物联网导论作业答案.docx

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（802.15.1 ）。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。DA、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？CA、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：物与物之间的信息交流普通网络和泛在网络机器网络构架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：摆脱智能手机 创新的备用电源/低耗电方案对巨量资源的驾驭能力挖掘新的能量来源4）简要介绍一下物联网相关的技术问题。答：射频识别技术传感器与无线传感器网络技术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。A、1 B、2 C、3 D、45）下列哪种不属于一维条形码可以使用的码制？DA、UPC B、EAN C、ISBN D、Code496）“三化”时代的传感器节点和传统传感器节点组成不同不包括如下哪个部分？AA、存储器 B、微型处理器 C、无线通信芯片 D、功能装置3、判断题1）诺基亚公司的手机操作系统是BlackBerry OS。错2）泛在网络（Ubiquitous Network，NT）是日本政府提出的一个无所不在的未来网络概念。【对】3）在传感器节点上，程序代码存在内存上，因为内存是非易失性的。【错】4）传感器节点的发展遵循摩尔定律。【对】4、问答题1）RFID属于物联网的哪一层？其典型的工作频率有哪些？ 答：感知识别层；125kHZ；133kHZ；13.5MHZ；27.12MHZ；433MHZ；860960MHZ；2.45GHZ；5.8GHZ2）低频、高频、超高频的频率范围分别是多少？答：30300kHZ；3300MHZ；300MHZ3GHZ,3）一维和二维条形码的主要区别有哪些?答：一维条形码只能从一个方向读取数据，二维条形码可以从水平和垂直两个方面获取数据；二维条形码包含的信息远远大于一维条形码，并且具备纠错功能。4)智能设备的发展新趋势有哪些？答：横向智能化；感知深入化；互联规模化。5）GPS定位系统的主要组成部分有哪些？GPS定位有哪些优点？哪些缺点？答：宇宙空间部分，地面监控部分，用户设备部分优点：三维定速定时高精度，快速，省时，高属性，应用广泛，多功能，可移动定位，增加了隐蔽性，提高了军事应用效率，性能好，精度高，应用广缺点：定位方式受限制，定位速度慢（三）网络构建层1、填空题1）根据无线网络的覆盖范围和带宽，无线网络可以分为四类（无线广域网），（城域网），（局域网）和（个域网）。2）无线网络的基本组成元素有（无线网络用户），（无线连接）和（基站）。3）Wifi无线网络用户和AP接入点之间建立关联的方式有（ 被动扫描 ）和（ 主动扫描 ）。4）为了消除隐藏终端的问题，802.11允许用户在传输数据帧之间和接入点使用控制帧（RTS ）和（ GTS ）通信。5）IEEE802.11协议中使用的介质访问控制协议为（CSMA/CA）。6）在我国第二代移动通信2G系统主要使用的核心技术是（全球移动通信系统）和（码分多址数字无线技术）。7）3G网络的技术体制有（时分码分多址数字无线技术 ）、（通用移动通信设备 ）和（ CDMA2000）。8）无线传感网领域最为著名的通信协议是（IEEE802.15.4/2igBe）。9）WiFi有两种工作模式，一种是基于（基站 ）的模式，一种是基于（自组织 ）的模式。10）WiFi主要采用两种调制模式，分别为（集中控制模式）和（对等模式）。11）（ STiMi）是我国自主研发的面向手机、PDA、MP4、数码相机、笔记本电脑等多种移动终端的移动多媒体广播系统。12）WiMAX使用的两大主要工作频段为（211GH2厘米波频段）和（1066GH2毫米波频段）。13）无线传感器节点通信模块各个部分中，能量消耗最大的来自（无线通讯）模块的能量消耗。14）IEEE 802.15.4定义了两种类型的器件：（全功能器件）和（简化功能器件）。15）IEEE 802.11中WiFi主要使用的频段是（2.42485GHZ）和（5.15.8GHZ）。2、选择题1）Wifi属于下面哪种无线网络类型（A）A、局域网 B、城域网 C、广域网 D、体域网2）WCDMA最早是由（A）提出的。A、爱立信 B、高通 C、思科 D、谷歌3）WiMAX和LTE中，都采用了（B）的调制解调技术。A、DSSS B、OFDM C、FHSS D、DPSK4）在以太网中，采用的介质访问控制协议是（A）。A、带冲突检测的载波监听多路访问协议CSMA/CDB、带冲突避免的载波监听多路访问协议CSMA/CAC、频分多址转换FDMD、时分多址转换TDM5）在WiMAX中，基站和网络用户之间点到多点的数据传输属于（B）。A、视线传输 B、非视线传输C、衍射传输 D、折射传输6）无线网络的基本元素不包括（D）。A、无线网络用户 B、无线连接 C、基站 D、调制解调7）无线宽带网络和有线宽带网络的主要区别集中在（A）。A、物理层和数据链路层 B、物理层和应用层C、网络层和应用层 D、数据链路层和网络层8）蓝牙技术最早是1994年由（D）公司研发。A、IBM B、Intel C、诺基亚 D、爱立信9）ZigBee目前不支持下列哪种网络拓扑结构？DA、星型 B、树型 C、网状 D、总线型10）WiMax属于下面哪种无线网络类型（B）A、局域网 B、城域网 C、广域网 D、体域网3、判断题1）802.11g协议可以兼容802.11a和802.11b，802.11a和802.11b也可以互相兼容。【错】2）TD-SCDMA，W_CDMA和CDMA2000三种3G标准都是由3GPP标准组织制定的。【错】3）第一代和第二代移动通信都是基于模拟语音进行传输的。【错】4）在无线网络中，不同的无线连接技术提供了不同的数据传输速率和传输距离。【对】5）IEEE 802.15.4只支持32位的地址结构。【错】6）802.15.4主要提供了网络层，传输层和应用层的规范。【对】7）“物联网”被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。【对】8）在ZigBee中，网络层采用的基本路由协议是AODV。【对】9）蜂窝单元的概念最早是美国贝尔实验室在AMPS系统中提出的。【对】10）IEEE 802.11协议不能采用自组织的网络架构。【错】4、问答题1）WiFi和Wimax的标准是有什么机构制定的，制定的标准规范分别是什么？答：电气电子工程师协会（IEEE）的802.15（无线个域网，WPAN）、802.11（无线局域网，WLAN）、802.16a/d（无线固定接入，FWA）和802.20（宽带移动接入，WBMA）等标准。2）简要描述一下IPV6相对于IPV4的协议优点是什么，从IPV4到IPV6有哪些过渡技术。答：优点：地址空间更大转发速度更快更加安全更加方便技术：双栈技术：双栈节点与IPv4节点通讯时使用IPv4协议栈，与IPv6节点通讯时使用IPv6协议栈。隧道技术：提供了两个IPv6站点之间通过IPv4网络实现通讯连接，以及两个IPv4站点之间通过IPv6网络实现通讯连接的技术。IPv4/IPv6协议转换技术：提供了IPv4网络与IPv6网络之间的互访技术。3）请说明在802.11中使用CSMA/CA而不使用CSMA/CD的原因。答：者的传输介质不同,CSMA/CD用于总线以太,而CSMA/CA则用于无线局域网802.11b；测方式不同,CSMA/CD通过电缆中电压的变化来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随着发生变化；而CSMA/CA采用能量检测(ED)、载波检测(CS)和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式；.WLAN中，对某个节点来说，其刚刚发出的信号强度要远高于来自其他节点的信号强度，也就是说它自己的信号会把其他的信号给覆盖掉；本节点处有冲突并不意味着在接收节点处就有冲突；4）请简要描述一下呼吸效应和远近效应产生的原因。答：呼吸效应：CDMA系统是一个子干扰系统，用户增加导致干扰增加而影响覆盖远近效应：就是指当基站同时接收两个距离不同的移动台发来的信号时，由于距离基站较近的移动台信号较强，距离较远的移动台信号较弱，则距离基站近的移动台的强信号将对另一移动台信号产生严重的干扰。5）如图1所示，回答如下问题：a）WiFi的架构包含哪些组成部分？一个基站，多个无线网络用户的基本服务组b）圆形的阴影区表示什么？ 答：基本服务组c）根据802.11的数据帧结构，H1作为传输端向其他用户传输数据时，地址1,2,3如何填写？答：1接入点himac地址 2用户mac地址 3路由器mac地址6）体域网网络分为几个层次？每个层次的主要作用是什么？答：第1层：包含一组具有检测功能的传感器节点或设备；用于数据采集；采集部分经常采用简单的星形拓扑结构。第2层：由移动个人服务器( mobile personal sever)或BSN汇聚节点组成；负责和外部网络进行通信, 并临时存储从第1层收集上来的数据。第3层：包括提供各种应用服务的远程服务器的外部网络；提供紧急医疗救助、网络体检、医疗健康咨询、家人提醒或远程监护等服务。7）请归纳说明无线连接主要在哪些方面和有线连接存在区别。答：1信号强度衰减2非视线传输3同频信号干扰4多径传播干扰5隐蔽终端问题8）请说明距离矢量路由协议AODV的路由原理。答：为了寻找源节点到达目的节点的一条路径，源节点广播一个路由请求它的所有邻居，如此直到消息到达目的节点。当目的节点收到路由请求消息后，目的节点点返回一个路由回复给源节点，这个回复不再是广播的方式发送到源节点，而是沿着路由请求数据包从源节点到目的节点的路径，这样源节点就可以按照这条路径发送消息到目的节点了。（四）管理服务层1、填空题1）在关系型数据库中，关系就是数据库中的（表）。2）（网络附加存储）与 （存储区域网络）都是在直接附加存储（DAS）的基础上发展起来的，是新型数据存储模式中的两个主要发展方向。3）（元组）是关系型数据库中关系的基本组成元素。4）保护位置隐私的手段中，“以行政对抗技术”的手段有（制度约束）和（隐私方针），“以技术对抗技术”的手段有（身份匿名）和（数据混淆）。5）用称为（NoSQL）数据库的非关系型数据库来弥补关系型数据库的不足，。6）数据中心的标准是由（TIA）提出的，数据中心按照应用需求，其可靠性分为（四）个等级。7）在关系型数据库中，（所含属性的集合）和（关系的名称）统称为关系的模式。8）关系型数据库是一组具有不同（名称）的关系的（集合）。9）关系代数的操作符主要由4类，分别为（传统的集合运算符）、（专门的关系运算符）、（比较运算符）和（逻辑运算符）。10）数据库技术在无线传感器网络中对所产生数据的存储模式有（分布式存储）和（集中式存储）。11）数据库技术在无线传感器网络中对数据查询的方式分为（快照查询）和（连续查询）。2、选择题1）下列哪项不属于关系型数据库（D）。A、Oracle B、Sybase C、DB2 D、Redis2）下面哪项不属于google数据中心中采用的软件技术（C）。A、GFS B、MapReduce C、HDFS D、BigTable3）（D）被认为是第一个原始的搜索引擎。A、Aliweb B、Lycos C、Google D、W3catalog4）（）这种网络存储体系架构可以直接提供文件级别的访问能力。A、DAS B、NAS C、SAN D、HBA5）关系型数据库中的属性是关系表中的（B）。A、列 B、元组 C、行 D、集合6）关系型数据库中的元组是关系表中的（A）。A、列 B、属性 C、行 D、集合7）下面不属于传统集合运算符的是（B）。A、交 B、除 C、广义笛卡尔积 D、并8）下面不属于专门的关系运算符的是（B）。A、投影 B、选择 C、广义笛卡尔积 D、连接3、判断题1）SAN是文件级的计算机数据存储架构。【错】2）DAS网络存储架构中，存储设备和主机总线适配器之间必须存在其他网络设备（如交换机、路由器）。【错】3）数据中心起源于计算机工业早期的大型机。【对】4）数据中心和云计算的模式是由google开创的。【对】5）SAN只支持存储块级别的操作，不能直接提供文件级别的访问。【对】6）在TIA-942标准中，建议数据中心布局采用设置功能区域的方式，这种方式的好处在于减少了数据中心升级时所需要的中断时间。【对】7）在数据中心设计中，能源系统的配置主要由可靠性分级模型来确定。【对】8）在关系型数据库中，表中的属性都必须定义在域中，属性的值必须是域中的元素，域中的元素必须出现在属性值中。【错】9）在关系型数据库中，属性在模式中的排列顺序是有序的。【错】10）数据库技术在无线传感器网络中对数据查询的快照查询方式特点是查询和数据都不确定。【对】11）数据库技术在无线传感器网络中对数据查询的连续查询方式特点是查询和数据都不确定。【对】12）SQL Server是甲骨文公司开发的数据库系统软件。【错】13）MySQL是关系数据库领域最为成功的公司之一。【错】4、问答题：1）作为关系型数据库模型的关系表，下表的基数和度分别为多少？设备编号CPU占用率（%）内存大小（G）运行进程数0000180410000027529000034036答：基数为5，度为42）在下面的两张关系表中，表1表示传感器位置信息，表2表示传感器采集的数据信息，假设R为表1所示关系，T为表2所示关系，请简述R与T自然连接的定义，并给出自然连接的结果。表 1 传感器位置表传感器编号经度纬度1119.730.22119.430.53119.530.84119.430.45119.130.2表 2 传感器数据表传感器编号温度（C）相对湿度（%）更新时间224.185.72009/9/17 7:18323.588.12009/9/17 6:19526.995.42009/9/17 5:181228.668.42009/9/17 8:142121.976.82009/9/17 9:17答：假设A1,A2,.An是关系R与T同时包含的所有属性，则只有当R的元组r与T的元组s在个有这些属性上的值相等时，自然连接才会连接r与s并去除重复属性。3）NAS，SAN，DAS的区别是什么？答：网络附加存储，存储区域网络，直接附加存储4）RFID系统主要的安全隐患有哪些（列出4项）？针对安全隐含，RFID系统采用的物理安全机制有哪些？答：1窃听2中间人攻击3欺骗，克隆4物理破解1“灭活”2法拉第网罩3主动干扰4阻止标签5）采取隐私方针的目的在于什么？答：隐私方针旨在为不同用户提供定制化的更具针对性的隐私保护6）身份匿名和数据混淆中，降低位置精度的目的有什么区别？答：匿名策略中，降低位置精度的目的是让多条信息的用户身份不可分辨，而数据混淆中，降低精度的目的是让多条信息空间位置不可分辨7）与早期的网状和层次型数据库相比，关系型数据库的优势主要体现在哪三个方面？答：1高度的数据独立性2开放的数据语意、数据一致性、数据冗余性3灵活的自定义数据操作语言6） 请说明关系型数据库的缺点主要体现在哪三个方面。答：1缺乏对真实世界实体的有效表达2缺乏对复杂查询的有效处理3缺乏对Web应用的有效支持7） K匿名中，对数据处理的方式有哪两种，这两种方法处理的原理是什么？答:一种是对空间信息进行处理，首先将所有用户所在的区域划分成许多个小块，每个小块中至少有k个用户，然后当用户提交位置信息的时候，将信息中的空间位置调包成用户所在的小块区域，这样任何一个提交的位置信息至少有k个处在同一小块中的一模一样的位置信息，让攻击者无从分辨。第二种方法是对时间信息进行处理，将用户的位置信息延迟发布，直到k个不同的用户都到过这个位置之后，再将这k条信息一起发布。（五）综合应用层1、思考题通过物联网导论这门课程的学习，结合本专业，对于物联网应用的前景有什么想法？