北邮物联网技术复习提纲-2018年.doc

物联网技术复习提纲考试时间、地点：2019年1月10日晚7:00-9:00；教3楼132、130教室。考场安排：（考场：学号范围）3-132：2015*，2017*，20180101312018111011；3-130：2018111168-2018111753，201814*，201818*，201855*。要求：开卷考试，请带好研究生证或学生证等相关证件，独立答题。注意：可以带纸质资料，不允许携带任何通讯工具、具有上网功能的电子工具（电脑、pad、手机、电子书等），不可共用资料。物联网概述1. 物联网的四层体系架构，各层的主要功能、主要技术、典型设备。从下到上依次是：对象感控层：主要功能是感知，通过构建泛在感知环境来获取物理对象的各种行为和状态数据，实现对物理对象的操控。主要技术包括二维码、RFID/NFC、传感器及其网络、图像/视频和定位等。典型设备有各类传感器、摄像头和射频识别器等。数据传输层：主要功能是交换，通过搭建高效交换传输网络来构建一个多种接入网络、多种技术共存的系统，实现从有线到无线、从网络到终端在内的无缝链接的信息传输能力。主要技术包括短距离无线通信（NFC、RFID、ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi、UWB）、广域网通信（NB-IoT、LORA、5G）等。典型设备有交换机和路由器等。信息整合层：主要功能是理解，通过搭建智能信息处理系统来对网络获取的不确定信息完成重组、清洗、融合等处理，整合为相对准确的结论。主要技术包括云计算、数据挖掘与深度学习等。典型设备有数据库等。应用服务层：主要功能是服务，通过智能终端享受内容与服务，利用下层提供的基本信息服务能力和丰富精准的信息内容，通过服务组合、适配、协同等完成物联网联动、泛在、无形的服务目标。主要技术包括智慧物流、智慧城市、车联网、智能安防、智能电网、碳平衡检测、M2M业务、智慧农业等。典型设备有各种终端设备等。2. 物联网中典型的感知技术及其对应的典型应用系统。二维码：是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的黑白相间的图形记录数据符号信息，通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。典型应用系统为二维码身份识别、手机二维码支付等。RFID：射频识别，俗称电子标签（射频+标签），是一种非接触式的自动识别技术，能够存储信息，能够被附着在物体或包含在物体中，可实现全球范围内的物资跟踪与信息共享。典型应用系统为居民二代身份证系统和高速公路ETC收费系统等。传感器及其网络：传感器能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成；传感器网络是实现大范围感知的有效手段，是感知物理世界的末梢神经网络。典型应用系统为地磁探测、地震监测、动物生活习性监测、战场评估、医疗状况监控、无人机节点布撒和区域监控、精细农业、深海监控、目标跟踪和检测、森林火灾监控、小区安全监控和交通监控等。图像/视频：典型应用系统为校园视频监控系统和中国电信全球眼系统等。定位：典型应用系统为GPS、Wi-Fi和Beacon等。3. 物联网中典型的无线传输技术，包括短距离传输技术和长距离传输技术。短距离传输技术，包括NFC（近场通信）、RFID（射频识别）、ZigBee、Bluetooth（蓝牙）、Wi-Fi、UWB（Ultra Wide Band）等。长距离传输技术，包括NB-IoT（窄带物联网）、LoRaWAN（广域无线物联网）、5G。4. 边缘计算和雾计算的概念，对物联网系统的影响。边缘计算：是一个在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，更适合物联网应用；就近提供边缘智能服务，数据不用再传到遥远的云端，在边缘侧就能解决，更适合实时的数据分析和智能化处理，也更加高效而且安全。移动边缘计算（Mobile Edge Computing，MEC）是基于5G演进的架构，将移动接入网与互联网业务进行了深度融合。雾计算：通过把数据采集、分析、处理集中在网络边缘设备，使云端计算、网络、存储能力向网络边缘“下沉”部署，以提供“就近服务”，从而提高IoT尤其是工业互联网的处理效率，并具备支持5G超低延时业务的潜在能力；基于雾计算的IoT架构是将IoT网关处引入具备存储、计算、路由能力的雾计算平台，实现“分布式智能”；雾计算具有灵活的分级处理模式，边缘网络与核心网络的组件都可以作为雾计算基础设施，“边缘提速，核心附能”。RFID技术1. 电感耦合和反射散射RFID系统的工作原理，无源标签如何获得能量和通信。电感耦合适用于近距离RFID系统，利用电感（磁）耦合构成射频通道，典型作用距离为10cm左右，工作频率（LF，HF）为125K，6.75M，13.56MHz，利用负载调制方式传输数据。电感耦合效率较低，适于小电流电路，是低成本RFID系统的主流技术。无源标签获得能量的方式：电感耦合中的两个电感线圈L1和L2可以看作变压器的初次级线圈，通过交变磁场H的感应，在L2上产生电压，供tag使用。无源标签通信的方式：TagReader利用负载调制，Tag上二进制编码值控制电感线圈上电流的变化，进而引起Reader上电感线圈电压的变化，Reader识别该电压变化，产生信息（属于振幅调制）；ReaderTag通过ASK数字调制方式进行通信。反射散射适用于远距离RFID系统，利用辐射远场区的电磁耦合（电磁波的发射与反射）构成射频通道，典型作用距离为1-10m，工作频率（UHF，MW）为433M，915M，2.4G，5.8GHz，利用反射调制方式传输数据，是目前发展最快的RFID系统，能用于高速移动物体的远距离识别。反向散射源于雷达技术，电磁波遇到空间目标时，能量的一部分被物体吸收，另一部分以不同强度被散射到各个方向，散射的能量中，一部分反射到发射天线，并被接收和识别，即可获得目标的有关信息。无源标签获得能量的方式：Reader发射的功率衰减后到达tag，tag吸收该功率，整流后供电。无源标签通信的方式：利用反光镜原理，tag通过“天线开关”控制天线的阻抗，改变天线的反射系数，实现类似ASK的数字调制。2. LF、HF、UHF系统的工作频率、工作方式、工作距离、适用场景、协议标准。名称工作频率工作方式工作距离适用场景协议标准LF30kHz-300kHz典型频率：125kHz、133kHz电感耦合，标签需位于阅读器天线辐射的近场区内一般情况下小于0.1米低端应用、动物识别、门禁、游戏币ISO11784/11785ISO/IEC18000-2HF3MHz-30MHz典型频率：13.56MHz电感耦合，标签需位于阅读器天线辐射的近场区内一般情况下小于1米门禁、身份证、电子车票、一卡通ISO/IEC14443ISO/IEC18000-3UHF433MHz862（902）-960MHz2.45GHz5.8GHz电磁耦合，标签位于阅读器天线辐射的远场区内一般情况下大于1米典型情况：4-6米最大：10米以上移动车辆识别、仓储物流应用、海量物品快速识别、无人超市ISO/IEC18000-4ISO/IEC18000-5ISO/IEC18000-6ISO/IEC18000-73. EPC编码标准中的字段，各字段描述的信息，可以编码多少物品。版本号：标识EPC的版本号，指定EPC编码的长度；EPC96中共8位，可编码256个版本的EPC；域名管理：标识相关的生产厂商信息；EPC96中共28位，可编码268,435,456个生产厂商；对象分类：编码物品精确类型；EPC96中共24位，可编码16,777,216类产品；序列号：用于编码出唯一物品；EPC96中共36位，可编码687,194,767,361个物品单元。使用96位编码，2.68亿公司可以将1600万种不同的产品分类，其中每个产品类别包含多达6870亿个独立单元。4. UHFGen2标准中的命令集主要分哪几类，分别完成什么操作？Select：用于决定哪些标签组将会响应，允许Reader选择将参与下一轮Inventory的那些标签；Inventory：用于识别一组中的单个标签，使用时隙随机防碰撞算法来确定存在哪些标签；Access：用于标签被单个化时，向它们发出单独的命令。5. EPCGlobal系统的组成和各个功能部件的功能。如果用户通过扫码得到一个物品的EPC标签，将如何得到该物品的详细信息数据。RFID：阅读器和应答器，阅读器具有空中接口、阅读器防碰撞、与计算机网络连接等功能；本地网络：本地服务器（中间件Savant/ALE），是连接阅读器和应用程序的软件，用来屏蔽不同厂家的RFID阅读器等硬件设备、应用软件系统以及数据传输格式之间的异构性，实现不同的硬件（阅读器等）与不同应用软件系统间的无缝连接与实时动态集成；Internet网络：ONS服务器和EPCIS服务，ONS提供对象名称解析服务，给Savant指明存储产品信息的服务器（EPCIS），ONS将一个EPC映射到一个或多个URI，通过这些URI可以查找到EPCIS服务器上关于此产品的其它详细信息；EPCIS是作为网络数据库来实现的，EPC被用作数据库的查询指针，EPCIS提供信息查询的接口，可与已有的数据库、应用程序及信息系统相连接。阅读器将读到的EPC编码通过本地局域网上传至本地服务器，本地服务器ALE对这些信息进行集中处理，通过查找本地ONS服务或通过路由器到达远程ONS服务器，ONS将一个EPC映射到一个或多个URI，通过这些URI可以查找到EPCIS服务器上关于此产品的其它详细信息，这样本地服务器就可以和找到的EPCIS服务器进行通信了。6. NFC技术特点，与RFID的异同。是一种近距离无线通信技术，工作频率为13.56MHz；适用于短距离无线通信，使用范围一般为1-4cm，理论上最大为10cm；具有较低的传输速率，一般为106-424kbps；使用非接触式点对点连接，无需发现，无需配对；快速省电，以被动方式连接，反应时间只需0.1s，几乎不消耗电量。无线传感器网络1. 无线传感器网络的特点及它与传统网络的区别。大规模网络自组织网络动态性网络能量极其有限的网络与应用相关的网络以数据为中心的网络无线传感器网络与传统数据网络（Internet，WLAN）有着不同的技术要求，前者以数据处理为中心，而后者以传输数据为目的。传统网络把所有和功能相关的处理都放在网络的终端系统上，中间节点仅仅负责数据分组的转发；对于WSNs的每个SensorNode，既要感知事件、收发和转发信息，还要能够处理信息。2. 无线传感器网络MAC层协议分类，竞争型MAC层协议的基本思想。按分配信道的方式：竞争型分配型混合型按使用的信道数目：单信道双信道多信道按网络类型：同步网络异步网络发送时主动抢占，CSMA方式；按需分配。3. WSN中路由模式，信息报告模式，不同的信息报告模式如何影响路由的触发机制？与有线网络和蜂窝式无线网络不同，WSN中没有基础设施和全网统一的控制中心，在这种无中心的环境下，路由可以看成分布式获取网络拓扑信息，以一定准则计算路径并对路径进行维护的过程。事件触发：节点采集信息后判断，若超过一定的阈值，则认为发生了某种事件，需要立即上报，如用于预警的WSN；周期的：节点定期把采集到的信息报告给sink；基于查询：node不主动向sink上报采集到的信息，而是等待用户查询，根据用户需要反馈信息；混合模式：前三种的综合。事件触发模式：从节能的角度，按需建立路由更恰当；周期报告模式：采用先应式的方法建立路由更加合适；基于查询模式：查询信息的本身就可以辅助建立路由。4. ZigBee协议栈，Zigbee网络中的典型设备及其功能。从下到上依次是：物理层（PHY）：实现了数据的发送与接收、物理信道的能量检测、射频收发器的激活与关闭、空闲信道评估、链路质量指示、物理层属性参数的获取与设置等；介质访问控制层（MAC）：采用CSMA-CA机制来访问物理信道，其中包括协调器对网络的建立与维护、产生信标帧，普通设备根据信标帧与协调器进行同步，多跳传输的实现，在两个MAC实体之间提供数据可靠传输，提供可选的GTS支持，支持安全机制等；网络层（NWK）：负责设备的连接和断开、在帧数据传递时采用的安全机制、路由发现和维护，保障设备之间的组网和网络节点间的数据传输。ZigBee技术支持多跳路由，可以实现星型拓扑和点到点拓扑等不同的网络拓扑结构；应用层（APL）：内部又分为三个部分，包括应用框架、应用支持子层（APS）及ZigBee设备对象（ZDO）。应用框架中包含至少一个应用程序对象，也就是ZigBee设备的应用程序，是ZigBee产品开发人员所要实现的部分。协调器（Coordinator）：是一个Zigbee网络启动或建立的设备，主要的作用是建立一个网络和配置该网络的性质参数。一旦这些完成，该协调器就如同一个路由器，网络中的其他操作并不依赖该协调器，因为Zigbee是分布式网络。路由器（Router）：作为普通设备加入网络，支持多跳路由，辅助其它的子节点完成通信（。路由发现是网络设备协作发现和建立路由的一个过程。路由发现机制在源设备和目的设备间搜寻所有可能的路由并试图选择最好的路由路线。MESH网络提供路由维护和自动修复。如果一个连接被确定坏了，逆流的节点将启动路由重新发现，修复那些连接的所有路由路线）。终端设备（End Device）：包括电池供电设备，支持休眠或唤醒，需要的内存较少，没有指定的责任。终端设备不能执行任何路由功能。一个终端设备想发送一个信息包到任何设备都要通过它的父设备，然后在由其父设备进行路由操作。类似的，任何设备想发送信息包到终端设备，都将发起一个路由发现操作，当然该操作都由终端设备的父设备响应。5. WSN的支撑技术有哪些？定位技术同步技术容错技术数据融合技术安全技术网管技术6. 列举无线传感器网络的典型应用，并基于无线传感器网络设计一个应用场景。军事领域：无线传感器网络将会成为C4ISRT系统不可或缺的一部分。C4ISRT系统的目标是利用先进的高科技技术，为未来的现代化战争设计一个集命令、控制、通信、计算、智能、监视、侦察和定位于一体的战场指挥系统，受到了军事发达国家的普遍重视。医疗健康：如果在住院病人身上安装特殊用途的传感器节点，如心率和血压监测设备，利用传感器网络，医生就可以随时了解被监护病人的病情，进行及时处理。环境科学：监测海洋及土地情况，监控森林防止火灾，监控野生动物活动等。智能交通：车联网与DSRC（专用短程通信）等。城市建设：智能家居和智能楼宇等。7. 群智感知的概念和应用，并基于群智感知技术设计日常生活中的一个应用实例。群智感知（Crowd-Sensing）是结合众包思想和移动设备感知能力的一种新的数据获取模式，是物联网的一种表现形式。群智感知是指通过人们已有的移动设备形成交互式的、参与式的感知网络，并将感知任务发布给网络中的个体或群体来完成，从而帮助专业人员或公众收集数据、分析信息和共享知识。在群智感知中，大量普通用户使用移动设备作为基本感知单元，通过物联网/移动互联网进行协作，实现感知任务分发与感知数据收集利用，最终完成大规模、复杂社会感知任务。群智感知的理念就是要无意识协作，让用户在不知情的情况下完成感知任务,突破专业人员参与的壁垒。群智感知具有部署灵活经济、感知数据多源异构、覆盖范围广泛均匀和高扩展多功能等诸多优点。交通感知、热点发现、场景重现。基于群智的普适定位：PDR+landmark+室内地图：停车应用：车位导航、反向寻车；会展应用：展位导航、客流分析；医院应用：人员导航、设备查找；酒店应用：增强服务、高效管理；商场应用：导购、互动、精准营销。DTN与新型转移模式1. 对比一下DTN网络中直接传输与传染路由这两种路由机制的不同。直接传输：源节点携带信息来传输，直到目标节点；网络开销小；传输成功率低；端到端的延迟大。传染路由：一种泛洪方式路由；当两个节点相遇时，相互交换自己未携带的信息，进行消息的扩散；传染路由穷举了所有的可能的传输路径，能够保证在带宽、缓冲空间没有竞争的情况下找到最短的路径；但是消耗资源严重，而且在现实的场景中，能量、带宽、缓冲等资源可能缺乏而造成资源竞争，传染路由性能会严重降级。可以看出，直接传输是一种单副本的路由，传染路由是一种多副本的路由。单副本的好处是节省网络资源，多幅本则过多消耗了网络资源。2. DTN网络中的接触contact指什么？有哪几种？DTN的路由机制要以哪种模式工作？contact表示一次通信机会，在间歇性连接网络中，两个节点之间出现一条可以通信的连接。Intermittent-Scheduled Contacts间歇可预定的接触Intermittent-Opportunistic Contacts间歇偶然的接触Intermittent-Predicted Contacts间歇可预测的接触（适用概率预测）为了在间歇性连通的网络中实现节点通信，DTN网络中的路由机制以“存储-携带-转发”的模式工作。在这种模式中，当路由表中不存在去往目标节点的下一跳节点时，消息将在当前节点上缓存，并随着当前节点的移动以等待合适的转发机会。在这种模式下，需要针对每个消息确定最好的下一跳转发节点和选择合适的时机。3. DTN路由目标是什么？与传统的Internet网络相同吗？与传统Internet以最小跳数、最短路径为路由目标不同，DTN中不同的应用场景可能具有不同的目标，主要有最小化传输延迟、最大化消息分发概率以及最小化缓冲、网络带宽和能量消耗等目标。4. 简述一下DTN网络中的束bundle、保管传输custody transfer。束bundle：DTN的基本数据单元，bundle叠加于传输层之上，不是原来的分组报文。bundle由多个报文存储聚合并进行传输，以降低对端到端连接的需求。bundle由三个部分组成：源应用程序的用户数据；源应用程序为目标应用程序提供的控制信息，描述如何处理、存储、处置和以其他方式处理用户数据；bundle头，由bundle层插入。一个bundle层可以将整个bundle（整个消息）分解成片段，就像一个IP层可以将整个数据报分解成片段一样。如果bundle是碎片化的，那么bundle层的最终目的就是重新组装它们。保管传送custody transfer：指消息从一个DTN节点传输到下一个DTN节点，是一种可靠的传输，即当消息从节点A传递到节点B时，节点B必须确保将消息传递到目标节点或者消息超时丢弃，或者将保管传输的责任委托给下一个节点C，否则不能删除该消息。bundle通过custody transfer支持节点到节点的重传。在源应用程序的初始请求下，这些传输安排在连续节点的bundle层之间。5. 按消息传送的副本来分类，DTN的路由可以分为哪几类？多副本路由单副本路由混合路由6. DTN网络在数据传输中，常使用前向纠错传输，有什么好处？前向纠错（Forward Error Correction，简称FEC）是增加数据通讯可信度的方法。FEC是利用数据进行传输冗余信息的方法，当传输中出现错误，将允许接收器再建数据。数字信号在解码过程中，对错误信号十分敏感。DTN体系结构是因特网研究任务组（IRTF）的容迟网络研究组（DTNRG）在星际网络研究组（IPNRG）基础上发展而来的，最初是为行星间Internet通信而提出的，它主要针对在高延迟的太空通信和缺乏连续联接的不同网络协同工作环境，是一种面向信息的可靠的覆盖层体系结构。由于其可信度非常高，对错误信号十分敏感，为使得DTN网络能更好的运行，所以常用前向纠错传输。7. 简述一下编码的转发机制？基于编码的转发机制将待传输数据编码成相互冗余的消息，目标节点仅需要接收到部分编码后的消息，即可通过消息之间的运算重建原数据。基于擦除编码（erasure-coding，简称EC）的机会转发机制：源节点先将原始数据分成m个块，然后将这些数据块编码成k个小消息，目标节点只需要接收到k个消息中的任意m（1+）个小消息就可重建原始数据，是由具体编码算法确定的小常数。该机制中源节点将编码后的小消息平均分配给k个相遇的中继节点，每个中继节点携带部分小消息直到遇到目标节点。该算法保证了网络连接最差情况下的性能，但在网络连接足够好的时候却不能充分利用连接机会，因为每次相遇没有考虑相遇持续时间，只传输固定数目的小消息。基于随机线性网络编码的机会转发机制，将不同消息源的消息映射到一个有限域形成一个信息向量，中间节点利用随机生成的编码向量将接收到的特定个数的消息线性编码成新向量，重新注入到网络中，当目标节点接收到足够的消息向量时可解码出原消息。基于编码的转发机制在网络拥塞或链路信号差导致丢包时具有很好的鲁棒性，而且传输的消息总数不会随网络规模和节点密度而发生变化，可以很好地控制网络开销，具有良好的可扩展性。网络编码有着如下的优势：首先，通过新的设计和架构理论，网络编码可以提供更高的网络传输率。同时，网络编码具有普适性、鲁棒性（对误差的容忍程度）和可调节性，以及更可靠更安全的网络数据传输。另外，网络编码相对于传统的路由技术，可以降低为了寻找最优方案而带来的计算复杂性。8. 低压电力线通信技术原理与应用领域。低压电力线通信技术是指利用现有的电力网，高速传输数据、语音、图像等多媒体业务信息，即把载有信息的信号加载于电力线传输，接收信息的调制解调器再把信号从电力线中通过耦合方式提取出来，并传送到计算机等通信设备，以实现信息的传递。窄带PLC应用：远程抄表、路灯监控CPS与目标跟踪1. CPS（cyber physical systems）的概念是什么？发展CPS主要面临哪些挑战？CPS是一类将数字化、网络化系统与物理过程密切整合的设备系统，其核心为3Cs（Computation、Communication、Control）的融合。CPS从广义上理解，就是一个在环境感知的基础上，深度融合了计算、通信和控制能力的可控、可信、可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式监测或者控制一个物理实体。CPS的最终目标是实现信息世界和物理世界的完全融合，构建一个可控、可信、可扩展并且安全高效的CPS网络，并最终从根本上改变人类构建工程物理系统的方式。重新排列设计流中的抽象层；开发新的异构模型组合的语义基础和描绘不同物理与逻辑的建模语言的语义基础；研究一个系统组合与集成的科学与技术基础，它是基于模型的、精确的和可预测的；开发新的CPS开放式体系结构，它将允许我们建立国家级和全球级系统的能力；建立新的灵活的CPS设计自动化基础设施。2. 相较于传统无线传感器网络与视频监控系统，多媒体传感器网络有哪些特点？成本低廉无布线自组织网络在网处理感知媒体丰富处理任务复杂网络能力增强3. 传感器网络中目标定位跟踪主要分为哪些类别？按照跟踪对象的数量不同分为：单目标跟踪：节点协作跟踪同一目标；多目标跟踪：同时对多个目标进行跟踪。按照跟踪对象的形状特征分为：点目标跟踪：目标自身所占空间相对于运动轨迹而言很小；面目标跟踪：目标面积较大。4. 视频传感器网络目标跟踪应用分为哪几个阶段，每个阶段需进行那些工作？部署阶段：部署视频传感器节点的监控区域。探测阶段：使所有的传感器节点处于探测模式将消耗过多能量，从部署节点中选择部分节点处于探测模式，使得保障探测质量的同时最小化探测节点的数目。定位阶段：定位精度与能量消耗的矛盾，定位质量将随着不同节点观测值数目的增加而提高，大量视频传感器节点获取并传输观测值将减少视频传感器网络的寿命。跟踪阶段：每隔一定的时间间隔就要根据目标的运动轨迹选择合适的节点处于定位状态，协同地估计目标位置。5. 请结合一个具体应用谈谈视频大数据主要涉及哪些关键技术，并能为该应用带来哪些好处。动态场景目标行为建模与重现技术6. 试从媒体“采集-传输-存储-管理-处理-展现”等环节出发，分析论述物联网环境下多媒体计算涉及哪些关键性技术？面临哪些重要挑战？物联网信息处理1. 什么是多传感器数据融合？与单一传感器的感知数据相比，多传感器数据融合的特点。多传感器数据融合（Multi-Sensor Data Fusion，MSDF），简称数据融合，也被称为多传感器信息融合（Multi-Sensor Information Fusion，MSIF）。（数据融合是利用计算机技术对时序获得的多传感器信息进行合成，在一定准则下加以分析、综合，形成一种对外部环境或被测对象某一特征的表达方式，以完成所需决策和评估任务而进行的数据处理过程。数据融合是多信源、多层次的处理过程，每个层次代表信息的不同抽象程度；数据融合过程包括数据的检测、关联、估计与合并；数据融合的输出包括低层次上的状态估计和高层次上的总态势的评估。数据融合的实质是针对多维数据进行关联或综合分析，进而选取适当的融合模式和处理算法，用以提高数据的质量，为知识提取奠定基础。）多传感器数据融合技术是通过对传感器及其观测信息的合理支配和使用，把多个传感器在时间和空间上的冗余或互补信息依据某种准则进行组合，以获取被观测对象的一致性解释或描述。单一传感器只能获得环境或被测对象的部分信息段，而多传感器信息经过融合后能够完善地、准确地反映环境的特征：增加了系统的生存能力；扩展了空间覆盖范围；扩展了时间覆盖范围；提高了可信度；降低了信息的模糊度；改善了探测性能；提高了空间分辨率；增加了测量空间的维数。2. 多传感器数据融合按照融合对象的不同层次可以划分为哪几种类型，每类数据融合技术的处理流程。低层（数据级或像素级）：对传感器的原始数据及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处理。尽可能多地保持了原始信息，能够提供其它两个层次融合所不具有的细微信息。中层（特征级）：利用从各个传感器原始数据中提取的特征信息，进行综合分析和处理的中间层次过程。通常所提取的特征信息应是数据信息的充分表示量或统计量，据此对多传感器信息进行分类、汇集和综合。特征级融合分为目标状态信息融合和目标特性融合。高层（决策级）：在信息表示的最高层次上进行的融合处理。不同类型的传感器观测同一个目标，每个传感器在本地完成预处理、特征抽取、识别或判断，以建立对所观察目标的初步结论，然后通过相关处理、决策级融合判决，最终获得联合推断结果，从而直接为决策提供依据。决策级融合是直接针对具体决策目标，充分利用特征级融合所得出的目标各类特征信息，并给出简明而直观的结果。3. 数据清洗的概念、目标，主要研究问题和方法。数据清洗（data cleansing，data scrubbing）是对数据进行审查和校验的过程，主要研究如何检测并消除数据中的错误和不一致，以提高数据质量。主要关注于数据实例层面的问题：重复对象检测：排序合并、建索引、机器学习、根据上下文信息识别、基于特定领域知识的方法、根据数据特征的方法等结构化重复记录识别方法以及其它半结构化/非结构化数据重复记录检测方法。缺失数据处理：单一填补法和多重填补法。异常数据检测：数据审计（数据质量挖掘）的方法。逻辑错误检测：根据应用依赖的领域知识建立规则体系来自动处理。不一致数据处理：排序、融合和根据规则的方式等。4. 聚集与非聚集索引、稠密索引与稀疏索引的概念。聚集索引：指索引项的排序方式和数据文件记录排序方式一致的索引，对数据更新影响较大。非聚集索引：索引带有指针指向数据的存储位置，非聚集索引检索效率比聚集索引低，但对数据更新影响较小。稠密索引：每个索引键值都对应有一索引项。稀疏索引：只为某些搜索键值建立索引项。5. 在数据挖掘中关联分析和聚类分析的目标和方法。关联分析的目标：从给定的数据中发现频繁出现的模式，即关联规则，关联规则通常的表述形式是XY，表示“数据库中满足条件X的记录（元组）可能也满足条件Y”。关联分析的方法：挖掘关联规则，需要置信度和支持度越高越好，首先找到具备足够支持度的项集，即频繁项集，典型算法有Apriori算法和FP-Growth算法；然后由频繁项集构成关联规则，并计算置信度。聚类的目的：将数据对象划分为多个类或簇，在同一个簇中的对象之间具有较高的相似度，而不同簇中的对象差别较大。聚类分析的方法：划分方法：要求事先给定聚类的数目k。首先创建一个初始划分，然后通过对划分中心点的反复迭代来改进划分。典型算法包括k-means算法和kmedoids算法等；层次方法：对给定数据集合进行逐层递归的合并或者分裂，因此可以被分为合并或分裂方法。合并方法首先将每个对象都作为独立的类，然后持续合并相近的类，直到达到终止条件为止。分裂方法首先将所有的数据对象置于一个类中，然后反复迭代并判定当前的类是否可以被继续分裂，直到达到终止条件为止；基于密度的方法：只要某区域数据密度超过阈值，就将该区域的数据进行聚类；基于网格的方法：把对象空间量化为具有规则形状的单元格，从而形成一个网格状结构。在聚类的时候，将每个单元格当作一条数据进行处理；基于模型的方法：如果事先已知数据是根据潜在的概率分布生成的，基于模型的方法便可为每个聚类构建相关的数据模型，然后寻找数据对给定模型的最佳匹配。其中主要分两类：统计学方法和神经网络方法。6. 什么是图像的全局特征和局部特征？全局特征通常是图像区域的一些特征，如面积、周长、傅里叶描述子和矩特征等。全局特征可以通过考虑区域内的所有点来得到，或只考虑区域边界上的所有点来得到。局部特征通常位于物体的边界上或者表示区域中可分辨的一个小曲面，比如曲率及其有关的性质就属于局部特征。曲率可能是边界曲率，也可能是从曲面上计算出来的。高曲率点，也叫做角点（Corner），在物体识别中起着重要的作用。云计算1. 什么是云计算？云计算的典型特征是什么？什么是IaaS、PaaS、SaaS？云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。云计算是一种按使用量忖费的模式，这种模式提供可用的、便捷的按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务)，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。资源池按需、自助快速弹性广泛的网络访问可度量的服务IaaS:将基础设施作为服务，将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用。PaaS:将平台作为服务，对资源的抽象层次更进一步，提供用户应程序运行环境。SaaS:将软件作为服务，针对性更强，它将某些特定应用软件功能封装成服务。2. 云计算核心算法Paxos算法、DHT算法、Gossip协议分别解决了什么问题？哪些云平台使用了这些协议？Gossip协议中消息传播有哪些方式？Paxos算法：解决分布式系统中信息一致性问题；DHT算法：解决分布式网络的应用层选路问题；Gossip协议：解决分布式环境下信息高效分发问题。传染病算法：存在人口、交互和交流三中不同单元，这三个单元通过既定规则决定如何传递信息。感染-传染（SI）：几乎每个单元最初都设定为感染状态，当一个单元接收到更新的信息后立即转为传染状态，并保持这种状态直到所有单元都成为传染状态；感染-传染-感染（SIS）：与SI不同，它可以决定在全部人口被传染前停止传播；感染-传染-恢复（SIR）：与SIS唯一的区别是恢复单元在停止传播信息之后便不再收到传染。3. 什么是虚拟化？虚拟化技术的核心思