注册一级建造师继续教育通信与广电网上教育答案.docx
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物联网作业
1.物联网在家庭领域的应用:
智能家居通过在家庭环境中配置各类传感器和感应器,可以通过远程无线的方式,实现对家庭中的冰箱、空调、微波炉、电灯、电视、电话、窗帘等用品的控制。
例如用户在办公室,就可以通过登录智能家居平台,对家庭中的空调、窗帘等进行控制。
而家庭中的各类用品,也能够实时探测家庭目前场景(夜晚/白天/有人/无人等),以自动调节自己的工作状态。
物联网应用于家庭生活,可以推动数字家庭生活新空间。
2.RFID系统由哪几部分组成,各部分功能是什么?
最基本的RFID系统,由标签(Tag)、阅读器(Reader)及天线(Antenna)三部分组成,实际应用时需与计算机及应用系统相结合。
各部分功能如下:
标签(Tag):
由耦合原件及芯片组成,每个标签具有唯一的垫资编码,附着在物体上以标识目标对象。
阅读器(Reader):
读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可以设计为手持式或固定式。
天线(Antenna):
在标签和读取器间传递射频信号。
3.分别阐述什么是物联网、传感网、泛在网?
(1)物联网
物联网(TheInternetofThings)的概念是在1999年提出的,它的定义是:
利用二维码、射频识别(RFID)、各类传感器/敏感器件等技术和设备,使物体与互联网等各类网络相连,获取无处不在的现实世界的信息,实现物与物、物与人之间的信息交互,支持智能的信息化应用,实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合,最终形成统一的智能基础设施。
从本质上看,物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。
物联网把新一代IT技术充分运用到各行各业之中,具体地说,就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
(2)传感网
传感网(SensorNetwork)是指“随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网”。
现在谈到的传感网,一般是指无线传感器网络,即WirelessSensorNetwork(WSN)。
无线传感网由许多功能相同或不同的无线传感器节点组成,每一个传感器节点由数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块(电池、DC/AC能量转换器)构成。
其中,数据采集模块主要就是各种各样的传感器,现有传感器的种类非常多,常见到有温度传感器、压力传感器、湿度传感器、震动传感器、位移传感器、角度传感器等。
(3)泛在网
泛在网(UbiquitousNetwork)也被称作无所不在的网络。
泛在网将4A作为其主要特征,即可以实现在任何时间(Anytime)、任何地点(Anywhere)、任何人(Anyone)、任何物(Anything)都能方便地通信。
因此泛在网内涵上更多的是以人为核心,关注可以随时随地获取各种信息,几乎包含了目前所有的网络概念和研究范畴。
与传统电信网络相比,泛在网至少有3个显著区别:
从人和人之间的网络到人和物、物和物之间的网络;从有许可的网络到无许可的网络;从单一的网络到融合的网络。
有几类重要的技术,如M2M、传感网、近程通信和RFID的发展支持了泛在网这一应用概念。
4.物联网的体系架构分为那几层,各层的关键技术有哪些?
物联网的体系架构分为3层,即感知层、传送层和应用层。
感知层的关键技术就是传感器技术和短距离传输网络技术,例如RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、视频采集的摄像头、各种传感器、传感和控制技术、短距离无线通信技术以及短距离传输技术组成的无线传感器网等,这些构成了物联网干基层的主要技术,在实现这些技术的过程中,又包括了芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节点供电等细分领域。
传送层的关键技术既包括现有的通信技术,如2G/3G移动通信技术、有线宽带技术、PSTN技术、Wi-Fi通信技术等;也包括终端技术,如实现传感网与通信网结合的网关设备、为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。
应用层主要是基于软件技术和计算机技术来实现,该层的关键技术主要是基于软件的各种数据处理技术,此外云计算技术作为海量数据的存储、分析平台,也将是物联网应用层的重要组成部分。
应用层是物联网发展的目的,各行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及,也给整个物联网带来利润。
物联网测试
1、分析国内物联网发展的挑战和制约因素有哪些?
物联网的发展潜力和市场巨大,但是需要解决一系列问题,主要包括核心技术、标准规范、产品研发、安全保护等技术方面的问题,以及产业规划、体制机制、协调合作、推广应用等管理方面的问题。
第一,行业标准滞后,各行业标准繁杂。
标准是物联网规模发展的前提。
物联网涉及的标准比较复杂,包括终端、网络通信、中间件、系统架构、业务规范和安全等。
以终端为例,国内做M2M终端的厂家,都有各自的硬件接口及通信协议和软件标准,厂家都是定向开发,成本高而规模小。
另外,在网络层,物联网中无数个传感器形成M2M互联后就要涉及互联网、无线通信网(3G)等大网的互联互通问题。
还有物联网业务的标准规范问题,比如智能电网的规范、移动支付的标准规范、智能家居的规范等。
第二,改造成本高,社会效益显著而盈利性较弱。
例如,根据美国的数据统计,市政改造智能路灯,平均每盏灯投入232美元。
适合政府的公共事业,如路灯、交通、环境监控等,现阶段物联网应用成本高是制约发展的重要原因之一。
第三,我国物联网技术还处于低端水平,特别是在芯片、传感器终端、信息处理和应用软件方面。
在传感器方面,我国很多的技术相对来说只是做分装方面的工作,核心的技术如芯片方面还是受制于国外,包括射频识别技术、传感网、智能卡、芯片等很多都是依靠进口。
技术能力的薄弱,导致我国成本相对较高,成为规模化应用的重要制约要素之一。
在数据处理方面,包括应用开发、业务平台、系统集成、中间件等,各厂商处于生存及发展期,力量薄弱,相对于IBM、SAP、Axeda公司而言在技术实力和专业性方面都有很大差距。
为物体智能而开发的嵌入式软件还没有规模化应用。
第四,产业链上下游缺乏清晰共赢的商业模式,也制约着应用的规模化推广。
例如,终端未标准化,导致开发成本高,应用开发无法满足用户多样化需求;在系统集成领域,受上游供应商供货时间限制,项目周期长,客户分期付款,需垫付资金,资金压力大。
对于运营商而言,物联网收益性较差。
第五,目前的需求主要受政策驱动,来自企业的需求还比较初级。
第六,个别企业有垄断产业链的行为。
通过资金实力,垄断产业链上的企业,签订排他性协议,禁止与竞争对手合作,极大制约了产业链的健康发展。
2、物联网的关键技术和体系构架有哪些?
(1)物联网的关键技术
物联网大致有3个层次,从下到上依次是感知层,传送层和应用层。
物联网3个层次涉及的关键技术非常多,从感知器到通信网络技术,从嵌入式微处理节点到计算机软件系统,包含了自动控制、通信、计算机等不同领域。
感知层关键技术:
传感器技术和短距离传输网络技术。
传送层关键技术:
传送层的关键技术既包括现有的通信技术,如2G/3G移动通信技术、有线宽带技术、PSTN技术、Wi-Fi通信技等,也包括终端技术,如实现传感网与通信网结合的网关设备,为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。
应用层关键技术:
主要是基于软件技术和计算机技术来实现,该层的关键技术主要是基于软件的各种数据处理技术,而且云计算技术也是应用层的组成部分,该层是物联网发展的目的,各行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及,也给整个物联网带来利润。
(2)物联网的体系结构
物联网包括3个层次,从下到上分别为感知层、传送层和应用层。
3、分别阐述什么是物联网、传感网、泛在网?
(1)物联网
物联网(TheInternetofThings)的概念是在1999年提出的,它的定义是:
利用二维码、射频识别(RFID)、各类传感器/敏感器件等技术和设备,使物体与互联网等各类网络相连,获取无处不在的现实世界的信息,实现物与物、物与人之间的信息交互,支持智能的信息化应用,实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合,最终形成统一的智能基础设施。
从本质上看,物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。
物联网把新一代IT技术充分运用到各行各业之中,具体地说,就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
(2)传感网
传感网(SensorNetwork)是指“随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网”。
现在谈到的传感网,一般是指无线传感器网络,即WirelessSensorNetwork(WSN)。
无线传感网由许多功能相同或不同的无线传感器节点组成,每一个传感器节点由数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块(电池、DC/AC能量转换器)构成。
其中,数据采集模块主要就是各种各样的传感器,现有传感器的种类非常多,常见到有温度传感器、压力传感器、湿度传感器、震动传感器、位移传感器、角度传感器等。
(3)泛在网
泛在网(UbiquitousNetwork)也被称作无所不在的网络。
泛在网将4A作为其主要特征,即可以实现在任何时间(Anytime)、任何地点(Anywhere)、任何人(Anyone)、任何物(Anything)都能方便地通信。
因此泛在网内涵上更多的是以人为核心,关注可以随时随地获取各种信息,几乎包含了目前所有的网络概念和研究范畴。
与传统电信网络相比,泛在网至少有3个显著区别:
从人和人之间的网络到人和物、物和物之间的网络;从有许可的网络到无许可的网络;从单一的网络到融合的网络。
有几类重要的技术,如M2M、传感网、近程通信和RFID的发展支持了泛在网这一应用概念。
4、请阐述物联网未来的发展方向?
趋势一:
中国物联网产业的发展是以应用为先导,存在着从公共管理和服务市场,到企业,行业应用市场,再到个人家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势。
目前,物联网产业在中国还是处于前期的概念导入期和产业链逐步形成阶段,没有成熟的技术标准和完善的技术体系,整体产业处于酝酿阶段。
此前,RFID市场一直期望在物流零售等领域取得突破,但是由于涉及的产业链过长,产业组织过于复杂,交易成本过高,产业规模有限,成本难于降低等问题使得整体市场成长较为缓慢。
物联网概念提出以后面向具有迫切需求的公共管理和服务领域,以政府应用示范项目带动物联网市场的启动将是必要之举。
进而随着公共管理和服务市场应用解决方案的不断成熟、企业集聚、技术的不断整合和提升逐步形成比较完整的物联网产业链,从而将可以带动各行业大型企业的应用市场。
待各个行业的应用逐渐成熟后,带动各项服务的完善、流程的改进个,人应用市场才会随之发展起来。
趋势二:
物联网标准体
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