了服务内容。

(1) RFID技术

RFID技术作为本世纪最有发展前途的信息技术之一,己得到全球业界的高度重视;中国拥有产品门类最为齐全的装备制造业,又是全球IT产品最重要的生产加工基地和消费市场,同时还是世界第三大贸易国。这些都为中国电子标签产业与应用的发展提供了巨大的市场空间,带来了难得的发展机遇,RFID技术的应用必将成为中国信息产业发展和信息化建设的一个新机遇、成为国民经济新的增长点。

未来的十年内,所有的东西都将会被植入RFID标签。虽然这项技术的有效范围一般都很短,但是其应用的方面却是相当广泛,比如说征收车辆过路费、无线触式安全通道、汽车定位(利用内置感应标签的钥匙),以及医院病人或者家畜的身份识别等。下面将对RFID进行全面介绍。

①RFID简介

RFID (Radio Frequency Identification)无线射频识别技术,是开始兴起于20世纪90年代的一种非接触式自动识别技术,其基本原理是利用射频信号通过空间親合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。它是一种利用射频方式进行非接触式双向通信的自动识别技术,具有非接触操作、多识别目标、物体高速识别、抗干扰能力、具备耐久性等相关特征,展示了其巨大的发展潜力,成为21世纪最有发展前途的信息技术之一。电子标签是RF1D的通俗叫法。

与目前广泛使用的自动识别技术例如摄像、条码、磁卡、IC卡等相比,RFID技术具有很多突出的优点:

a. 非接触操作,长距离识别(几厘米指几十米),因此完成识别工作时无须人工干预,应用便

利。

b. 无机器磨损,寿命长,并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境。

c. 可识别高速运动物体,并可同时识别多个电子标签。

d. 读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口,保证其自身的安全性。

e. 数据安全方面除了电子标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理。

f. 读写器与标签之间存在相互认证的过程,实现安全通信和存储。

目前RFID技术在工业自动化、物体跟踪、物流管理等方面有着广泛的应用。

RFID系统由以下三个部分组成,如图所示。

RFID系统

a. 电子标签:由親合元件及芯片组成,且每个电子标签具有全球惟一的的识别号(ID),无法

修改、无法仿造,这样提供了安全性。电子标签附着在物体上标识目标对象。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据,在实际应用中,电子标签附着在待识别物体的表面。

b. 天线:在电子标签和读写器间传递射频信号,即电子标签的数据信息。

C. 读写器:读取(或写入)电子标签信息的设备,可设计为手持式或固定式。读写器可无接触

地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别物体的目的。通常读写器与计算机相连,所读取的电子标签信息被传送到计算机上,进行下一步处理。

②RFID的特征

a. 数据的读写(Read Write)机能:只要通过RFID阅读器即可不需接触,直接读取信息至数据

库内,且可一次处理多个标签,并可以将物流处理的状态写入标签,供下一阶段物流处理使用。

b. 容易小型化和多样化的形状:RFID在读取上并不受尺寸大小与形状的限制,不需为了读

取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID电子标签更可往小型化与多样化形态发展,以应用于不同产品。

C. 耐环境性:纸张一受到脏污就会看不到,但RFID对水、油和药品等物质却又强力的抗污

性。RFID在黑暗或脏污的环境之中,也可以读取数据。

d. 可重复使用:由于RFID为电子数据,可以反复被覆写,因此可以回收标签重复使用。如被

动式RFID,不需要电池就可以使用,没有维护保养的需要。

e. 穿透性:RFID若被纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质包覆,也可以进行穿透性

通信。不过如果是铁质金属,就无法进行通信。

f. 数据的记忆容量大:数据容量会随着记忆规格的发展而扩大,未来物品所需携带的资料

辆愈来愈大,对卷标所能扩充容量的需求也增加,对此RFID不会受到限制。

h. 系统安全:将产品数据从中央计算机中转存到工件上将为系统提供安全保障,大大地提

高系统的安全性。

i. 数据安全:通过校验或循环冗余校验的方法来保证射频标签中存储的数据的准确性。

③RFID的工作原理

通常情况下,RFID的应用系统主要由电子标签读写器和RFID卡两部分组成。其中读写器一般作为计算机终端,用来实现对RFID卡的数据读写和存储,它是由控制单元、高频通信

模块和天线组成;而RFID卡则是一种无源的应答器,主要是由一块集成电路(IC)芯片及其外接天线组成,其中RFID芯片通常集成有射频前端、逻辑控制、存储器等电路,有的甚至将天线一起集成在同一芯片上

RFID应用系统的基本工作原理是RFID卡迸入读写器的射频场后,其天线获得的感应电流经升压电路作为芯片的电源,同时将带信息的感应电流通过射频前端电路检得数学信号送入逻辑控制电路进行信息处理;所需回复的信息则从存储器中获取经由逻辑控制电路送回射频前端电路,最后通过天线发回给读写器。

(2) EPC网络技术

RFID电子标签的物流管理系统是通过物联网(EPC Network)系统实现的,物联网系统比传统的物流管理的智能化程度要高得多,它通过互联网上的ONS服务器和PML服务器可以对全世界所有的物品进行全方位的管理和流动。物联网的工作工程如下:

①任何一个零售超市或物品仓库和任何一个具有RFID电子标签的物品或商品,只要经过流动(甚至不经过流动),都可以在RFID阅读器上读出其RFID电子标签中的电子物品代码,这个电子物品代码在全球是唯一的,这个电子产品代码是传统的条形码代码的超集,读出这个代码后,既可以在本地的物品管理数据库中对这些物品进行管理,这就类似于传统的条形码物流管理系统。但RFID电子标签使用的意义完全不同于传统的物流案例,它的伟大意义是要建立一个全球统一的物联网,将全球的物品全部通过这个物联网联系起来,通过物联网实现物品从生产到流通,再到消费的全球性的智能物品管理网络,这就是物联网网络。

②从RFID阅读器中读出的电子物品代码经过物品管理系统向互联网上的ONS目标名字服务器发出请求,寻找相应的PML服务器,ONS目标名字服务器反馈给相应的进行物品管理的零售超市或物品仓库。

③零售超市或物品仓库的管理计算机将已读出的物品电子代码向指定的PML服务器查询,即可査询到制定的物品的全部信息。这些信息通过网络协议回馈给进行物品管理的零售超市或物品仓库。

④进行物品管理的零售超市或物品仓库根据所查询到的物品信息对物品进行相应的处理。比如在零售店中自动定期地检查商品的有效期等,当商品有效期快到时,自动进行订货,这样就很容易实现商品管理。

基于物联网的汽车制造企业采购物流汽车制造企业采购物流分析汽车制造企业的采购物流从系统的角度来看属于"输入一转换一产出"中的输入环节,是保证良好产出的基础。一台整车由上万个处自制零部件外,外购零部件来自全国各地,甚至是国外的配套供应厂商。采购物流涉及范围广,难度大,成本也高。据统计,在汽车企业物流中,采购物流环节的物流成本约占物流总成本的25--30% 。

目前,我国约有100多家汽车制造企业和3000多家零配件制造企业。其中,零配件制造企业普遍规模不大、技术水平不高、布局较为松散。而汽车制造企业纵向一体化严重,每个大型汽车制造企业周围,都有由数目庞大的零配件制造企业群所构成的垂直分布的单一配套体系,如上海大众拥有500多家零配件供应商,一汽、东风的零配件配套体系则多达千家零配件企业,形成了以整车配套为主的"依附式"发展模式。每个零配件配套体系又由数目更加庞大的原材料生产企业构成。此外,零配件制造企业由于受到地理空间和信息传递等方面的限制,加之干线运输可靠性差的原因,在汽车制造企业周围设立中间仓库,为汽车制造企业提供及时的配送服务。如此庞大的零配件供应群体和相应运输、配送环节,使采购网络更加复杂。汽车制造企业的采购物流体系如图所示:

汽车制造企业的采购物流体系

传统汽车制造企业采购物流存在以下问题:

(1) 成本高

汽车制造企业由于要直接面对众多供应商,而不得不设立一套庞大的管理体系负责工位配送的管理、控制和作业,这需要汽车制造企业大量的人力、物力、财力,形成高额运行成本。此外,由于现阶段运输企业大多处于低水平的价格竞争阶段,无法为企业提供全程跟踪的高质量的服务,使得运输成为整个物流过程中最难以控制的一个环节。供应商由于信息不畅、加之运力没有很好整合,常会出现多车空载的现象,这些费用都是由汽车制造企业来承担,进一步提高汽车制造企业的成本。

(2) 管理难度大

在这个供应链中,仓库是整个采购物流体系中的关键节点,但由于这些仓库分别属于不同的零配件制造商或由不同的零配件制造商租赁,各仓库的条件、管理人员的素质残差不齐,管理难度非常大,起不到汽车制造企业与零配件生产供应企业之间的桥梁作用,相反却在相当大的程度上加重了零配件生产企业的负担,而汽车制造企业对零部件的资源准备状况也无法掌握,造成库存水平高,要么发生缺件引起停产

(3)效率低下

由于供应商的仓库规模不大、数目繁多、信息化投入不同、标准化无法推,行政管理水平残差不齐,因此,配送质量不能保证,加上一些汽车制造企业与零配件仓库之间没有科学的供货模式和先进的网络平台。这不仅意味着较高的人工成本,同时由于生产计划的调整和变化不能及时沟通,由于采购物流系统信息不畅,使得物流系统工作效率低下。

基于物联网技术的采购物流

2应用效果：

物网技术,可以分类识别不同原料的生产厂家和生产日期,合理安排采购批次和采购量;同也可以监控原材料采购的质量,保证采购过程的合理和采购效率。通过对大量复杂原料和配件的唯一标识的登记,便于后期管理和问题识别,保证了产品的生产质量和售后服务的即时跟进。利用物联网还可以对供应商的信息进行有效管理,根据供应商在供应环节的表现,对供应商进行分类管理,针对不同等级的供应商采取不同的采购策略,从而提高企业的采购水平,培养供应商的忠诚度。物联网技术在采购物流环节的应用,可以从以下两个方面来举例说明: (1)原材料供应需求预测

物联网技术有利于主机厂向原材料供应商及时提供需求信息。传统供应链条件下,制造商需求信息的收集、传递成本很高,供应商很难准确把握制造商需求,为了满足制造商即时供货需求,常造成超额生产或过量库存,尤其是在"按订单生产"和"零库存"的模式下,供应商供货压力更大,牛鞭效应尤为明显。应用物联网技术后,给每个物品贴一个唯一识别的RFID电子

标签,读写器能及时、便捷的采集制造商产品销售信息,从而及时反映制造商的市场需求,将此市场需求信息及时传递给供应商,供应商就有条件做到对制造商供货需求的真实反映、透彻了解和科学预测,从而促进协作预测、协同计划、预测与补货计划及准时制生产,使供应商与制造商间的联系更为紧密,在VMI (供应商管理库存)或JMI (联合管理库存)的实施中也能取得很好的实施效果。在VMI模式下,供应商管理设在制造商处的原材料库存,物联网物流系统原材料供应需求预测业务流程如图所示。当制造商处的原材料库存由供应商和制造商协同管理时,原材料需求预测系统由供应商和制造商双方共同管理、决策。

基于物联网技术的原材料供应需求预测

(2)原材料供应渠道管理.

在材料、备件种类繁多的汽车供应系统中,可运用物联网中的RFID来快速'有效的识别物品,使原材料供应过程更准确迅速。而且,山于RFID标签内可写上生产材料、生产円期、原厂地、检测事件等详细信息,使制造商能够很容易地追溯原材料采购的源头,有利于加强对供应渠道的控制。物联网系统原材料供应渠道管理业务流程如图所示

基于物联网技术的原材料供应渠道管理

四、基于物联网的无线环境监测设计

设计实现物联网的无线环境监测系统，系统的硬件部分根据实验室ZigBee 无线传感器网络和RFID 应用系统的基础上搭建，介绍感知层Zigbee 无线传感器网络和RFID 系统数据上传的方式以及利用数据库

合理的存储数据。

1、无线环境监测系统结构设计：

一个完整的物联网工程应用可以将其结构划分为物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层三层。物联网工程应用需要获取不同类型的传感器节点的数据，要根据应用环境的不同选择适合的技术实现节点间的通信，实现感知层与互联网的连接，其中涉及多种软件和硬件技术。为了考虑系统的结构体系，使其易于安全可靠的运行，增强可维护性，物联网工程应用的设计也要遵循感知层、网络层和应用层三层设计的原则。

(1) 感知层设计

利用单片机或嵌入式设备作为终端节点搭载由于收集物理世界数据的各种传感器、识别物体模块和控制执行模块(GPS、各种传感器、摄像头、RFID 标签等)；在单片机或嵌入式设备上配置通信模块，完成节点间通信(如RFID 射频模块、ZigBee通信模块等)，节点间通信方式设计，通信节点创建、获取物理世界的数据信息、节点接入感知网络通过无线信道进行通信，应用合适的通信协议实现稳定的感知网络；在单片机或嵌入式设备上接口电路(如RS232、USB 接口、并口、RJ-45 接口等)，通过硬件接口向上层提供数据和获取用户发送的交互命令。

(2) 网络层设计

设计硬件接口的输入和输出，获取感知层获得的数据信息，并向感知层节点反馈命令信

息；利用2G/3G/4G 通信技术或TCP/IP 端口通过互联网(或内部网络、专用网络等)将硬件接口获取的数据上传到应用中心。

(3) 应用层设计

搭建系统应用平台和人机交互系统。综合运用数据库技术、网络技术、特定的

应用逻辑和过程控制方式，应用下层提供的接口，获取网络层上传的技术，并将对

感知节点的控制命令经过一定的安全编码后发送给网络层；编写人机交互界面，实

现信息从物理世界向用户的过程和用户对感知网终端节点的控制。

2、无线环境监测系统主要功能及系统结构：

按照三层设计物联网工程应用的方法，本系统结构设计如图所示。

本系统需要综合运用感知层中将可移动的节点获取环境中温湿度信息，通过ZigBee 技术将数据汇聚到ZigBee 协调器节点，通过ZigBee 协调器节点的串口通信接口传输到服务器端的串口通信模块；运用RFID 技术实时扫描粘贴在物体表面的有源RFID 标签，RFID 读写基站通过串口通信模块将实时数据上传到RFID 数据客户端，RFID 数据客户端收到实时扫描数据后立即将数据通过TCP/IP 协议经由网络(局域网或互联网)服务器端。以上实现的是数据采集的过程。在服务器端，应用数据库技术合理的存储和管理数据，WEB服务器Tomcat通过Java WEB组件和数据库交互，为用户提供数据服务；WEB 服务器还可以接受用户提交的命令，将命令转发给硬件接口，通过TCP/IP 协议的Socket 套接字发送到相应的终端节点。在用户端，用户通过在浏览器上输入一定的地址，浏览器与该地址建立一个HTTP 连接，浏览器向WEB服务器发送HTTP 请求，WEB 服务器向客户端返回一个HTTP 响应，浏览器就可以获得交互界面，从而获得需要访问的数据，向终端节点发送命令。首先，研究了三层结构的物联网架构，物联网感知层、网络层和应用层承担的功能和关键技

术。从实验室现有的Zigbee 无线传感器网络、RFID 应用系统的硬件设备和系统的功能需求出发，设计系统各层的实现方式和各层之间的通信方式。感知层实现终端的控制和环境参数的获取、收集、传输与汇聚；网络层实现了数据的双向传输，将数据存储在服务器端的数据库中。应用层采用B/S 架构的服务器为用户提供WEB 服务，远程用户通过浏览器访问物理环境数据，并向终端节点下发命令。

五、总结：

未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅速发展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为新兴战略性产业之一，成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。

物联网终端将快速发展，呈现多样化、智能化的特点。物联网时代的通信主体由人扩展到物，物联网终端是用于表征真实世界物体、实现物体智能化的设备。随着物理世界中的物体逐步成为通信对象，必将产生大量的、各式各样的物联网终端，使得物体具有通信能力，实现人与物、物与物之间的通信。另一方面，随着技术的进步，低功耗和小体积的传感器将大量出现，而且其感知能力更加全面，为物联网的规模化发展提供基础。而且随着手机日趋智能、接口更加丰富，手机传感器种类和数量将更加快速增长、应用也日趋多样；未来手机不仅可以控制自身传感器，还可以通过接入传感器网络，控制网络内的传感器，获取一定区域内数据，应用场景会更加丰富，有力地推动物联网的发展。

与现有通信网相比，物联网在anytime、anyone、anywhere的基础上，又拓展到了anything。人们不再被局限于网络的虚拟交流，有人与人，也包括机器与人、人与机器、机器对机器之间广泛的通信和信息的交流。因此，物联网时代的网络的将是传感器网、通信网和互联网的融合，即无所不在的泛在网络。

随着物联网关键技术的不断发展和产业链的不断成熟，物联网的应用将呈现多样化、泛在化的趋势。首先，物联网发展将以行业用户的需求为主要推动力，以需求创造应用，通过应用推动需求，从而促进标准的制定、行业的发展。放眼未来几年，全球物联网终端将会更为广泛应用于各产业，其中以工业、交通、能源及安防等产业最具成长潜力。其次，随着物联网产业的不断发展，物联网应用将逐步从行业应用向个人应用、家庭应用拓展，物联网将会使我们的生活变得“聪明”、“善解人意”，通过芯片自动读取信息，并通过互联网进行传递，物品会自动获取信息并进行传递，使得信息的处理—获取—传递整个过程有机地联系在了一起，对人类生产力又是一次重大的解放。

物联网期末复习试题

一、单选题 1、通过无线网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递给用户，指的是（）。 A A、可靠传递 B、全面感知 C、智能处理 D、互联网 2、利用RFID 、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，指的是（）。 B A、可靠传递 B、全面感知 C、智能处理 D、互联网 3、（）给出的物联网概念最权威。 D A、微软 B、IBM C、三星 D、国际电信联盟 4、（d）年中国把物联网发展写入了政府工作报告。 D A、2000 B、2008 C、2009 D、2010 5、第三次信息技术革命指的是（）。 B A、互联网 B、物联网 C、智慧地球 D、感知中国 6、IBM提出的物联网构架结构类型是（）。C A、三层 B、四层 C、八横四纵 D、五层 7、欧盟在（）年制订了物联网欧洲行动计划，被视为“重振欧洲的重要组成部分”。 B A、2008 B、2009 C、2010 D、2004 8、物联网的概念，最早是由美国的麻省理工学院在（）年提出来的。B A、1998 B、1999 C、2000 D、2002 9、计算模式每隔（）年发生一次变革。 C A、10 B、12 C、15 D、20 10、权威的物联网的概念是（）年发布的《物联网报告》中所提出的定义。 D A、1998 B、1999 C、2000 D、2005 11、2009年10月（）提出了“智慧地球”。A A、IBM B、微软 C、三星 D、国际电信联盟 12、智慧地球是()提出来的。 D A、德国 B、日本 C、法国 D、美国 13、三层结构类型的物联网不包括（）。 D A、感知层 B、网络层 C、应用层 D、会话层 14、物联网的概念最早是（）年提出来的。B A、1998 B、1999 C、2000 D、2010 15、我国开始传感网的研究是在（）年。 A A、1999年 B、2000年 C、2004年 D、2005年 16、（）年，正式提出了物联网的概念，并被认为是第三次信息技术革命。 B A、1998 B、1999 C、2000 D、2002 17、物联网的概念最早是（）提出来的。 C A、中国 B、日本 C、美国 D、英国 18、感知中国中心设在（）。 D A、北京 B、上海 C、九泉 D、无锡 19、运用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制，指的是（）。C A、可靠传递 B、全面感知 C、智能处理 D、互联网 20、物联网的核心是（）。 A A、应用 B、产业 C、技术 D、标准

物联网大作业

物联网四班大作业 班级：02121427 姓名：董国庆学号：0121427

关于物联网技术在智能家居、 汽车制造业采购物流及无线环境检测的应用 一、物联网概述 1、物联网的定义： 物联网的概念最早是在1999年被提出的,它的英文名是Internet of Things(IOT),也称为WebofThings。2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟在于突尼斯举行的信息社会世界峰会上,发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。博欣将物联网定义为通过各种信息传感设备、装置和技术,实时采集所有需要监控、连接、互动的物体和过程,采集其光、声、热、电、力学、生物、化学、位置等各种人们需要的信息,再结合互联网形成一个巨大的网络,以实现物体与物体,物体与人、物品与网络之间的连接,方便识别、管理和控制。 2、物联网网络结构 目前一般讲物联网网络架构分为三个层次,分别为感知层、网络层和应用层。其结构如图所示。 物联网网络架构 感知层的主要作用是完成数据的釆集,包括传感器和短距离传输M络两个部分。传感器部分实现了对数据的采集,而短距离传输网络负责将传感器釆集到的数据传输到网关。 网络层的主要作用是传递信息,它是基于现有的通信网络和互联网建立的,包括接入单元和接入网络两个组成部分。接入单元负责接收感知层发送过来的数据,并将数据传输至接入网络。接入网络即为现有的各种通信网络,包括有线电话网、移动通信网等。用户通过接入网络将数据传入互联网。 应用层的主要作用是对数据进行管理和处理,并与物联网的各种应用相结合。物联网应用层包括中间件和物联网应用两个部分。中间件是一个独立的软件或服务程序,用于将一些公用能力统一封装以提高应用的发效率。物联网应用即各种供用户使用的应用,如家庭安防等。 3、物联网国内外发展现状： 自物联网的概念问世以来,物联网已经得到了很大的发展,被应用于交通、物流、电力、工业等很多领域。目前美欧及日韩等发达国家在物联网应用的广度和深度等方面处于领先地

上海开大大专物联网第一次网上作业(一到五章)综述

计分作业1 一、单选题 1. 传感器结点的最大特性是（A），换句话讲，对传感器结点的部署，完全无须人们去刻意地配置，如结点的IP地址、配置结点的网关等，它有自组织和自我协调的功能来自动配置。 A. 它的部署很灵活 B. 它的功能多样 C. 它的能耗极低 D. 它的感知灵敏 2. “云”可以理解成互联网中的计算机群，这个群可以包括几万台计算机，也可以包括上百万台计算机。“云”中的资源在使用者看来是（C）。 A. 巨量的 B. 可以扩展的 C. 可以无限扩展的 D. 有限的 3. 物联网的信息安全技术也是其信息技术中的一个非常重要方面。它既包括共性化的网络安全技术，也包括如无线自组网之类的具有（D）的安全技术。 A. 互联网特性 B. 物联网特性 C. 传感器网络 D. 无线通信特性 4. 员工每人有一个带有天线的笔记本，他们被召集在一间房间里开会，计算机可以连接成一个暂时的网络，会议完毕后该网络将不再存在。这是一个（D）的例子. A. 无线通信网 B. 无线城域网 C. 无线局域网 D. 无线自组网 5. 在物联网中，传感器处于所研究对象与检测系统的（B），是感知与检测信息的窗口。 A. 前置位置 B. 接口位置 C. 反馈位置 D. 补偿位置 6. RIFD中的信息是由标签产生的，而且在附着于物体之前（A）。 A. 已经存在 B. 尚未产生 C. 不存在，附着时产生 D. 不存在，附着后产生 7. 无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量的微型传感器结点通过无线通信形成的一个多跳的（B）系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域内被监测对象的信息，并发送给观察者。 A. 局域网络 B. 自组织网络 C. 传感器网络网 D. 城域网络 8. （B）用于在已积累了海量的、以不同形式存储的数据中发现有价值的信息、规律、模式或知识，达到为决策服务的目的。 A. 数据库技术 B. 数据仓库技术 C. 商务智能技术 D. Web2.0技术 9. 数据挖掘技术使数据进入一个更高级的阶段，它不仅能对过去的数据进行查询和遍历，并且能够找出过去数据之间的（A），从而促进信息之间建立联系。 A. 潜在联系 B. 变化趋势 C. 检索关系 D. 共同特性 10. 使物品在其生产、流通、消费、使用直至报废的整个过程中都具备（A）。这也是物联网区别于互联网和传感器网络的特点。 A. 记录 B. 信息 C. 智能 D. 特征 11. （D）是用于获取电子标签中信息的读入装置，用于接收和读取无源标签、有源标签中的信息，并把信息通过有线或无线的方式，传输到本地的服务器，进行汇总处理。 A. 读取器 B. 接收器 C. 传输器 D. 阅读器 12. 云计算（Cloud computing ）是支撑物联网的重要计算环境之一。云计算有如下一些主要特性：云计算是一种新的计算模式；云计算是互联网计算模式的商业实现方式；云计算的优点是安全、方便、共享的资源可以按需扩展；云计算体现了（B）的理念。 A. 虚拟化 B. 软件即服务 C. 资源无限 D. 分布式计算 13. 随着微电子技术的发展，传感器技术有了飞跃的发展，以（A）技术为基础，出现了我们称之为传感器结点的技术。 A. 芯片 B. 现代生物 C. 微电子机械系统 D. 无线通信

【物联网期末考试】题库简答题

1、为什么物联网被称为具有“智能”？ 答：（1）物联网能随时获悉连在网上各种物体的性质、位置和状态，大量的这类信息使它对客观世界的了解比较深刻；（2）物联网借助于互联网的强大计算资源，能及时地处理动态的信息并针对变化了的状况做出及时的应答与反馈，做成更具体智慧的决策。 2、试述如何应用RFID技术来进行食品安全管理。 答：食品的供应链包含食品生产前期、中期和后期。食品生产前期包括种子、饲料的生产环节，中期是粮食种植生产环节，而后期包括粮食分级、包装、加工、存储与销售等环节。因此，食品安全实际上涉及“从农田到餐桌”的全过程。而RFID技术应用于食品安全中可以从种子或种畜开始，一个一个环节跟踪到餐桌边，进行全程记录在案，以便进行食物来源的追溯。 3、举例说明我们身边的传感器（五项以上）。 答：在我们每个人的日常生活中都在使用着各种各样的传感器，如电视机、音响、DVD、空调遥控器等所使用的红外线传感器；电冰箱、微波炉、空调及温控所使用的温度传感器；家庭使用的煤气灶、燃气热水器报警所使用的气体传感器；家用摄像机、数码照相机、上网聊天视频所使用的光电传感器； 汽车所使用的传感器就更多，如温度、压力、油量、角度线性位移传感器等。 4、简述无线传感器网络的特征。 答：无线传感器网络具有如下的特征：规模大、自组织、多跳路由、动态性、可靠性、以数据为中心、与应用密切相关等。 5、简述支持物联网的信息技术有哪些。（列举五项以上） 答：高性能计算与云计算、数据库技术、数据仓库技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、嵌入式技术、信息安全技术等。 1、物联网发展的主要机遇主要体现在哪几个方面？ 答：1.我国物联网拥有强有力的政策发展基础和持久的牵引力 2.我国物联网技术研发水平处于世界前列，电信网、互联网、电视网“三网走向融合 3.我国已具备物联网产业发展的条件，电信运营商大力推动通信网应用

计算机组成原理大作业定稿版

计算机组成原理大作业 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

计算机组成原理 大作业 院（系）：物联网工程学院 专业: 计算机科学与技术 班级： 学号: 姓名： 摘要 1.计算机硬件系统：到目前为止，计算机仍沿用由冯.诺依曼首先提出的基于总线的计算机硬件系统。其基本设计思想为： a.以二进制形式表示指令和数据。 b.程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令加以执行。 c.由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机硬件系统。 2.计算机软件系统：所谓软件，就是为了管理、维护计算机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。计算机的工作就是运行程序，通过逐条的从存储器中取

出程序中的指令并执行指令所规定的操作而实现某种特定的功能。微型计算机的软件包括系统软件和用户（应用）软件。 关键词：计算机系统硬件存储器控制器运算器软件 目录 摘要 (2) 第一章总体设计 (4) 问题描述 (4) 实验环境 (4) 软件介绍 (4) 模块介绍 (4) 实验目的 (5) 实验内容 (5) 第二章原理图 (6) 第三章管脚分配 (7) 第四章微程序设计 (8) 1. alu_74181 (8)

2. romc (9) 第一章总体设计 问题描述 从两个reg_74244中分别取出两数经过总线，各自分别到达两个寄存器reg_74373，再由两个寄存器到达运算器alu_74181，在运算器里经过运算得出结果，结果再由总线传输进入另外的一个寄存器reg_74373，输出。 实验环境 软件介绍 ISE的全称为Integrated Software Environment，即“集成软件环境”，是Xilinx公司的硬件设计工具。它可以完成FPGA开发的全部流程，包括设计输入、仿真、综合、布局布线、生成BIT文件、配置以及在线调试等，功能非常强大。ISE除了功能完整，使用方便外，它的设计性能也非常好，拿ISE 9.x来说，其设计性能比其他解决方案平均快30%，它集成的时序收敛流程整合了增强性物理综合优化，提供最佳的时钟布局、更好的封装和时序收敛映射，从而获得更高的设计性能。 模块介绍 微程序控制器 微程序控制器是一种控制器，同组合逻辑控制器相比较，具有规整性、灵活性、可维护性等一系列优点，因而在计算机设计中逐渐取代了早期采用的组合逻辑控制器，并已被

电子科大18秋《物联网技术基础》在线作业

(单选题) 1: 车载网在智能交通中的应用不包括( )。 A: 智能驾驶 B: 车辆辅助驾驶 C: 不停车加油 D: 车载导航与娱乐 正确答案: (单选题) 2: 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: 10:1 B: 20:1 C: 30:1 D: 50:1 正确答案: (单选题) 3: 以下不属于数据中心成本组成部分的是( )。 A: 服务器成本 B: 用户按流量计费成本 C: 网络设备成本 D: 能源成本 正确答案: (单选题) 4: 物联网技术在健康监控中的应用案例不包括( )。 A: 加利福尼亚大学基于无线传感器网络的人体健康监测平台CustMed B: 美国公司研制的救生衬衫和智能衬衫产品 C: 医院门禁系统 D: 美国公司研发的智能婴儿服 正确答案: (单选题) 5: 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可以为接入的网络与主机，提供保证安全与服务质量的传输服务 D: VPN技术可以在感知层与应用层之间建立安全的通信“隧道” 正确答案: (单选题) 6: 物联网技术在智能安防中的应用案例不包括( )。 A: 国家级公共安全防护体系 B: 城市公共突发事件应急处理体系 C: 重要区域的安全保卫与入侵防范体系 D: 居民小区供配电系统 正确答案: (单选题) 7: 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 正确答案: (单选题) 8: 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”(router)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: 物联网网络层设计的重点要放在如何保证网络通信的安全性上 正确答案: (单选题) 9: 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为28位 C: 用来标识是哪一类产品的对象分类字段长度为24位 D: 用来标识每一件产品的序列号字段长度为36位

西电物联网选修大作业

物联网结课作业物联网下的智能物流 学院：电子工程学院 学号：02111460 姓名：黎铖

引言 我国大多数物流服务企业是从传统运输、仓库企业转变过来的，相当一部分的物流企业只是停留在传统的简单服务的基础上，还不能为客户提供信息共享，不能利用现在的信息技术和信息网络来整合物流资源、管理物流从而提高物流企业的竞争力。随着信息系统的不断完善以及RFID技术在物流业的应用，使得物流业进入智能化，优化了物流流程。那么如何更加有效促进我国物流产业实现智能化？这些都需要我们共同探讨的问题。 一、物联网简介 在对物联网的所有定义中，如果从技术的角度出发可以定义为:物联网是把所有的物品通过射频等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。“物联网=无线射频标签+ Internet”。其中，无线射频识别技术、RFID或称射频识别技术是从二十世纪90 年代兴起的一项非接触式自动识别技术。将物品的电子产品编码EPC(存储在无线射频识别RFID 标签上)。其中，电子产品编码EPC 是物品的全球唯一标识，包括物品的各种信息，，像名称、产地、类别等等所有自然信息，无线射频识别RFID 标签包含块硅芯片和一根天线，分别起到存储和发射作用。当读取无线射频识别EPC 标签时，它可以与一些动态数据连接，将物品的所有信息显示出来。这样我们再进入超市购物时，运用物联网技术的超市就会是这样了，消费者在超市买单时，不用排队等着刷条形码，购物车里的物品只需要穿过感应门就全部被感应到并算出总价了。这只是物联网在物流产业中一个简单的应用，那么将物联网完全运用到物流产业将使物流产业走向高端化，形成智能物流。 二、智能物流的概念 智能物流是基于互联网、物联网技术的深化应用，利用先进的信息采集、信息处理、信息流通、信息管理、智能分析技术，智能化地完成运输、仓储、配送、包装、装卸等多项环节，并能实时反馈流动状态，强化流动监控，使货物能够快速高效地从供应者送达给需求者，从而为供应方提供最大化利润，为需求方提供最快捷服务，大大降低自然资源和社会资源的消耗，最大限度地保护好自然生态环境。

@物联网作业

物联网技术与应用 11汽修班—05林武军 1.EPC的含义是什么？有什么作用？ 答：EPC即“产品电子代码”，是为了提高物流供应链管理水平、降低成本而新起发展起来的一项亲技术，可以实现对所有实体对象建立全球的、开放的的唯一有效标识标准。 2.什么事自动识别技术，你能说出哪几种？ 答：自动识别技术是一种高度自动化的信息火数据采集技术，对字符、影像、条码、声音、信号等记录数据的载体进行机器自动识别，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统以完成相关的后续处理。 识别技术：条码识别技术、磁条（卡）识别技术、IC识别技术、射频识别技术 3.简述射频识别系统的构成及工作原理。 答：构成：由电子标签、读写器和后端管理系统三部分组成原理：读写器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身的数据信息，被读写器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理。 4.简述RFID技术常见的分类方式有哪几种，分别用于哪些领域。 答：分类有：按照频率分类、按照供电方式分类、按照信息存储方式分类、按照耦合方式分类、按照系统档次和工作方式分类等。 分别用于：制造业、物流管理、制药、健康管理、保安、交通、游乐公园、仓储业等。 5.什么是地理信息系统（GIS），GIS在物联网中有什么地位与作用。

答：地理信息系统（GIS）是以计算机为基础，对空间位置等信息进行采集、存储、管理、分析、可视化与应用的软件工具，特别适合对空间要素化存储建库，以及基于位置关系的空间分析与查询。 地位与作用： ⑴GIS技术为物联网提供基础地理信息平台 ⑵GIS为物联提供空间定位支持 ⑶三维GIS技术为物联网提供真实的虚拟展示平台 ⑷移动GIS为物联网提供移动计算机平台The furthest distance in the world Is not between life and death But when I stand in front of you Yet you don't know that I love you. The furthest distance in the world Is not when I stand in front of you Yet you can't see my love But when undoubtedly knowing the love from both Yet cannot be together. The furthest distance in the world Is not being apart while being in love But when I plainly cannot resist the yearning Yet pretending you have never been in my heart.

物联网期末考试

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。 以数据为中心：：互联网是先有计算机终端系统，然后再互联成为网络，终端系统

大作业

物联网的发展前景调研题目： 计算机与信息学院学院： 通信工程12-2班 专业班级： 2012211530 学号： 刘灵爽 姓名： 指导老师：王禄生 2015年 5月 22 日

前言 1.调研目的：物联网产业是现在的新兴产业，也是很多大学的热门专业，可是还有很多人包括我自己对这个行业完全不了解，希望通过这个报告让我们走进物联网。 2.调研时间：2015年5月3日至2015年5月22日 3.调研对象简介：物联网是新一代信息技术，英文名“The Internet of things”。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。 4.调研方法：通过查阅文献资料

目录 1.物联网的基本概念......................................... 2.物联网的原理及其结构框架................................. 3.物联网的核心技术......................................... 4.中国物联网的发展......................................... 5.中国物联网在各个领域取得的成就.......................... 6.国外物联网发展借鉴....................................... 7.物联网未来的发展理念以及需要攻克的难关................... 8.附录..................................................... 8.1参考文献.............................................

物联网导论作业答案

作业题集 （一）物联网概述 1、填空题 1）物联网是一个基于（互联网）、（传统电信）等信息承载体，让所有能够被（独立）的普通的物理对象实现（互联互通）的网络，它具有（普通对象设备化）、（自治终端互联化）和（普适服务智能化）三个重要特征。 2）智慧地球（Smarter Planet）是（彭明盛）提出的。 3）物联网分为4层，分别是：（感知识别层）、（网络构建层）、（管理服务层）和（综合应用层）。 4）蓝牙协议的标准为（）。 5）RFID技术属于物联网4层中的（感知识别层）。 2、选择题 1）下面哪项技术不属于信息技术的三大支柱之一。D A、传感器 B、通信技术 C、计算机技术 D、无线技术 2）不属于物联网存在的问题是（B）。 A、制造技术 B、IP地址问题 C、终端问题 D、安全问题 3）下列哪一项不属于物联网的应用范畴C A、智能电网 B、医疗健康 C、智能通信 D、金融与服务业 3、判断题 1）2009年8月7日胡锦涛总书记在江苏无锡调研时提出感知中国的概念。【错】 2）物联网理念最早可以追溯到比尔.盖茨在1995年的《未来之路》。【对】 4、问答题 1）物联网概念产生的背景有哪些因素 答：物理世界的联网需求和信息世界的扩展需求 2）对于物联网，可以从那几个方面来理解 答：○1物与物之间的信息交流○2普通网络和泛在网络机器网络构架 ○3云计算方式的智能处理

3）简要说明一下物联网目前面临的主要挑战有哪些 答：○1摆脱智能手机○2创新的备用电源/低耗电方案 ○3对巨量资源的驾驭能力○4挖掘新的能量来源 4）简要介绍一下物联网相关的技术问题。 答：○1射频识别技术○2传感器与无线传感器网络技术○3大规模数据和大规模计算问题 （二）感知识别层 1、填空题 1）RFID系统分为（阅读器）、（天线）和（标签）三大组件。 2）感知识别技术，是融合（物理世界）和（信息世界）的重要一环。 3）射频识别技术（RFID）是利用（RFID ）通过（射频信号）实现（空间耦合）信息传递并通过所传递的信息达到（自动识别）的目的。 4）RFID系统中，标签根据是否内置电源，分为三类：（被动式标签）、（主动式标签）和（半主动式标签）。 5）位置信息包括三大要素：（所在的地理位置）、（处在该地理位置的时间）、（处在该地理位置的对象）。 6）Android是基于（Linux）内核的软件平台和操作系统，早期是由（ Google对象）开发。 7）现代传感器的“三化”发展路线为（微型化），（智能化）和（网络化）。 8）传感器技术发展史的两条主线为（低功耗无线传感节点）和（微型化传感节点）。 2、选择题 1）二维码目前不能表示的数据类型（C）。 A、文字 B、数字 C、二进制 D、视频 2）RFID卡的读取方式（B）。 A、CCD或光束扫描 B、电磁转换 C、无线通信 D、电擦除、写入 3）RFID卡（D）可分为：有源（Active）标签和无源（Passive）标签。 A、按供电方式分 B、按工作频率分 C、按通信方式分 D、按标签芯片分 4）定位技术中，ToA和TDoA测量法至少需要（C）个基站才能完成定位。

物联网工程期末考试题目

1.下列哪一项不属于物联网的主要应用范围(C) a.智能电网 b.智能医疗 c.智能通信 d.智能家居 2.物联网中提到的“M2M”不包括下面哪一项(A) a.人到人 b.人到机器 c.机器到人 d.机器到机器 3.智能手环的计步功能需要的传感器是：(D) a.温度传感器 b.感光传感器 c.压力传感器 d.运动传感器 4.目前传感器网络没有广泛应用的领域是：(C) a.人员定位 b.智能家居 c.书法绘画 d.智能交通 5.下列那种技术不属于低功率短距离的通信技术(A) a.广播 b.蓝牙 6.射频识别技术中真正的数据载体是：(B) a.读写器 b.电子标签 c.天线 d.中间件 7.现有的无线通信技术中，下面哪一项是较低功耗较低成本的：(C) a.蓝牙 c. ZIGBEE 8.对于空气、土壤、水的环境连续监测，最有可能用到:(A) a.无线传感网络 b.指纹识别 d.光纤通信 9. 在海边最有可能利用的清洁能源是：(C) a.水力发电b海底石油c.风力发电d.太阳能发电 10.下面关于物联网的安全的描述错误的是：(D) a.攻击者可能窃听关键信息 b.攻击者可能恶意篡改数据 c.攻击者可能恶意破坏网络 d.物联网没有什么特别的安全问题 简答： 1.物联网的的关键技术。 (1)自动感知技术： 1）RFID标签选型与读写器设计。

2）传感器的选型与传感器节点结构设计3）传感器的设计与实现 4）中间件与数据处理软件的设计与实现(2)嵌入式技术 1）专用芯片的设计制造 2）嵌入式硬件结构设计与实现 3）嵌入式操作系统 4）嵌入式应用软件 5）微机电（MEMS）技术与应用 (3)移动通信技术 1）无线通信技术的选型 2）无线通信网络系统设计 3）M2M协议与应用 (4)计算机网络技术 1）网络技术选型 2）网络结构设计 3）异构网络互联 4）异构网络管理 (5)智能数据处理技术 1）数据融合 2）中间件与应用软件 3）海量数据存储与搜索 4）大数据处理与知识发现 5）智能决策 (6)智能控制技术

物联网工程期末考试题目

选择题 1.下列哪一项不属于物联网的主要应用范围？(C) a.智能电网 b.智能医疗 c.智能通信 d.智能家居 2.物联网中提到的“M2M”不包括下面哪一项？(A) a.人到人 b.人到机器 c.机器到人 d.机器到机器 3.智能手环的计步功能需要的传感器是：(D) a.温度传感器 b.感光传感器 c.压力传感器 d.运动传感器 4.目前传感器网络没有广泛应用的领域是：(C) a.人员定位 b.智能家居 c.书法绘画 d.智能交通 5.下列那种技术不属于低功率短距离的通信技术？(A) a.广播 b.蓝牙 c.WI-FI 6.射频识别技术中真正的数据载体是：(B) a.读写器 b.电子标签 c.天线 d.中间件 7.现有的无线通信技术中，下面哪一项是较低功耗较低成本的：(C) a.蓝牙 b.WI-FI c. ZIGBEE 8.对于空气、土壤、水的环境连续监测，最有可能用到:(A) a.无线传感网络 b.指纹识别 c.RFID d.光纤通信 9. 在海边最有可能利用的清洁能源是：(C) a.水力发电b海底石油c.风力发电d.太阳能发电 10.下面关于物联网的安全的描述错误的是：(D) a.攻击者可能窃听关键信息 b.攻击者可能恶意篡改数据 c.攻击者可能恶意破坏网络 d.物联网没有什么特别的安全问题 简答： 1.物联网的的关键技术。 (1)自动感知技术：

1）RFID标签选型与读写器设计。 2）传感器的选型与传感器节点结构设计3）传感器的设计与实现 4）中间件与数据处理软件的设计与实现(2)嵌入式技术 1）专用芯片的设计制造 2）嵌入式硬件结构设计与实现 3）嵌入式操作系统 4）嵌入式应用软件 5）微机电（MEMS）技术与应用 (3)移动通信技术 1）无线通信技术的选型 2）无线通信网络系统设计 3）M2M协议与应用 (4)计算机网络技术 1）网络技术选型 2）网络结构设计 3）异构网络互联 4）异构网络管理 (5)智能数据处理技术 1）数据融合 2）中间件与应用软件 3）海量数据存储与搜索 4）大数据处理与知识发现 5）智能决策

物联网导论作业

物联网导论作业 第一次 1、讨论物联网的定义，谈一谈自己对物联网的认识； 答：物联网是通过射频识别、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，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。与传统的互联网相比，物联网有其鲜明特征： 首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。 其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。 最后，物联网不仅提供了传感器的连接，其本身具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意

义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。 2、分析比较“E社会”与“U社会”之间的关系； 答："U社会"里，要实现"四A通信"(Anyone，Anytime，Anywhere，Anything)，即能够实现任何人和任何人，任何人和任何东西(对象)，在任何时候和任何地点的通信与联系。与"E社会"中三A通信相比，在"U社会"里，多了一个"A"(Anything)，即把社会中所有的东西(对象)变为通信的对象。因此，首先要标识社会中所有的东西(对象)，并且，要正确地识别它们，使它们都纳入人们的通信范围，纳入人们的视野，成为人们随时随地可视的东西，同时，它们的位置和移动都能为人们所跟踪。 3、简述物联网、传感网、泛在网等几种典型网络之间异同。 答：传感网是物联网的子集，物联网是泛在网的子集。 传感网与物联网相比，传感网更强调感知能力，而不注重对物体的标识和指示。物联网则强调人感知物，强调标识物的手段，除传感器外，还有射频识别装备、二维码、一维码等。两者出发点和侧重点虽不完全一致，但其目标都是突破人与人通信的模式建立物与物、物与人之间的通信。物联网的概念相对比传感网大一些。此外，在人为参与度方面也有不同，物联网是规模化的信息整合，一般还是需要人的参与和主动搜索。而传感网几乎无需人工参与。 物联网与泛在网相比，当前物联网主要是在美国和欧盟进行研究应用，泛在网主要在日本和韩国。物联网的核心在于实现物与物和物与人之间的通信，而“泛在网络”将帮助人类实现“4A”化通信。泛在网可以认为是信息社会发展的愿景和蓝图，具有比“物联网”更广泛的内涵。

无线传感网大作业

无线传感器网络大作业题目：无线传感网络实现矿井环境检测物联网工程学院计算机科学与技术专业 学号 学生姓名

指导教师宋春霖副教授 二〇一六年五月 摘要：煤矿中的突发事故具有一定的随机性和不确定性。利用无线传感器网络采集矿井中的数据,再将这些数据通过无线网络传输到矿井上的环境监测中心,并把这些数据实时直观地显示出来;尤其是在被监测的瓦斯体积分数超标的时候,还可发出报警信号。采集到的数据会备份到数据库中,通过对这些数据进行科学的分析归纳,能为预测事故和危机的发生提供强有力的数据支持。 关键词：煤矿、突发事故、无线传感网

目录 1、具体应用 (4) 2、设计方面的挑战 (4) 2.1土壤状况与类型 (4) 2.2成本 (5) 2.3功耗问题 (5) 2.4恶劣环境 (5) 3、无线传感网的组成以及架构 (5) 传感器节点 (6) 4、通信架构 (7) 参考文献: (7)

1、具体应用 近些年来，我国的煤矿事故时常发生，一旦出现重大煤矿事故，不仅失去大量矿工人

员的生命，而且还给煤矿企业和国家带来一定的负面影响。我国现有的煤矿井下的检测系统还是传统的有线检测系统，这种检测系统存在着一系列的弊端，比如说，它只能在矿井扩宽的场域方便使用，而在那些工人作业的采煤区域还不能够完全地有效使用。 监控设备不能很好地发挥作用。传统的监控设备，监控范围有限，并且基本采用有线模式传输信号，在矿井中使用十分不便。而无线传感器网络存在监测区域内大量的廉价微型传感器节点，通过无线通信方式组成的一个多跳的自组织网络，其目的是采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并通过无线模块发送给观察者。是集数据的采集、融合、分析、传输于一体，具有展开快速、可靠稳定、可维护性好等特点，特别适用于环境恶劣、不方便人工监控和通过有线网络监控的场所。如果将其应用于煤矿中，配上上层监控软件，可以很好地实现对煤矿内重点区域实时监控、显示和预警，对煤矿的安全生产起着非常重要的作用。下面就提出一种基于无线传感网络的煤矿瓦斯预警系统的设计方法。 无线传感器网络由于自身的特殊特点，比如说方便，能够适应各种环境、检测精确度较高和安全可靠性高等特点，在当前的煤矿开采中非常实用，可以解决在环境复杂、恶劣的煤矿中对瓦斯浓度的监控和预警，不仅要实现煤矿采空区的监测和数据的传输,而且开发成本和运行成本也要低,适合于中、小煤矿采空区的温度监测,移植与功能扩展方便,更换与增加不同的传感器又可构建其他监测网络。 2、设计方面的挑战 2.1土壤状况与类型 在地下通信中网络部署与土壤类型密切相关，随着土壤类型的不同功率衰减的特性展现出很大差异，很大程度上引起了网络拓扑结构的设计。另外，天气、湿度、季节等因素对土壤状况的影响也是我们需要考虑的一个重点。

物联网作业网络概念

一，网络的作用 网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台，通过它把各个点、面、体的信息联系到一起，从而实现这些资源的共享。它是人们信息交流使用的一个工具。作为工具，它一定会越来越好用。功能会越来越多，内容也会越来越丰富。网络会借助文字阅读、图片查看、影音播放、下载传输、游戏聊天等软件工具从文字、图片、声音、视频，等方面给人们带来极其丰富和美好的使用和享受。网络也是一个资源共享的通道，但它毕竟是人类的一个工具。相信有一天，网络会借助软件工具的作用带给人们极其美好甚至超越人体本身所能带来的感受。比如借助软件工具让人以极其真实的外貌、感觉进入网络平台、感受生老病死、游戏娱乐、结婚生子等。但这些只是丰富了人们的生活而不能取代人们的生活，它只能模仿人的感受而不能取代人的感受。网上可以直接实现虚拟产品的交易，如文字、影音的购买、发送、传输、接收。但实物哪怕芝麻大点的东西也必须依靠人来送达。这就是网络发展的极限性。它可以在虚拟和感觉方面超越人，但永远不会在实体感受方面取代人！ 二，网络概念 网络一词有多种意义，可解作几种内容： 1、电路或电路的一部分。汉语中，“网络”一词最早用于电学《现代汉语词典》(1993年版)做出这样的解释：“在电的系统中，由若干元件组成的用来使电信号按一定要求传输的电路或这种电路的部分，叫网络。” 2、流量网络（Flow Network）也可以简称为网络(Network)。一般用来对管道系统、交通系统、通讯系统来建模，有时特指计算机网络 (Computer Network)，或特指其中的互联网(Internet)由有关联的个体组成的系统，如：人际网络、交通网络、政治网络。 3、由节点和连线构成的图，表示研究诸对象及其相互联系。有时用的带箭头的连线表示从一个节点到另一个节点存在某种顺序关系。在节点或连线旁标出的数值，称为点权或线权，有时不标任何数。用数学语言说，网络是一种图，一般认为它专指加权图。网络除了数学定义外，还有具体的物理含义，即网络是从某种相同类型的实际问题中抽象出来的模型。习惯上就称其为什么类型网络，如开关网络、运输网络、通信网络、计划网络等。总之，网络是从同类问题中抽象出来的用数学中的图论来表达并研究的一种模型。

物联网感知技术大作业模板

国家示范性软件学院物联网感知技术课程论文 题目 学号 姓名 学号 姓名

摘要论文摘要 关键字：

目录 摘要................................................................................................................................ I 第1章绪论.. (1) 1.1. 背景分析 (1) 1.2. 国内外现状 (1) 第2章系统需求分析 (1) 2.1. 功能需求 (1) 2.2. 非功能需求 (2) 第3章系统概要设计 (2) 3.1. 系统的功能设计 (2) 3.2. 系统技术架构设计 (2) 3.3. 系统的存储设计 (2) 第4章系统详细设计 (2) 4.1. 系统感知层详细设计（主要） (2) 4.2. 系统网络层详细设计（次要） (2) 4.3. 系统应用层详细设计（次要） (2) 第5章总结 (3)

第1章绪论 1.1.背景分析 正文用宋体小四号字， 行间距1.25倍 图表要居中，图标名的命名规则是图章节号-图片在本章中出现的次序，如，图1-2指的是第一章中出现的第二幅图 1.2.国内外现状 第2章系统需求分析 2.1.功能需求 图1-1 用例图 1.对每个检测点的

实时监测各个入水口和排水口的水源污染情况，一旦发现水源污染，可将污染情况和污染位置实时上报到综合分析平台 检验 2.2.非功能需求 第3章系统概要设计 3.1.系统的功能设计 3.2.系统技术架构设计 3.3.系统的存储设计 第4章系统详细设计 4.1.系统感知层详细设计 设备选型、设备性能指标分析 4.2.系统网络层详细设计 设备组网情况、设备数据通信协议 4.3.系统应用层详细设计 感知层采集到的数据如何在应用层上合理的展现，方便用户使用。

物联网大作业

物联网大作业 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《物联网应用于实践》 课程报告 物联网技术在智能物流中的应用 学年学期：2015年春季学期 专业:电子信息科学与技术 学号: 授课班号: 学生姓名: 指导教师：

摘要 摘要： 物联网的定义是：通过射频识别、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，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 文章介绍了物联网及智能物流系统，重点说明智能物流系统的设计，并依据此系统重点模块，分析其应用状况及作用领域，以服务于同行研究。从探讨物联网技术的体系架构入手，在物联网背景下提出了智能物流系统的概念，构建了智能物流系统的架构，将智能物流系统划分为仓储管理子系统、运输管理子系统、物流管理子系统，并对各子系统的支撑技术和模块结构进行了研究和分析。 关键词：物联网；智能物流；射频技术；无线传感器网络。

一、引言 (5) 二、基于物联网技术的智能物流系统 (5) 2.1 智能物流系统的概念和内涵 (5) 2.2 智能物流系统的架构设计 (8) 2.2.1 仓储管理子系统 (7) 2.2.2 运输管理子系统 (8) 2.2.3 物流管理子系统 (10) 三、物联网技术的引入 (9) 3.1、在智能物流监管系统中运用的物联网关键技术。 (12) 3.2、各类技术的应用。 (13) 四、物联网系统的基本组成 (14) 4.1 物联网硬件平台组成 (14) 4.2 物联网软件平台组成 (15) 五、智能物流系统的设计 (16) 5.1、设计需求 (16) 5.2、结构设计 (17) 5.2.1 设计所具备的的功能 (17) 5.2.2 系统架构设计 (18) 六、物联网在智能物流中的应用 (20) 6.1 智能交通管理 (20) 6.2 智能仓储物流管理系统 (19) 6.3 智能冷链物流管理 (21) 6.4 智能集装箱运输管理 (22) 6.5 智能危险品物流管理 (23) 6.6 智能电子商务物流 (23)