物联网基础知识

物联网基础知识（精选6篇）

物联网基础知识 第1篇

1.物联网定义

目前较为公认的物联网的定义是：

通过射频识别（RFID）装置、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相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。当每个而不是每种物品能够被唯一标识后，利用识别、通信和计算等技术，在互联网基础上，构建的连接各种物品的网络，就是人们常说的物联网。

2.物联网中的“物”的涵义要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：

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CPU；

物联网的三大特征

一般认为,物联网具有以下的三大特征: ① 全面感知

利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息。②可靠传递

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。③智能处理

利用云计算、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。

44.物联网认识方面的误区

误区之一，把传感器网络或RFID网等同于物联网。

误区之二，把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。

误区之三，认为物联网就是物-物互联的无所不在的网络，因此认为物联网是空中楼阁，是目前很难实现的技术。

误区之四，把物联网当成个筐，什么都往里装；基于自身认识，把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。

41.感知、网络通信和应用关键技术 ① 传感和识别技术

是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节。

传感器将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化成可供处理的数字信号。识别技术实现对物联网中物体标识和位臵信息的获取。② 网络通信技术

主要实现物联网数据信息和控制信息的双向传递、路由和控制.重点包括低速近距离无线通信技术、低功耗路由、自组织通信、无线接入M2M 通信增强、IP 承载技术、网络传送技术、异构网络融合接入技术以及认知无线电技术。③ 海量信息智能处理

综合运用高性能计算、人工智能、数据库和模糊计算等技术，对收集的感知数据进行通用处理，重点涉及数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现等。

④ 面向服务的体系架构（Service-oriented Architecture，SOA）

是一种松耦合的软件组件技术，它将应用程序的不同功能模块化，并通过标准化的接口和调用方式联系起来，实现快速可重用的系统开发和部署。

SOA 可提高物联网架构的扩展性，提升应用开发效率，充分整合和复用信息资源

物联网的应用：食品安全，平安城市，人体健康，智能家居，智慧农业。应用案例；光纤传感温度检测系统。

从物联网的功能上来说，应该具备四个特征：

一是全面感知能力，可以利用RFID、传感器、二维条形码等获取被控/被测物体的信息;二是数据信息的可靠传递，可以通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去;三是可以智能处理，利用现代控制技术提供的智能计算方法，对大量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。

四是可以根据各个行业、各种业务的具体特点形成各种单独的业务应用，或者整个行业及系统的建成应用解决方案。而按照更为科学及严谨的表述，物联网结构应分成:

① 感知识别层

② 网络构建层

③ 管理服务层

④ 综合应用层 一感知识别层

感知层是物联网发展和应用的基础，RFID 技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层的主要技术。例如张贴安装在设备上的 RFID 标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器都属于物联网的感知层。现在的高速公路不停车收费系统、超市仓储管理系统等都是基于这一类结构的物联网。

感知层由传感器节点接入网关组成，智能节点感知信息（温度、湿度、图像等），并自行组网传递到上层网关接入点，由网关将收集到的感应信息通过网络层提交到后台处理。

当后台对数据处理完毕，发送执行命令到相应的执行机构完成对被控/被测对象的控制参数调整或发出某种提示信号以实现对其的一个远程监控。二网络构建层

网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和管理服务层，具有强大的纽带作用，高效、稳定、及时、安全地传输上下层的数据。物联网在网络构建层存在各种网络形式，通常使用的网络形式有如下几种： ① 互联网： 互联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技术支持。IPv6的使用扫清了可接入网络的终端设备在数量上的限制。② 无线宽带网：

WiFi/WiMAX等无线宽带技术的覆盖范围较广，传输速度较快，为物联网提供高速可靠廉价且不受接入设备位置限制的互联手段。③ 无线低速网：

ZigBee/蓝牙/红外等低速网络协议能够适应物联网中能力较低的节点的低速率、低通信半径、低计算能力和低能量来源等特征。④ 移动通信网：

移动通信网络将成为“全面、随时、随地”传输信息的有效平台。高速、实时、高覆盖率、多元化处理多媒体数据，为“物品触网”创造条件。三管理服务层

管理服务层位于感知识别和网络构建层之上，综合应用层之下，人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智能交通、智能物流等，其中的智慧就来自这一层。

当感知识别层生成的大量信息经过网络层传输汇聚到管理服务层，管理服务层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用（数据挖掘与机器学习）、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）等问题。

1数据库

物联网数据特点是海量性，多态性，关联性及语义性。适应这种需求，在物联网中主要使用的是关系数据库和新兴数据库系统。

① 关系数据库系统作为一项有着近半个世纪历史的数据处理技术，仍可在物联网中使用，为物联网的运行提供支撑。

② 新兴数据库系统（NoSQL数据库）针对非关系型、分布式的数据存储，并不要求数据库具有确定的表模式，通过避免连接操作提升数据库性能 2.海量信息存储

海量信息存储早期采用大型服务器存储，基本都是以服务器为中心的处理模式，使用直连存储（DAS，Direct Attached Storage），存储设备（包括磁盘阵列，磁带库，光盘库等）作为服务器的外设使用。

随着网络技术的发展，服务器之间交换数据或向磁盘库等存储设备备份时，都是通过局域网进行，这是主要应用网络附加存储（NAS，Network Attached Storage）技术来实现网络存储，但这将占用大量的网络开销，严重影响网络的整体性能。.数据中心

数据中心不仅包括计算机系统和配套设备（如通信/存储设备），还包括冗余的数据通信连接/环境控制设备/监控设备及安全装置，是一大型的系统工程。通过高度的安全性和可靠性提供及时持续的数据服务，为物联网应用提供良好的支持。

典型的数据中心如 Google/Hadoop 数据中心。4.搜索引擎

Web搜索引擎是一个能够在合理响应时间内，根据用户的查询关键词，返回一个包含相关信息的结果列表（hits list）服务的综合体。

传统的Web搜索引擎是基于查询关键词的，对于相同的关键词，会得到相同的查询结果。

而物联网时代的搜索引擎必须是从智能物体角度思考搜索引擎与物体之间的关系，主动识别物体并提取有用信息。从用户角度上的多模态信息利用，使查询结果更精确，更智能，更定制化。.5数据挖掘技术

物联网需要对海量的数据进行更透彻的感知要求对海量数据多维度整合与分析，更深入的智能化需要普适性的数据搜索和服务，需要从大量数据中获取潜在有用的且可被人理解的模式，基本类型有关联分析，聚类分析，演化分析等。这些需求都使用了数据挖掘技术。

例如用于精准农业可以实时监测环境数据，挖掘影响产量的重要因素，获得产量最大化配置方式。而用于市场营销则可以通过数据库行销和货篮分析等方式获取顾客购物取向和兴趣。四综合应用层

传统互联网经历了以数据为中心到以人为中心的转化，典型应用包括文件传输、电子邮件、万维网、电子商务、视频点播、在线游戏和社交网络等；

而物联网应用以“物”或者物理世界为中心，涵盖物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能电网等等。物联网应用目前正处于快速增长期，具有多样化、规模化、行业化等特点。① 智能物流：

现代物流系统希望利用信息生成设备，如RFID设备、感应器或全球定位系统等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，并能够在这个物联化的物流网络中实现智能化的物流管理。② 智能交通：

通过在基础设施和交通工具当中广泛应用信息、通讯技术来提高交通运输系统的安全性、可管理性、运输效能同时降低能源消耗和对地球环境的负面影响。

③ 绿色建筑：

物联网技术为绿色建筑带来了新的力量。通过建立以节能为目标的建筑设备监控网络，将各种设备和系统融合在一起，形成以智能处理为中心的物联网应用系统，有效的为建筑节能减排提供有力的支撑。④ 智能电网：

以先进的通信技术、传感器技术、信息技术为基础，以电网设备间的信息交互为手段，以实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全为目的的先进的现代化电力系统。⑤ 环境监测：

通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量、以及各种环境状态参数的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理、防灾减灾等工作提供基础信息、方法指引和质量保证。以上是前两章的内容，比较重要，重点是原理，概伦，认识！！有空将前两章浏览一遍！第三章是RFID技术！

二维条形码是在二维空间水平和竖直方向存储信息的条形码。它的优点是信息容量大，译码可靠性高，纠错能力强，制作成本低，保密与防伪性能好。磁卡（magnetic card）：一种卡片状的磁性记录介质，利用磁性载体记录字符与数字信息，用来识别身份或其他用途。按照使用基材的不同，磁卡可分为PET卡、PVC卡和纸卡三种；视磁层构造的不同，又可分为磁条卡和全涂磁卡两种。

磁条内可分为三个独立的磁道，称为TK1,TK2,TK3.TK1最多可写79个字母或字符;TK2最多可写40个字符;TK3最多可写107个字符。

IC卡（integrated circuit card集成电路卡）：也叫做智能卡（smart card），它是通过在集成电路芯片上写的数据来进行识别的。

IC卡是将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中，做成卡片形式。

IC卡读写器是IC卡与应用系统间的桥梁，在ISO国际标准中称之为接口设备IFD(Interface Device)。IFD内CPU通过一个接口电路与IC卡相连并进行通信。IC卡接口电路是IC卡读写器中至关重要的部分，根据实际应用系统的不同，可选择并行通信、半双工串行通信和I2C通信等不同的IC卡读写芯片。IC卡工作的基本原理是：

射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个IC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；

在这个电荷的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。

RFID（俗称：电子标签）射频识别是一种非接触式的自动识别技术，主要用来为各种物品建立唯一的身份标识，是物联网的重要支持技术。组成包括：电子标签，读写器（阅读器），以及作为服务器的计算机。其中，电子标签中包含RFID芯片和天线。

无线射频识别技术（RFID）的基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。主 应用系统 指令 应答 从 阅读器 主 数据流 指令 应答器(射频卡)应答 从

RFID的优势：与条形码、磁卡、IC卡相比较，RFID卡在信息量、读写性能、读取方式、智能化、抗干扰能力、使用寿命方面都具备不可替代的优势，传感器技术

传感器网络是一种由传感器节点组成的网络，其中每个传感器节点都具有传感器，微处理器，以及通信单元，节点之间通过通信联络组成网络，共同协作来监测各种物理量和事件。传感器是物联网中获得信息的主要设备

• 常见的传感器包括温度，压力，湿度，光电，霍尔磁性传感器，等等。

传感器的应用范围：工业检测和自动控制系统、传感器、家用电器、机器人、医疗及人体医学、环境保护、航空及航天、遥感技术

OCR识别系统的工作流程

• 1.影像输入

2.影像前处理

• 3.文字特征抽取

4.对比数据库

• 5.对比识别

6.字词后处理

• 7.人工校正

8.结果输出

语音识别技术主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面。

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接

• 蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。• 无线通信是移动通信的基础。

我国采用的三种3G标准分别是TD-SCDMA，W-CDMA和CDMA2000。第三代移动通信使用2.4GHz频段

• 从传输方式的角度来看，无线通信分为单向传输（广播式）和双向传输（应答式）。• 单向传输只用于无线电寻呼系统。双向传输有单工、双工和半双工三种工作方式

阅读器基本工作原理是阅读器使用多种方式与标签交互信息，近距离读取被动标签中信息最常用的方法就是电感式耦合

• 发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。（1）电感耦合。（2）电磁反向散射耦合

物联网基础知识 第2篇

题目： 一个关于物联网的创想

学院(系部)： 管理工程学院 专业：工业工程（）班级：级工业工程 学生姓名：学号：

成绩：□优秀 □良好 □中等 □及格 □不及格（注：方框打√）

2017年4月14日

创想的基础

一，物联网的基本介绍

通俗的说物联网就是一个“物物相连”的网络。物联网的核心还是互联网，它是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。不同的是物联网的用户端能延伸到任何物品与物品之间，并能在任何物品之间进行信息交换和通信。

二，物联网的原理

物联网是计算机互联网的基础之上的扩展。利用全球定位、传感器、射频识别、无线数据通信技术，创造一个覆盖世界上万事万物的巨型网络，就像蜘蛛网一样，可以连接到任意角落。

三，物联网的基本框架

类似于仿生学，物联网模仿的是人类的思维能力和执行能力。而这些功能的实现都需要通过感知、网络和应用方面的多项技术，才能实现物联网的拟人化。因此物联网可分为感知层、网络层和应用层。

四，我对物联网的理解

物联网是一个让空间的界限减小的新型网络。它取消了物体与物体之间的独立性让一切变得简单快捷。我认为物联网最重要的是物与人之间联系的建立和让一切变得具有可控性。物联网让将来变得更加可预知。

五，我的中心思想

将万事万物掌握于手中，建立一个未来的农业体验性种植基地和与其一条链的种植成果传递链等。

我的想法简略和设计目标、意义

想法简略：

这是一个来自于开心农场灵感。建立一个让人们自己管理却不用像一般的农业工作那样需要事必亲躬的进行现场管理。我称之为“乐活农业”。

大致内容为：城市居民可以在网上认领一片自己看中的农业用地，通过手机端选择自己想种植的东西（你选择后会有相关人员在该土地种植你选择的产品）什么时候施肥、打药、浇水都会有各种传感器提供的精确数据进行智能计算提供给手机端用户。用户可以在手机上输入相关数据，只能农业的各种机器会提供相应量的植物所需物质。然后不断进行管理和照看最终形成的产品会通过物流等形式传送给你。

这是一个与物联网结合的新型农业项目。通过物联网各项技术监控和管理，形成一个以农业为基础的新型娱乐项目且与生活机密结合起来。减少人们对农业产品的农药残留的怀疑和对食物的不放心。

设计目标、意义：

建立一个全自动化的农业种植模块，并形成一个拥有智能的农业设施。减少农业种植者对经验的依赖，让所有人都可以轻松种植任何东西。其意义使土地拥有着不再会因土地的限制而不能从事其它行业。让农业不再是拖累人们的行业从而解放大量劳动力。为其他行业以及物联网的发展提供巨大的劳动资源。

该想法的现状分析

“乐活农业”是娱乐与智能农业的结合体，目前没有相似模式进行。但其基础还是智能农业。也因此智能农业的现状决定着“乐活农业”的发展。目前，发达国家设施农业已具备了技术成套、设施设备完善、生产比较规范，产量稳定、质量保证性强等特点，形成了设施制造、环控调节、生产资材为一体的产业体系，能根据动植物生长的最适宜生态条件在现代化设施农业内进行四季恒定的环境自动控制，使得不受气候条件的影响，实现了周年生产、均衡上市。以园艺业著称的荷兰从20世纪80年代以来就开始全面开发温室计算机自动控制系统，并不断开发模拟控制软件。从基质搅拌、装钵、定植、栽培、施肥、灌溉、钵体移动基本实现机械运作，室内温度、光照、湿度、作物生长情况、环境等全部由计算机监控，在计算机智能化、温室环境调控方面都已成型。但我国政策利好，但目前的智慧农业还是刚刚起步，处于信息采集设备制造阶段，并没有真正进入应用阶段。而且我国农业环境信息复杂，不仅多维度、多模态、分散、不均匀，而且动态变化相互影响。

传统信息采集仪器和仪表需要专业技术人员操作，设备购置，安装、使用、维护成本高。现在有些地方有钱，但是没有技术，而且即使有了技术也不会最高效的使用。目前，我国是农业大国，还不是农业强国，随着技术的不断更新，智慧农业将具有广阔的发展前景，以物联网、移动互联等信息技术及智能农业装备为核心的智慧农业在农业生产领域应用日渐深入。不过想要实现“乐活农业”还有很长的路要走。

总体设计方案

将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，和大数据的计算，准确的感知问题的发生并确定问题发生的位置，这样农业将逐渐的从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。托普云农智能农业系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。如图1所示。

智能农业系统组成

智能农业物联网系统由数据采集系统、视频采集系统、无线传输系统、控制系统和数据处理系统组成。

（1）数据采集系统。主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。温度包括空气温度、浅层土壤温度、深层土壤温度三种；湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量、深层土壤含水量三种。数据传感器的上穿采用Zigbee和RS485两种模式。根据传输方式的不同，温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用Zigbee发送模块将传感器的数值传送到Zigbee节点上；有线版采用电缆方式将数据传送到RS485节点上。无线版具有部署灵活，扩展方便等优点；有线版具有高速部署，数据稳定等优点。

智能农业系统网络拓扑

智能农业系统在网络方面采取了多种制式，远程通讯采用3G无线网络，近距离传输采取无线ZigBee模式和有线RS485模式相结合，保证网络系统的稳定运行。

智能农业系统主要功能 数据采集

温室内温度、湿度、光照度、土壤含水量等数据通过有线或无线网络传递给数据处理系统，如果传感器上报的参数超标，系统出现或值告警，并可以自动控制相关设备进行智能调节。

视频监控

用户随时随地通过3G手机或电脑可以观看到温室内的实际影像，对农作物生长进程进行远程监控。

数据存储

系统可对历史数据进行存储，形成知识库，以备随时进行处理和查询。数据分析

智能农业物联网系统将采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况（折线图）和空间分布状况（场图），提供日报、月报等历史报表。

远程控制

用户在任何时间、任何地点通过任意能上网终端，均可实现对温室内各种设备进行远程控制。

错误报警

系统允许用户制定自定义的数据范围，超出范围的错误情况会在系统中进行标注，以达到报警的目的。

统一认证

智能农业物联网系统实现统一认证、集中管理控制，包括用户管理、设备管理、认证管理、权限管理等功能。

手机监控

3G手机可以实现与电脑终端同样的功能，实时查看各种由传感器传来的数据，并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。

“乐活农业”的运行模式

与已形成的智能农业为根本，开发用户所使用的APP，建立一个完善的虚拟操作系统，使用户产生如同真实的农业管理感受体验到种植和收获农产品的快乐。给处于快节奏生活人们田园生活般的感受。当产品成熟以后由专业人员收集处理，无线扫描每块承包地的电子标签，通过RFID技术进行用户信息了解，然后把产品通过“乐活农业”专属运输通道运往各地的用户手中。

优势和应用前景

优势：

涉及技术门类多。系统融合了3G、HTTP、宽带、物联网、传感器等国内前沿技术，具备开展商业运营的能力。目前无此类产业，虽具有风险性但可执行性高。属于新类商业运行模式，具有没有竞争的良好开创性。

应用前景：

该模式在将来的农业用途将起着极其重大的意义，并具有很好的应用前景是农业发展的一个方向。农业与娱乐结合这一模式将改变世界的农业生产方式。

总结

我国农业智能化发展依旧比较缓慢，但总体态势是好的国家的大力支持和各种试验性的点建立，都为该创想提供着良好的发展条件和方向，在将来的某一天“乐活农业”类型的运行模式一定会产生并将快速的发展成为一种常态式的农业运行模式。

推动农业信息化进程的建议和展望

基于互联网基础的物联网安全问题 第3篇

由于物联网是一种建立在互联网基础之上的网络应用, 所以, 现有的大部分安全技术都是通过互联网安全相关技术来进行制定的, 例如: 可以在应用层针对用户进行身份认证、访问控制和安全审计; 可以在网络层建设VPN、部署防火墙和实施安全域策略等。虽然起到了一定的效果, 但是, 仍然存在不少安全隐患。

1 安全问题

1.1 互联网自身存在的安全问题

这类问题非常普遍, 互联网从发展到现在20多年的时间内, 其体现出来的问题也是数不胜数。在物联网出现后, 作为物联网的使用平台, 很多问题都遗留下来了, 并对物联网直接产生威胁。这类安全问题的解决方法, 就是在架设物联网平台的时候, 就应该先解决好平台即互联网的安全问题。

例如: 在互联网中的数据窃听、篡改甚至伪造, 拒绝服务等攻击, 一旦引入到物联网中, 这类问题依然存在并可能发生威胁。

1.2 互联网在物联网场景下使用的安全问题

这类问题指的是: 在互联网中, 有些已经被发现的安全问题, 通过某些技术手段, 已经能够解决了, 而且在互联网中使用, 也不会出现安全问题。但是, 用到物联网的特殊场景中, 就出现了问题。这类安全问题往往容易被使用者忽略, 从而造成安全隐患, 所以需要结合物联网的特点, 重新采取新的安全措施来弥补。

例如: 互联网中的DNS否认存在攻击, 在互联网中属于常见类型的安全隐患, 已经可以通过DNSSEC进行有效的解决。但是, 如果在物联网环境中, 这个问题又要重新看待。其原因是不管DNS还是DNSSEC, 都是没有对使用请求者进行身份认证的, 这样, 一旦攻击者利用这个漏洞对物联网中的对象请求DNS解析, 就可能会造成隐私的泄露, 应用到现实中就可能是暴露了某个物品名称、数量等信息。

1.3 物联网自身存在的安全问题

这类问题如果要细分, 还可以分成两类。一类是协议不能兼容造成的问题。为了解决物联网场景下安全问题, 而导致互联网安全措施无法实施。对于物联网来说, 也需要一种既能兼容互联网安全协议, 又可以满足物联网需求的安全协议。这类问题已经迫切需要解决, 例如: 为解决物联网中对象被未获得权限的用户进行解析的问题, 通常会想到的方法是使用动态域名的方法, 来阻止某些恶意用户的非法访问。但是这样会引起的问题是可能导致一些端到端安全策略就无法应用到动态域名之上。第二类就是物联网作为一个新产生 的事物, 很多地方没有得到完善, 虽然有不少协议, 但还不能完全统一。而且由物联网所引发的一些新的安全问题, 在传统网络中是没有相关协议可以用来解决的, 这就需要设计新的安全协议来匹配物联网的使用。例如: RFID技术的安全问题, 无线传感器的安全认证, 密钥系统的使用规则, 隐私的安全保护问题等很多物联网研究热点, 都是需要研究的对象。

2 物联网端到端安全问题

2.1 身份认证引发的安全问题

目前, 在网络应用中, 系统对使用者进行身份认证的常用方式有: 静态密码认证、动态密码认证。

静态密码认证在传统的网络应用中, 是一种最常用最方便的使用方式, 但是这种认证方式, 也是最不安全的一种手段, 主要原因是这种认证方法有很多缺点。例如: 密码长度较短, 使用的密码字符太简单, 很容易被其他人使用字典对密码进行猜测。静态密码是固定不变的, 那么在传输、存储过程中, 就容易被窃取, 这就要求使用者定期更换密码。用户不能对系统进行确认, 只能够系统对用户身份进行, 一旦电脑中了木马程序, 或者进入木马网站, 用户就会泄露自己的信息。

动态密码认证相对于静态密码来说, 是一种安全性较好的认证方式。用户在登录应用系统时, 随机产生一个只能使用一次的密码, 提供给对用户进行身份认证, 其安全性得到了很大提高, 目前被广泛应用在网银、电信、网络游戏等多种领域。 动态密码目前主要采用手机短信密码、硬件令牌、手机令牌等方法来实现, 虽然应用广泛, 但是其同样也有不足之处。例如: 时钟不能同步, 如果是基于手机短信的动态密码, 还会收到短信系统延迟的影响。密码较简单, 常用6位数字, 容易被猜测和破解。如果没有加密直接传输, 容易被黑客通过网络或者电话线进行截获。同静态密码认证一样, 动态密码认证也无法进行用户对系统的认证。

当然, 还有很多认证方法, 比如证书认证、硬件认证、生物认证等, 普遍存在的一些共同问题是简单通用的安全性低, 安全性高的其成本又比较高。

2.2 物联网寻址安全问题

在物联网寻址过程中, 每一个寻址过程都是以互联网寻址为基础的。所以, 互联网寻址过程中的安全问题在引入到物联网寻址过程中时, 就需要对其安全进行必要的保护。同时, 在物联网中, 对象的寻址或者查询结果, 将作为下一步寻址的条件。因此, 不仅需要对访问请求者的身份进行认证进行安全保护, 同时还要对寻址结果的安全性、保密性进行保护, 避免寻址结果被窃听、篡改或伪造。具体存在的问题有以下几点情况:

(1) DNS遭受攻击产生的安全问题

DNS是域名解析服务 , 在互联网应用中 , 是非常容易遭受攻击的一个过程。而且攻击形式也有多种, 比如拒绝服务攻击、缓存攻击、查询攻击、 否认存在攻击等。DNS一旦遭受攻击, 对寻址过程就会产生影响, 访问请求者就可能无法获得对象名称服务的实际IP地址, 无法与其建立通信, 更无法获得查询结果, 甚至可能会被引导进入一个陷阱。

目前, 通常采用DNSSEC来抵御DNS遭受的诸如缓存攻击、查询攻击、否认存在等攻击, 以确保访问请求者能够访问到其正确的域名, 但还是无法对访问请求者的身份进行鉴别。

(2) 寻址过程产生的安全问题

在互联网中, 服务器在接收到域名解析请求后, 一般是不要求对请求者进行身份认证的。但是, 在物联网环境中, 由于物品的各种属性特征, 就可能代表了公司的某种产品的名称、数量等信息, 如果不采取任何保护措施, 而造成数据泄露, 在实际中就可能会造成商业秘密的泄露。比如, 请求者对要对某样物品进行查询, 在向服务器发送查询请求后, 服务器是不需要对请求者进行身份验证的, 将结果直接发送给访问请求者。这种情况在互联网中, 会被认为是非法访问, 而在物联网环境下, 就变成了一种合法的“查询访问”。因此, 在物联网环境中, 对发起的任何一个查询访问, 必须进行身份认证, 并对其查询权限进行授权管理。

另外, 还需要注意的是, 上一寻址结果需要作为下一寻址的条件, 因此, 对寻址结果也要实施完整性和保密性等措施。如果寻址结果未保护好, 导致在通信过程中被攻击者篡改, 就会导致下一个寻址的错误。这样, 即使DNS服务未遭到攻击, 也会导致访问请求者与目标服务器通信出错。如果被攻击者恶意更改了寻址结果, 将造成更加严重的后果。这里也体现出一个DNS服务无法对域名解析请求进行身份鉴别的问题。

3 结语

物联网是一个新时代的新生事物, 其远大的发展前途已经被世人所公认, 但是, 在看好其发展前途的同时, 也必须清晰地认识到所存在的安全隐患, 只有解决了这些安全隐患, 物联网才能更加完美地为人们提供服务。

摘要：对物联网所面临的安全问题进行了分析和总结。针对物联网中存在的各种问题进行了深入研究,希望在发展物联网的同时,首先要重视其安全问题。

感知与传输铺就物联网基础 第4篇

前期文章中把物联网产业链分为DCM三个大业务层面,同时DCM也是一个物联网系统的典型技术架构。本期介绍DCM三层架构的感知层(Device)和传输层(Connect)。

传感器可“大”可“小”

感知层由传感器和部分与传感器连成一体的传感网(无源传感器)组成,处于三层架构的最底层,这也是物联网最基础的联接和管理对象。 最广义来说,传感器是把各种非电量转换成电量的装置,非电量可以是物理量、化学量、生物量等等。

一说到传感器,可能大家就会往小的方面想,如上几期提到的“电子尘埃”。在物联网的大概念下,一个泛在的物联网系统,随着参照物的不同,传感器可以是一个“大”的“智能物件”,它可以是一个机器人、一台机床、一列火车,甚至是一个卫星或太空探测器。这也是为什么在DCM划分中用“Device”(设备或装置)来描述物联网底层的原因,笔者认为,这样描述更符合物联网目前的战略地位。

传统的、狭义的传感器种类已有很多,而且有多种分类方法,例如,可分为有源和无源两大类。有源传感器将非电量转换为电能量,无源程序传感器不起能量转换作用,只是将被测非电量转换为电参数的量。每一类传感器又可做进一步细分,如图1所示的生物传感器、纳米传感器的细分。物联网关注传感器的实际应用,下面是我们按应用方式进行的分类。

形形色色的传感器

生物传感器: 对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测,涉及的是生物物质,主要用于临床诊断检查、治疗时实施监控、发酵工业、食品工业、环境和机器人等。

汽车传感器: 它把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电信号输给计算机,测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等。

液位传感器: 利用流体静力学原理测量液位,是压力传感器的一项重要应用,适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。

速度传感器: 是一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的传感器,适应于速度监测。

加速度传感器: 是一种能够测量加速力的电子设备,可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构物、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析,以及鼠标,高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。

核辐射传感器: 利用放射性同位素来进行测量的传感器,适用于核辐射监测。

振动传感器: 是一种目前广泛应用的报警检测传感器,它内部用压电陶瓷片加弹簧重锤结构检测振动信号,用于机动车、保险柜、库房门窗等场合的防盗装置中。

湿度传感器: 分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件,适用于湿度监测。

磁敏传感器: 利用磁场作为媒介可以检测很多物理量的传感器,测量位移、振动、力、转速、加速度、流量、电流、电功率等。

气敏传感器: 是一种检测特定气体的传感器,适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂(R11、R12)、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等。

力敏传感器: 是用来检测气体、固体、液体等物质间相互作用力的传感器,适用于力度监测。

位置传感器: 用来测量机器人自身位置的传感器,适用于机器人控制系统。

光敏传感器: 是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器,适用于对光的探测; 还可以作为探测元件组成其他传感器,对许多非电量进行检测。

光纤传感器: 是将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质发生变化,称为被调制的信号光,再经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数,适用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的测量。

纳米传感器: 运用纳米技术制造的传感器,应用领域为生物、化学、机械、航空、军事等。

压力传感器: 是工业实践中最为常用的一种传感器,广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

位移传感器: 又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器、电容式位移传感器、光电式位移传感器、超声波式位移传感器、霍尔式位移传感器,主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。

激光传感器: 利用激光技术进行测量的传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

MEMS传感器: 包含硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

半导体传感器: 利用半导体材料的各种物理、化学和生物学特性制成的传感器,适用于工业自动化、遥测、工业机器人、家用电器、环境污染监测、医疗保健、医药工程和生物工程。

气压传感器: 用于测量气体的绝对压强,适用于与气体压强相关的物理实验, 也可以在生物和化学实验中测量干燥、无腐蚀性的气体压强。

红外线传感器: 利用红外线的物理性质来进行测量的传感器,常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤,应用在医学、军事、空间技术和环境工程等。

超声波传感器: 是利用超声波的特性研制而成的传感器,广泛应用在工业、国防、生物医学等。

遥感传感器: 是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,用在地表物质探测、遥感飞机上或是人造卫星上。

高度传感器: 其原理是测得滑臂与基准线夹角的大小来换算出相应的熨平板高度,用于高度测量。

地磅传感器: 是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置,用于称重。

图像传感器: 是利用光电器件的光电转换功能,将其感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号“图像”的一种功能器件,广泛用于自动控制和自动测量,尤其是适用于图像识别技术。

厚度传感器: 测量材料及其表面镀层厚度的传感器,用于厚度测量。

微波传感器: 是利用微波特性来检测一些物理量的器件,广泛用于工业,交通及民用装置中。

视觉传感器: 能从一整幅图像捕获光线数以千计的像素,工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。

空气流量传感器: 是测定吸入发动机的空气流量的传感器,适用于汽车发动机。

化学传感器: 对各种化学物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器,适用于矿产资源的探测、气象观测和遥测、工业自动化、医学上远距离诊断和实时监测、农业上生鲜保存和鱼群探测、防盗、安全报警和节能等。

传感器核心

在于联网应用

2009年中国传感器市场研究报告指出,据不完全统计,目前我国已有1688家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用,其中从事MEMS(因为在iPhone和Wii等产品中的成功使用而受到广泛关注和大力发展)研制生产的企业已经有50多家。我国的传感器同国外水平相比,新品研制仍落后国际水平5～10年,而规模生产技术则落后10～15年。

传感器解决的是“上行”的感知和监测问题,要实现控制,还需要“下行”的执行器(如阀门等)来实现完整的“管控一体化”。 执行器也是目前物联网讨论中往往被忽视的一环,它的原理和分类和传感器基本类似,这里不再细述。

传统的传感器(包括执行器)是物联网产业的一个关注点,但笔者认为物联网的核心还是“联网”和应用,传感器是“点”的问题,不是“面”的问题,我们在传统传感器领域的落后状况对我国在物联网领域力争世界产业发展制高点的努力不会起决定性的制约作用。

传感网研究人群一般把传感网和传感器都当做感知层来对待。传感网既然是“网”,本应该属于传输层,但有一些和传感器合为一体的传感网应该属于感知层,因此笔者认为传感网介于传输层和感知层之间。图2所示的ESN(Environmental Sensor Networks,环境传感网)、OSN(Object SensorNetworks,物体传感网),以及前文中提到的VSN、BSN都属于“二合一”的感知层。此外,RFID其实也是传感器和传感网“二合一”的技术和应用。

剖析传输层

上期文章在谈到DCM划分时曾经提到过传输层主要分有线和无线两种通信方式,目前业界在谈论物联网时,往往对无线通信方式谈得很多,RFID、传感网、3G等都属于无线通信范畴,尤其是大家对3G技术寄予厚望 。笔者认为,目前两种通信方式对物联网产业来说可能处于同等重要、互相补充的作用,例如,工业化和信息化“两化融合”业务中大部分还是有线通信,智能楼宇等领域也还是以有线通信为主。

勿庸置疑,有线通信将来会成为物联网产业发展的主要支撑,但无线通信技术也是不可或缺的。下面我们对两种技术的应用范围做了一些归类整理,也许会对大家在物联网实际应用中考虑该选择哪种技术时有所帮助。

物联网之有线通信传输层

有线通信技术可分为短距离的现场总线(Field Bus,也包括PLC电力线载波等技术)和中、长距离(WAN)的广域网络(包括PSTN、ADSL和HFC数字电视Cable等)两大类。

关于现场总线的特点和应用范围,见表1。

由于现场总线种类繁多,已存在巨大的部署量,难以通过一个通用网络协议标准化,在工业信息化、楼宇自控等行业应用中,一般需要物联网软件、中间件(如同方的ezM2M物联网业务基础中间件)通过软件总线(如MQ,ESB等)加适配器(Adaptor)的方式实现高效率的互联互通。

现有的电信网、有线电视网和计算机网是物联网业务可以利用的中、长距离有线网络。还有一些和这三大网络规模相当的未公开的覆盖全国的专网,如公安系统的专网,据说国家电网的专网比有线电视网规模还要大。

有线广域网在物联网应用中的一个劣势就是众所周知的IP地址不够的问题,在IPv6未全面实施之前,这个问题将制约有线网在物联网业务中的使用。而无线广域网可以通过发SIM卡(电话ID号码)的方式解决每个智能物件对应一个ID(号码)的问题。尽管如此,中国电信、歌华有线等以有线网络为主的营运商也都有宏大的物联网业务计划,例如在智能家庭网关(Home Gateway)领域,歌华有线凭借机顶盒的部署基础占据一定优势。

物联网之无线通信传输层

和有线通信一样,无线通信也可分为长距离的无线广域网(WWAN)和中、短距离的无线局域网(WLAN),但无线网络中还有一种超短距离的WPAN(无线个人网,Wireless Personal Area Networks)类别。

传感网主要由WLAN或WPAN技术作为支撑,结合传感器。 “传感器”和“传感网”二合一的RFID的传输部分也是属于WPAN或WLAN。表2汇总了主流WLAN和WPAN协议的特点和用途介绍。

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物联网课本知识点总结 第5篇

1.物联网是指（各类传感器）和现有的（互联网）相互衔接的一种新技术

2.物联网基本定义为：通过无线射频识别卡，无线传感器等信息传感设备，按传输协议，以有线和无线的方式把任何物品与互联网相连接，运用“云计算”等技术，进行信息交换，通信等处理，以实现智能化识别，定位，跟踪，监控和管理等功能的一种网络。3.美国的IBM公司提出（智慧地球），中国提出（感知中国）4.（互联化），（物联化），（智能化）的融合最终会形成“智慧地球” 5.IP地址分为（IPv6）和（IPv4）两种，目前主流的应用是（IPv4）6.有线接入的三种基本方法： 计算机通过网卡接入局域网，然后在通过企业或校园网接入地区主干网，通过地区主干网接入国家或国家主干网，最终接入互联网。

使用ADSL接入设备，通过电话交换网接入互联网。

使用Cable Modem接入设备，通过有线电视网接入互联网。7.无线接入的四种基本方法： 通过无线网卡接入无线局域网。通过无线城域网接入互联网 通过无线自组网接入互联网 通过Wi-Fi接入互联网

8.接入方式涉及用户的环境与需求，它大致可以分为（家庭接入）（校园接入）（机关与企业接入）

9.接入技术可以分为（有线接入）和（无线接入）

10.互联网的边缘部分主要包括大量接入互联网的（主机）和（用户设备），核心交换部分包括由大量路由器互联的（广域网）（城域网）（局域网）互联网的边缘部分的用户设备也称为（端系统）

11.物联网应用发展的三个阶段（信息汇聚）（协同感知）（泛在聚合）

12.互联网国外现状最典型的解决方案有（欧美的EPC系统）和（日本的UID系统）13.目前可以作为用户接入网的主要有三类（计算机网络）（电信通信网）（广播电视网）也称为“三网融合” 第二章

1.物联网的三个特征：

全面感知：利用RFID，传感器，二维码等随时的获得物体的信息

可传递：通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确的传递出去 智能处理：利用云计算，模糊识别等各种智能技术技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化控制。2.物联网的三个层次：（感知层）（网络层）（应用层）3.目前能够用于物联网的通信网络主要有（互联网）（无线通信网）（卫星通信网）（有线电视网）

4.从物联网技术体系结构角度解读物联网，可以分为四个层次（感知技术）（传输技术）（支撑技术）（应用技术）

5.物联网的开展步骤：对物体属性进行标识，属性包括（静态）和（动态）静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测 6.通常将整个红外辐射分为三个波段（近红外0.75-3um）（中红外3-25um）（远红外25-1000um）7.红外传感器按工作原理分为（热电型：利用热效应）（光电型：利用光电效应）8.由于热变化产生的电极化现象称为（热释电效应）9.全球定位系统由三部分组成：（空间部分：GPS星座）（地面控制部分：地面监控系统）（用户设备部分：GPS信号接收机）

10.卫星的分布使得在全球任何地方，任何时间都可观测到（4）颗以上的卫星 11.遥感技术按波普性质分为（电磁波遥感技术）（声学遥感技术）（物理场遥感技术）12.激光扫描器有（单线扫描）（光栅式扫描）（全角度扫描）手持式属于（单线扫描）卧式属于（全角扫描器）13.普适计算机的特征：（无处不在）与（不可见）（信息空间与物理空间的融合）（以人为本而不是以计算机为本）

14.云计算是一种基于互联网的计算模式，将（计算）（数据）（应用）等资源作为服务通过互联网提供给用户。15.数据库包括：（面向对象数据库）（分布式数据库）（多媒体数据库）（并行数据库）（演绎数据库）（主动数据库）（事件-条件-动作）16.嵌入式系统定义：（针对特定的应用，剪裁计算机的软件和硬件，以适应应用系统对功能，可靠性，成本，体积，功耗的严格要求的专用计算机系统）17.嵌入式发展阶段：（1.可编程序逻辑控制器系统为核心的研究阶段2.以嵌入式中央处理器CPU为基础，以简单操作系统为核心的阶段3.嵌入式操作系统为标志的阶段4.基于网络操作的嵌入式系统发展阶段）

18.无线局域网是指（无线电波，激光，红外线）等无线媒介来代替有线局域网中的部分或全部传输媒介而构成的网络（802.11协议，蓝牙标准，HomeRF工业标准）是无线局域网最主要的竞争对手。

19.IEEE推出了（802.11b）（802.11a）（802.11g）20.IPv4网络中实现服务质量Qos有两种技术：（采用资源预留方式）（采用Diffserv技术）21.128位IPv6被分为（地址前缀）（接口地址）

22.ZigBee是一种（无线）连接，可工作在（2.14GHz全球流行）（868MHz欧洲）（915MHz美国）

23.ZigBee特点：（功耗低）（成本低）（时延短）（网络容量大）（可靠）（安全：提供循环冗余检验，支持鉴权和认证，采用AES-128加密算法）

24.集成电路发展过程（小，中，大，超大，特大，巨大）25.摩尔定律基本内容：（集成电路的集成度每18个月翻一番，特征尺寸每三年缩小1/2）26.摩尔定律两点推论：（微处理器的性能每18个月提高一倍，而价格下降了1/2）（用1美元所能买到的计算机性能，每隔18个月翻两番）27.系统芯片Soc称为（片上系统）28.物联网中几个重要感知技术（红外感应技术）（全球定位技术）（遥感技术）（激光扫描器）29.习题2-4 红外感应技术 全球定位技术 遥感技术 激光扫描器 第三章

1.无线射频识别技术是一种（非接触的自动识别技术）基本原理（利用射频信号和空间耦合的传输特性）实现对被识别物体的自动识别 2.RFID基本组成部分（电子标签）（阅读器）3.阅读器由（无线收发模块）（天线）（控制模块）（接口电路）组成 4.根据电子标签的供电形式分类（有源电子标签）（无源电子标签）（半有源电子标签）5.根据工作频率（低频）（中频）（高频）6.按数据通信方式（半双工系统）（全双工系统）（时序系统）7.RFID耦合方式（电感耦合方式）（反向散射耦合方式）8.RFID系统的工作频率（低频，高频，特高频，超高频）后三个为ISM频段，为工业，科学和医疗应用。

9.RFID系统结构组成（阅读器，应答器，高层）

10.电子标签可用于（动物识别，商品货物识别，集装箱识别）11.应答器的分类（无源：被动式）（半无源：半被动式）（有源：主动式）12.三种常用存储器：（EEPROM，SRAM，FRAM）13.阅读器的功能：（以射频方式向应答器传输能量）（从应答器中读出数据或写入数据）（完成对读取数据的信息处理并实现应用操作）（应能和高层处理单元交互信息）14.阅读器的组成：（振荡器）（发送信道）（接受信道）（微控制器）15.数据调制解调方式：（幅度调制键控）（频移键控）（相移键控）第四章

1.一维条形码由（黑条和白条）组成，只在一个方向表达信息，而在垂直方向不表达信息 2.二维条形码是在二维空间水平和垂直方向存储信息的条形码，优点：（信息容量大，译码可靠性高，纠错能力强，保密与防伪性好）3.IC卡与磁卡的区别：（数据存储媒体的不同）磁卡是通过（磁条）存储信息，IC卡是（嵌入卡中的集成电路芯片）

4.电子标签的工作频率决定了无限射频识别是（电感耦合）还是（电磁耦合）还决定了（系统的识别距离）并直接影响了（电子标签和阅读器）的实现成本和难易程度 5.低频具有（较强的穿透能力）但（传输距离近），由于频率比较低，可以利用的频带窄，数据传输速率较低，信噪比较低，容易受到干扰。高频或超高频具有（较远的传播距离），电磁波的穿透能力差，也很容易被水等（导体媒介所吸收）6.混频和双频工作形式（有源系统）（无源系统）7.影响读写器识别电子标签有效距离的因素：（阅读器的发射功率）（系统的工作频率）（电子标签的封装形式）

8.应用项目所需要的作用距离：（电子标签的定位精度）（实际应用中多个电子标签的最小距离）（在阅读器工作区域内的电子标签速度）第五章

1.无线传感器网络称为“智能尘埃”

2.（多跳，对等）的通信方式较之传统的（单跳，主从）通信方式更适合于无线传感器网络 3.大量传感器节点通过（自组织）的方式构成网络，以（多跳中继）的方式将其传送给汇聚节点。

4.从网络功能上看，每个传感器节点都具有（信息采集和路由）的双重功能 5.无线传感网的体系结构由（分层的网络通信协议），（网络管理平台），（应用支撑平台）三个部分组成

6.网络通信协议由（物理层）（数据链路层）（网络层）（传输层）（应用层）

7.网络管理平台主语是对（传感器节点自身的管理）以及（用户对传感器网络的管理）它包括了（拓扑控制，服务质量管理，能量管理，安全管理，移动管理，网络管理）8.应用支撑平台（时间同步）（定位）（应用服务接口）（网络管理接口）9.无线传感网的特点（分布式）（自组织）（拓扑变化）（多跳路由）（安全性差）10.E=kdⁿ 2

1.IEEE802.15.4标准:（低速无线个域网）特点：1）在不同载波频率下实现了20kbit/s，40kbit/s,250kbit/s三种不同传输速率2）支持星形和点对点两种网络拓扑结构3）有16位和64位两种地址格式，其中64位地址是全球唯一的扩展地址。4）支持冲突避免的载波多路侦听技术5）支持确认机制，保证传输可靠性

2.IEEE802.15.4根据设备所具有通信能力可分为（全功能设备FFD）和（精简功能设备RFD）3.物理层的功能：（激活或休眠无线收发器）（对当前信道进行能力检测）（发送链路质量指示）（CSMA/CA媒质访问控制方式的空闲信道评估）（信道频率的选择）（数据接收与发送）4.F=868.3MHz

k=0

F=[906+2(k-1)]

k=1,2...10

F=[2405+5(k-11)]

k=11,12...26 5.MAC层提供两种服务：（MAC层数据服务）（MAC层管理服务）6.有保证时隙的超帧分为两个部分：（竞争存取周期）（无竞争周期）7.IEEE802.15.4通信协议中的数据传送有三种方式：（设备传送数据到协调器：开槽载波检测多址与碰撞避免方式传送资料）（协调器发送数据给设备）（对等设备间传送数据）8.MAC层帧结构：（MAC帧头）（MAC负载）（MAC帧尾）9.EEE802.15.4标准中共定义了四种类型的帧：（信标帧）（数据帧）（确认帧）（命令帧）10.MAC层提供的安全服务主要包括四种：（访问控制）（数据加密）（帧完整性检查）（顺序更新：使用一个有序编号避免帧重发攻击）

11.在LR-WPAN网络中设备可以根据自身需要选择不同的安全模式：（无安全模式：是MAC子层默认的安全模式，在设备被设置为混杂模式下，它会向上层转发所有接收到的帧）（访问控制列表模式）（安全模式：对接收或发送的帧提供全部四种安全服务（访问控制）（数据加密）（帧完整性检查）（顺序更新）12.ZigBee优势：（省电，可靠，廉价，短时延，大网络容量，安全）13.ZigBee协议中应用层由：（应用支持子层）（ZigBee设备配置层）（用户程序）14.ZigBee网络协议的每一个节点都具有两个地址：（64位的IEEE MAC地址）（16位网络地址）

15.ZigBee寻址方式：（单播）（广播）16.ZigBee网络的拓扑主要有：（星型）（网状）（混合形）17.在整个无线传感器网络中采用的是：（主机轮询查问和突发事件报告的机制）

18.IEEE802.15.4提供了三种有效的网络结构（星形，网形，树形）和三种器件工作模式（简化功能模式，全功能模式，协调器）

19.燃气表熟悉无线传输系统采用的是（星形拓扑结构：结构简单实现方便，不需要大量的协调器节点）

20.国内外对无线传感器网络仿真的研究主要集中在（体系结构）（系统建模）（平台开发）21.现有的无线传感器网络仿真主要包括：（节点能耗模型）（网络流量模型）（无线信道模型）22.无线传感器网络的软件系统用于控制底层硬件的工作行为，为各种算法，协议的设计提供一个可控的操作环境；同时便于用户有效管理网络，实现网络的自组织，协作，安全，和能量优化等功能，从而降低无线传感器网络的使用复杂度

23.无线传感器网络软件设计的主要内容就是开发这些基于框架的组件：（传感器应用）（节点应用：操作系统 传感驱动）（网络应用）24.无线传感器网络的硬件开发：（低功耗，低成本，稳定性和安全性）25.传感器节点的开发：（节能设计）（处理速度的选择）（低成本）（小体积）（安全性）26.无线通信模块包括：（无线射频电路和天线）目前采用的传输媒体：（无线电，红外线，光波）

27.目前传感器网络的无线通信模块设计有两个可用标准：（IEEE802.15.4）（IEEE802.15.3a）28.习题6-1 ZigBee标准采用分层结构，每一层为上一层提供一系列特殊的服务，IEEE802.15.4标准定义了底层协议：物理层和MAC层，ZigBee标准在此基础上定义了网络层和应用层架构 第七章

1.CC2530采用增强型8051MCU，具有32/64/128/256KB内存和8KB SRAM等高性能模块，内置了ZigBee协议栈

2.CC2530共有（40个）引脚，可分为（I/O端口线引脚）（电源线引脚）（控制线引脚）3.CC2530有（21）个数字输入/输出引脚 4.8051CPU有一下四种不同的存储空间：（代码，数据，外部数据，特殊功能寄存器）

5.CC2530包括（3）个8位输入输出端口，分别为（P0,P1,P2）其中P0和P1端口有（8）个引脚，P2口有（5）个引脚 第八章

1.蓝牙技术特点：（全球范围适用，同时传输语音和数据，可以建立临时性的对等连接，具有很好的抗干扰能力，蓝牙模块体积很小，可以方便的继承到各种设备中，低功耗（激活模式，呼吸模式，保持模式，休眠模式），开放的接口标准，低成本）2.蓝牙体系结构：（控制器，主机，应用程序）3.应用层规约三种类型：（特性，服务，规范）

4.CC2540包括一个出色的工业标准的8051内核的RF收发器，系统编程闪存记忆，8KB RAM和其他功能强大的配套特征以及外设 第九章

1.3G是（第三代移动通信技术）的简称

2.目前国际电信联盟确定了三个3G标准模式：（CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA）3.物联网根据其实质用途归为三种基本应用模式：（对象的智能电子标签，环境监控和对象跟踪，对象的智能控制）

4.云计算服务物联网的驱动力：（需求驱动，技术驱动，政策驱动）5.三网融合：（广播电视网，电信网，互联网（核心））6.平台服务（PaaS）和软件服务（SaaS）7.云平台服务类型：（软件即服务，平台即服务，附加服务）

8.云计算七大风险（特权用户的接入，可审查性，数据位置，数据隔离，数据恢复，调查支持，长期生存性）

9.云计算主要有三种服务模式（SaaS，PaaS，IaaS）10.IaaS和PaaS比较：（PaaS是将一个开发和运行维护平台作为服务提供给用户）（IaaS是将虚拟机或者其他资源作为服务提供给用户）第十章

1.物联网系统安全的八个尺度：（读取控制，隐私保护，用户认证，不可抵赖性，数据保密性，通信层安全，数据完整性，随时可用性）2.WSN安全相关的特点：（1单个节点资源受限，包括处理器资源，存储器资源，电源等2节点无人值守，易失效，易受物理攻击3节点可能的移动性4.传输介质的不可靠性和广播性5.网络无基础架构6.潜在攻击的不对称性）3.RFID安全机制分为（静态ID和动态ID）4.RFID的安全缺陷：（1.RFID标识自身访问的安全性问题2.通信信道的安全性问题）5.网络管理系统主要进行：（故障管理，性能管理，配置管理）6.网络安全问题包括：（网络实体安全，软件安全，网络中的数据安全，网络安全管理）7.节点的安全性包括：（节点不易被发现，节点不易被篡改）8.被动防御要求网络具备能力：（对抗外部攻击者的能力，对抗内部攻击者的能力）9.主动反击能力：（入侵检测能力，隔离入侵者的能力，消灭入侵者的能力）10.与传统网络安全问题相比，无线传感器网络安全问题应具备：（内容广泛，需求多样，对抗性强）

11.当前实现安全路由的基本手段：（利用密钥系统建立起来的安全通行环境来交换路由信息，利用冗余路由传递数据包）

12.数据聚合：可以减少通信次数，降低通信能耗，从而延长网络生存时间的作用 13.目前在无线传感网络内实现安全聚合的两个途径：（提高原始数据的安全性，使用安全聚合算法）

物联网知识竞赛培训题题库 第6篇

1、11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。 (√)

2、中科院早在就启动了传感网的研发和标准制定，与其它国家相比，我国的技术研发水平处于世界前列，具有同发优势和重大影响力。 (√)

3、物联网、泛在网、传感网等概念基本没有交集。(×)

4、物联网不过是给互联网接上一个终端，没什么新的东西。(×)

5、无线传感网(物联网)有传感器，感知对象和观察者三个要素构成(√)

6、物联网的单个节点应该具有比通用计算机更强大的处理信息能力(×)

7、在物联网领域，我国在很多方面都远远落后于其他发达国家(×)

8 物联网的单个节点可以做的很大，这样就可以感知更多的信息(×)

9 物联网的数据管理系统的结构主要有集中式，半分布式，分布式以及层次式结构，目前大多数研究工作集中在半分布式结构方面(√)

10 在物联网的拓扑控制技术中，主要包括功率控制和拓扑生成两个方面(√)

11 传感器网络通常包括传感器节点，汇聚节点和管理节点。(√)

12 我们通常说物联网的大规模性，通常指的是两个方面。第一是物联网节点分布在很大的地理区域，另一个方面，传感器节点部署很密集。(√)

13 物联网节点不需要考虑能源的问题。(×)

14 低成本是传感器节点的基本要求。只有低成本，才能大量地布置在目标区域中，表现出传感网的各种优点。√

15 物联网目前研究的意义在于创造出更多的新应用。√

16 在物联网节点之间做通信的时候，通信频率越高，意味着传输距离越远。×

17 在未来的时间里，物联网必将取代互联网。×

18 现在，物联网技术已经变得非常成熟了，很多技术难题已经得到解决。×

19、在世界传感网领域，日本、德国、美国和韩国是国际标准制定的主导国。×

20、“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。√

21、“物联网”的概念是在19提出的，它的定义很简单：把所有物品通过射频识别等信息传感设备相互连接起来，实现智能化识别和管理。×

22、物联网和传感网是一样的。×

23、在物联网中，系统可以自动的、实时的对物体进行识别、追踪和监控，但不可以触发相应的事件。×

24、物联网就是“物物相连的网络”，实现了人与物、物与物的信息交换和通讯，它的核心和基础是互联网。√

25、我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一。√

26、，IBM提出“智慧地球”这一概念，那么“互联网+物联网=智慧地球”这一说法正确吗?√

27、“互联网是连接的虚拟世界网络，物联网是连接物理的、真实的世界网络”这种说法对吗?√全球统一

28、物联网的标准体系于今年2月24日正式建立。×

29、物联网设计的首要目标是微型化。×

30、中国移动与无锡市建立物联网研究院，开展了WCDMA与物联网融合的技术研究和应用开发。√

31、物联网包括感知层、网络层和应用层三个层次。√

32、有了物联网，当司机出现操作失误时汽车会自动报警。√

33、M2M是指机器与机器之间的通讯。√

34、TD-SCDMA下行速率2.8Mbps，达到“移动”ADSL水平，有效促进移动互联网发展。√

35、Zigbee是 802.15.4协议的代名词。ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。√

36、中国移动在重庆设立了全国M2M业务运营中心，推出了无线抄表、车辆位置监控、移动POS等业务。√

37、云计算(cloud computing，分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见，例如搜寻引擎、网络信箱等，使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。未来物联网可透过云计算技术，发展出更多的应用服务。√

38、20，欧洲物联网研究项目工作组 (CERP-IoT)，在欧盟委员会资助下制订了《物联网战略研究路线图》、《RFID与物联网兼容模型》等意见书，较全面介绍了传感网/RFID等前端技术的现状、未来的发展趋势。√

39、物联网在体系架构上可分三个层次：一是传感网络，即以传感器、RFID以及各种机器终端为主;二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等，实现数据的传输与计算;三是应用，即利用终端作为信息采集设备带来的信息，或利用终端作为执行部件可执行的动作，构造服务于人类的应用和服务。√

40、物联网的核心是“物物互联、协同感知”。 √

41、基于物联网技术的ALERT系统中，用数种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分，并依此预测爆发山洪的可能性。√

42、人工视网膜是一项生物医学项目，用100个微型传感器以代替视网膜，并通过无线通信

满足反馈控制的需要，使失明者能够恢复到可接受的视力水平。该项目不属于物联网技术范畴。×

43、利用物联网技术可建立智能幼儿园，监测孩童的教育环境、跟踪孩童的活动轨迹。√

44、时间同步是需要协同工作的物联网系统的一个关键机制。√

45、物联网与互联网不同，不需要考虑网络数据安全。×

46、射频识别系统与条形码技术相比，数据密度较低。×

47、射频识别系统与IC卡相比，在数据读取中几乎不受方向和位置的影响。√

48、射频识别系统一般由阅读器和应答器两部分构成。√

49、杭州市物联网技术研究和应用研究总体走在全国前列，在无线传感网、射频设别、物联网技术应用等方面形成了一批核心技术，在工业控制、电力安全监控、区域入侵防范、建筑能耗监测、智能交通、环境监测等方面的产业化工作取得了较好的进展，为物联网产业化应用打下了良好基础。√