物联网期末复习

物联网终端问 物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接 题 入等功能，且不同行业需求千差万别，如何满足终端 产品的多样化需求，对运营商来说是一大挑战
十大领域
智能 电网 医疗 健康 智能 智能 交通 物流 国防 精细 军事 农牧 业 智能 家居 金融 与服 务业 环境与安 全检测 工业与自 动化控制
一维条形码的种类
1.条形码的码制的两大类： 一维条码、二维条码 2.一维条码分为：EAN欧洲商品条码、UPC 统一商品条码、交叉二五条形码、库德巴 条形码、三九条形码和128条形码等，而 商品上最常使用的就是EAN商品条形码。
条形码的优越性
1.可靠性强
条形码的读取准确率远远超过人工记录，每15000个字符才会出现一 个错误。
MEMS陀螺仪
• 陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴运动的 角速度，是补充MEMS加速计功能的理想 技术。事实上，如果组合使用加速计和陀 螺仪这两种传感器，系统设计人员就可以 跟踪并捕捉三维空间的完整运动，为最终 用户提供现场感更强的用户使用体验、精 确的导航系统以及其它功能。
iPhone4中的MEMS
期末复习
关于期末考试
• • • • • • • 2013.01.18 100分钟 题型 选择题：（10×1分=10分） 填空题：（20×1分=20分） 名词解释：（5×5分=25分） 简答题：（6×6分=36分） 案例设计与论述：（1×9分=9分）
知识点
物联网是一种通过射频识别（RFID）、红外 感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息 传感设备，按照约定协议，使物体与互联网 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 的网络。
12.1 条形码技术
随处可见的条形码，应用极为广泛 条形码(barcode)是将宽度不等的 多个黑条和空白，按照一定的 编码规则排列，用以表达一组信息的 图形标识符。 常见的条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条 （简称空）排成的平行线图案。 生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件 起止地点、类别、日期等许多信息。 因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域 都得到了广泛的应用
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一.地理信息系统的基本概念
Байду номын сангаас
GIS是由计算机硬件、软件和不 同的方法组成的系统，该系统设计支 持空间数据采集、管理、处理、分析、 建模和显示，以便解决复杂的规划和 管理问题。 ——美国联邦数字地图 协调委员会（FICCDC）
空间数据
地理信息：是指表征地理圈或地理环境固 有要素或物质的数量、质量、分布特征、 联系和规律等的数字、文字、图像和图形 的总称。
全球定位系统是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年， 耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行 全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 目前的全球覆盖率为98%。 在美国,GPS全球卫星定位技术与 “阿波罗”飞船登月,航天飞机升空,共同给列为20世纪“三大 航天工程” 它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。
传感控制技术
无线网络技术
物联网中，物品与人的无障碍交流，必然离不开高速、可进行大批量数据 传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音 和数据网络，也包括为近距离的蓝牙技术和红外技术
组网技术就是网络组建技术，分为以太网组网技术和ATM局域网组网技术， 也可分为有线、无线组网，在物联网中，组网技术起到“桥梁”的作用，其 中应用最多的是无线自组网技术，它能将分散的节点在一定范围之内自动组 成一个网络，来增加各采集节点获取信息的渠道。除了采集到的信息外，该 节点还能获取一定范围之内的其他节点采集到的信息，因此在该范围内节点 采集到的信息可以统一处理，统一传送，或者经过节点之间的相互“联系” 后，它们协商传送各自的部分信息 人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、 推理、思考、规划等）的技术。在物联网中，人工智能技术主要负责将物品 “说话”的内容进行分析，从而实现计算机自动处理
注入站:在每颗卫星运行到上空时,将导航数据及主控站的指令 注入到卫星.
• 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星 定位与通信系统（CNSS），是继美全球定位系 统（GPS）和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星 导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组 成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用 户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务， 并具短报文通信能力。截止2012年5月在轨卫 星12颗，已经初步具备区域导航、定位和授时 能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。 2012年9月11日，北斗（上海）位置综合服务 平台和上海北斗导航及位置服务产品检测中心 （筹）启动建设。2020年中国北斗系统将有能 力参与全球竞争。
组网技术
人工智能技术
应用难点
世界各国存在不同的标准，中国信息技术标准化技术 委员会于2006年成立了无线传感器网络标准项目组。 2009年9月，传感器网络标准组正式成立了PG1(国际标 技术标准问题 准化)、PG2(标准体系与系统架构)、PG3(通信与信息 交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、 PG7(接口)和PG8(电力行业应用调研)等8个专项组，开 展具体的国家标准的制定工作 数据安全问题 信息采集频繁，其数据安全必须重点考虑 IP地址问题 每个物品都需要在物联网中被寻址，就需要一个地址。 物联网需要更多的IP地址，IPv4资源即将耗尽，那就 需要IPv6来支撑。IPv6协议已经从实验室走向了应用 阶段
• 角加速度传感器
– 更简单讲就是陀螺仪，陀螺仪实现技术有机械式与光学（红外 线、雷射）式，第六项的加速度传感器比较能感测平移性，但 对于物体有个轴心，进行角度性的移动，则其感应效果不如陀 螺仪好，所以许多应用多半是混何使用加速度传感器与陀螺仪， 而今iPhone4也从善如流。不过，iPhone4确实是率先使用陀螺 仪的手机。
2.组成：包括三大部分 空间部分、地面控制部分、用户设备部分
空间部分
为了减少误差，一般要求4颗卫星， 用于定位的4颗卫星称为定位星座。
返回
各轨道平面相对于赤道平面的倾角为55º ，轨道平面间距60º 。 在每一轨道平面内，各卫星升交角距差90º
主控站收集各监控站提供的GPS卫星观测数据、卫星 工作状态数据、各监测站和注入站自身的工作状态数 据。根据这些数据，完成各项工作： (1)如及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注入站； (2)控制和协调监测站间、注入站间的工作，检验注 入卫星的导航电文是否正确以及卫星是否将导航电文 发给了gps用户系统 (3)诊断卫星工作状态，改变偏离轨道的卫星位置及 姿态，调整备用卫星取代失效卫星。
地理数据：是各种地理特征和现象间关系 的符号化表示，包括空间位置、属性特征 及时态特征三部分。
地理信息的特征
空间特征：其位置的识别是与数据联系在一 起的。 多维特征：即在二维空间的基础上实现多专 题的第三维结构. 时序特征：可以按照时间尺度划分地理 信息，对地理事物进行预测、 预报，从而为科学决策提供 重要依据。
1.5 关键技术和难点
物联网中让物品“开口说话”的关键技术，物联网中，通过EPC编码， RFID和EPC技术 RFID标签上存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们 自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别
在物联网中，传感控制技术主要负责接收物品“讲话”的内容。传感控制 技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理、变换和识别的一门多学 科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、 开发、制造、测试、应用及评价改进等活动
2.效率高
条形码的读取速度很快，相当于每秒40个字符。
软件
硬件
掌握应用系统设计技术关键，物 应用服务层 联网应用软件开发；应用数据结 构，数据流设计；能够独立设计 不同需要的物联网应用系统 多 种 网 络 网 关 设 计 ， HF,UHF － 网络传输层 RFID读卡器设计；掌握主流无线 和无线网络标准，主要路由算法 掌握，网络监视和数据库设计 无线节点硬件和核心协议栈软件 感知控制层 设计，RFID无源有源标签设计技 术掌握，低功耗无线设计，基础 无线网络技术掌握，安全和加密 原理和设计
什么是MEMS传感器??
• 微机电系统（Microelectromechanical Systems，MEMS）是将微电子技术与机械 工程融合到一起的一种工业技术，它的操 作范围在微米范围内。比它更小的，在纳 米范围的类似的技术被称为纳机电系统。 • MEMS（微机电系统）是指集微型传感器、 执行器以及信号处理和控制电路、接口电 路、通信和电源于一体的微型机电系统。
• 智能医疗是将物联网应用于医疗领域，实现感 知技术、计算机技术、通信技术、智能技术与 医疗技术的融合，患者与医生的融合，大型医 院、专科医院与社区医院的融合，将有限的医 疗资源提供给更多的人共享，把医院的作用向 社区、家庭以及偏远农村延伸和辐射，提升全 社会的疾病预防、疾病治疗、医疗保健与健康 管理水平 • 智能医疗必将成为物联网应用中实用性强、贴 近民生、市场需求旺盛的重点发展领域
• 加速度传感器
– 俗称加速规、G-Sensor，可以感应物体的加速度性。事实上加 速度传感器的实现方式也是许多种，MEMS只是手法之一，用 MEMS实现加速度传感器确实是目前的趋势。 – 加速度传感器一般有「X、Y两轴」与「X、Y、Z三轴」两种， 两轴多用于车、船等平面移动为多，三轴多用于飞弹、飞机等 飞行物。而不用多说，Wii遥控器也是用三轴，iPhone可以感 应实体翻转而自动对应翻转画面，也是靠这个传感器。
网络传输层
应用服务层
主要技 EPC编码和RFID射频识别技 无线传感器网络，PLC， 云计算技术、数据融合 术 术 蓝牙，Wi-Fi，现场总线 与智能技术、中间件技 术 云连接、云安全、云存 知识点 EPC编码的标准和RFID的工 数据传输方式，算法，原 储、知识表达与获取、 作原理 理 智能Agent 产品编码标准、RFID标签、 组网技术,定位技术，时间 数据库技术、智能技术、 知识单 阅读器、天线、中间件 同 步 技 术 ， 路 由 协 议 ， 信息安全技术 元 MAC协议，数据融合 通过对产品按照合适的标准 知识体 来进行编码实现对产品的辨 技术框架，通信协议，技 云计算系统、人工智能 系 别。和通过射频识别技术， 术标准 系统、分布智能系统 完成对产品的信息读取，处 理和管理 软件 RFID中间件（产品信息转换 NS2，IAR, KEIL, Wave 数据库系统、中间件平 （平台） 软件、数据库等） 台、云计算平台 硬件 RFID应答器、阅读器，天线 CC2430, EM250, JENNIC PC机和各种嵌入式终端 （平台） 组成的RFID系统。 LTD, FREESCALE BEE 编码理论、通信原理、数据 无线传感器网络简明教程， 微机原理与操作系统、 相关课 库、电子电路 电力线通信技术，蓝牙技 计算机网络、数据库技 程 术基础，现场总线技术 术、信息安全