《物联网技术与应用教程》习题及参考答案
第01章 物联网绪论
1．什么是物联网？其定义是什么？分析物联网的“物”的含义。 Key：
物联网是“物-物”相连的互联网。它是通过利用条码、射频识别、传感器、定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络系统。
物联网中的“物”，不是普通意义上的万事万物，这里的物要满足以下条件才能被纳入“物联网”的范围：
①在世界网络中有可被识别的唯一的物品编号； ②有足够的存储容量；
③有必要的数据处理能力（需要CPU与嵌入式OS）；
④有畅通的数据传输通路（需要相应的数据接收器和数据发送器）； ⑤有专门的应用程序；
⑥遵循统一的物联网通信协议。 2．物联网的特征是什么？ Key：
1）全面感知：利用RFID为代表的自动识别技术、以无线传感网WSN为代表的传感技术、以二维码为代表的条码技术等手段随时随地获取物体的信息。
2）可靠传送：通过各种接入网络与互联网的融合，将物体的信息实时、可靠、准确地传输。
3）智能处理：利用云计算、数据挖掘、大数据、人工智能、模糊识别等技术手段，对海量的数据进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
4）综合应用：根据各个行业、各种业务的具体特点，形成各种单独的物联网业务应用，或者整个行业及系统的建设应用方案。
3．物联网与互联网的关系是什么？ Key：
1）物联网侧重物与物、人与物的通信，互联网侧重人与人的通信。 2）互联网是物联网的承载网络，物联网是互联网的应用延伸。 3）互联网强调全球性，物联网强调区域性或行业性。
4．物联网的体系结构分几层？每层的主要功能是什么？ Key：
一般分为3层，分别是：感知层、网络层、应用层。
1）感知层是物联网的前端与基础，其功能是感知周围环境或自身的状态，并对获取的感知信息进行初步处理和判决，根据规则作出响应，并把中间结果或最终结果送往网络层；
2）网络层负责感知层与应用层之间的数据传输与处理，感知层采集的数据需要经过通
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信网络传输到数据中心、控制系统等地方进行处理和存储，网络层就是利用互联网、传统电信网等信息承载体，提供一条信息通道，以便实现物联网让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的目的。
3) 应用层利用经过分析处理后的感知数据，构建面向各行业实际应用的管理平台和运行平台，为用户提供丰富的特定功能，是物联网与行业专业技术的深度融合。
5．简述物联网各层的关键技术。 Key：
1）感知层：传感技术、自动识别技术、定位技术、智能嵌入技术；
2）网络层：下一代承载网、移动通信网、有线接入技术、无线接入技术、异构网络融合技术、面向应用的服务架构、智能计算技术、海量数据存储与处理技术；其中主要有数据挖掘、云计算、普适计算等。
3）应用层：有行业相关技术、网络编程技术、智能网关技术等，主要包括平台服务技术、M2M（Machine to Machine）平台和各种服务平台。
6．举例说明物联网的应用领域，并对这些常见的物联网系统进行三层结构分析。 Key：
以ETC为例：
1）感知层：通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与收费站的ETC车道上的微波天线及其与之相连的识读器之间进行的微波通讯，此乃典型的RFID技术，为感知层关键技术。
2）网络层：与微波天线相连的识读器将数据传输到本地计算机，然后本地计算机再把相应用户的数据传送到有关服务器，服务器完成扣费工作。这一系列的数据传输需要用到各种无线与有线的通信网络，此为网络层关键技术。
3）应用层：ETC收费应用软件系统控制识读器读取车载电子标签信息，并连接服务器数据库完成扣费工作，需要用到程序设计、数据库，此为应用层关键技术。
7．为什么物联网对无线传输网络技术关注比较多？ Key：
1）被感知的物体一般数量较多，如布线，则成本太高； 2）实际环境较复杂，不宜布线；
3）需要灵活地部署在各种地理位置上，布线不方便； 4）物体是移动的，不能布线。
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第02章 自动识别技术
1．什么是自动识别技术？你能说出哪几种？ Key：
自动识别技术是一种机器自动数据采集技术。它应用一定的识别装置，通过对某些物理现象进行认定或通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并通过特殊设备传递给后续数据处理系统来完成相关处理。即自动识别就是用机器来实现类似人对各种事物或现象的检测与分析，并做出辨别的过程。
常用的自动识别技术有：条码识别技术、RFID技术、卡识别技术、语音识别技术、光学字符识别技术OCR、生物识别技术等。
2．自动识别系统由哪几部分组成？ Key：
自动识别系统由信息采集、信息处理、信息识别三部分组成。
3．什么是一维条码和二维条码？一维条码是怎么构成的？二者各自用于那些领域？ Key：
一维条码由一组规则排列的黑条、空白以及相应的数字字符组成。它有自己的一套编码规格，规定每个字母（可能是文字或数字）是由几个线条（Bar）及几个空白（Space）组成，以及字母的排列。
二维条码是用某种特定的几何图形，按照一定规律在二维平面上分布的黑白相间的图形。二维条码在代码编制上巧妙地利用了二进制“0”、“1”的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字和数值信息，通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读，以实现信息的自动处理。
一维条码都是由以下几个部分构成的。
（1）左右空白区：作为扫描器的识读准备。 （2）起始符：扫描器开始识读。 （3）数据区：承载数据的部分。 （4）校验符（位）：用于判别识读的信息是否正确。 （5）终止符：条码扫描的结束标志。
（6）供人识读字符：机器不能扫描时手工输入用。
（7）有些条码还有中间分隔符，如商品条码里的EAN-13、UPC-A条码等。
一维码用于自动销售系统、物流、交通、图书馆管理等。二维码用于电子凭证、表单、证照、存货盘点、资料备援等。
一维条码与二维码的对比如下表2-1所示。 表2-1 一维条码与二维码的对比
项目 信息密度 信息容量 编码字符集 纠错能力 安全 对数据库和通信网络的依赖
一维条码 低 数字、ASC II码 仅探测错误，无法纠错 不具备加密功能 高 高 二维码 小(一般仅能表示几十个数字字符) 大(一般能表示几百个字节) 数字、字符、文字、图片等 具备不同安全等级的纠错 可加密 低 3 / 31
烟台大学成人教育物联网工程复习题及参考答案
