物联网技术基础总复习

物联网技术基础总复习物联网技术基础总复习第1页考试题型1.单项选择题（本大题共24小题，每小题1分，共24分）2.判断题（本大题共12空，每空1分，共12分）3.名词解释（本大题共6小题，每小题4分，共24分）4.问答题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）5.叙述题（本大题共1小题，每小题16分，共16分）考试范围：第1章——第10章2物联网技术基础总复习第2页第1章物联网概述简述物联网定义。简述物联网三个特征。简述对物联网认识有哪些误区？简述物联网关键技术。名词解释：IOT、ITU、SOA3物联网技术基础总复习第3页第1章物联网概述物联网英文名称为“InternetofThings”，由美国麻省理工学院(MIT)Auto-IDKevinAshton教授于1999年提出IBM企业提出了“智慧地球”构想物联网定义：经过射频识别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、监控和管理一个网络。4物联网技术基础总复习第4页第1章物联网概述物联网三大特征全方面感知：利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体信息可靠传递：经过无线网络与互联网融合，将物体信息实时准确地传递给用户智能处理：利用云计算、数据挖掘以及含糊识别等人工智能技术，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物联网数据特点是：海量、多态、关联5物联网技术基础总复习第5页第1章物联网概述物联网认识方面误区

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无边无际无限延伸，把物联网当成全部物完全开放、全部互连、全部共享互联网平台误区之三，认为物联网就是物物互联无所不在网络，所以认为物联网是空中楼阁，是当前极难实现技术。误区之四，把物联网当成个筐，什么都往里装；基于本身认识，把仅仅能够互动、通信产品都当成物联网应用。6物联网技术基础总复习第6页第1章物联网概述SOA：Service-OrientedArchitecture，面向服务体系架构，是一个松耦合软件组件技术，它将应用程序不一样功效模块化，并经过标准化接口和调用方式联络起来，实现快速可重用系统开发和布署。物联网发展主要面临五个主要技术问题：技术标准问题安全问题协议问题IP地址问题终端问题7物联网技术基础总复习第7页第2章物联网架构技术简述物联网框架结构。物联网感知识别层主要作用是什么？物联网网络构建层通常使用网络形式有哪几个？物联网管理服务层主要技术有哪些？8物联网技术基础总复习第8页第2章物联网架构技术物联网结构:感知识别层、网络构建层、管理服务层、综合应用层感知层是物联网发展和应用基础，RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层主要技术网络构建层存在各种网络形式，通常使用网络形式有：互联网、无线宽带网、无线低速网、移动通信网管理服务层处理数据怎样存放（数据库与海量存放技术）、怎样检索（搜索引擎）、怎样使用（数据挖掘与机器学习）、怎样不被滥用（数据安全与隐私保护）等问题。9物联网技术基础总复习第9页第3章标识技术条形码分为几个，请简明说明每种条形码特点。简述IC卡工作原理。简述有哪些生物特征识别技术?10物联网技术基础总复习第10页第3章标识技术条形码或者条码（barcode）是将宽度不等多个黑条和空白，按一定编码规则排列，用以表示一组信息图形标识符一维条形码只是在一个方向（普通是水平方向）表示信息，而在垂直方向则不表示任何信息优点是：编码规则简单，条形码识读器造价较低缺点是：数据容量较小，普通只能包含字母和数字；条形码尺寸相对较大，空间利用率较低，条形码一旦出现损坏将被拒读二维条形码是在水平和垂直方向二维空间存放信息优点：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11物联网技术基础总复习第11页第3章标识技术IC卡工作基本原理是：射频读写器向IC卡发一组固定频率电磁波，卡片内有一个IC串联谐振电路，其频率与读写器发射频率相同，这么在电磁波激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电荷另一端，接有一个单向导通电子泵，将电容内电荷送到另一个电容内存放，当所积累电荷到达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收读写器数据。12物联网技术基础总复习第12页第3章标识技术生物识别技术就是，经过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技伎俩亲密结合，利用人体固有生理特征，（如指纹、脸像、红膜等）和行为特征（如字迹、声音、步态等）来进行个人身份判定基于生理特征识别技术：指纹识别、虹膜识别、视网膜识别、

面部识别、掌纹识别、手形识别、红外温谱图、人耳识别、味纹识别、基因（DNA）识别基于行为特征生物识别技术：步态识别、击键识别、署名识别兼具生理特征和行为特征语音识别13物联网技术基础总复习第13页第4章通信技术简述蓝牙技术规范和特点。简述ZigBee主要特征。简述近距离无线通信NFC主要特征。简述移动通信发展过程。名词解释：Bluetooth、ZigBee、CDMA、OFDM、M2M14物联网技术基础总复习第14页第4章通信技术经典无线低速网络协议有蓝牙Bluetooth（802.15.1协议)紫蜂ZigBee（802.15.4协议）红外近距离无线通信NFC15物联网技术基础总复习第15页第4章通信技术蓝牙技术是一个支持设备短距离通信（普通10m内）无线电技术。能在包含移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙技术规范标准IEEE802.15，频带2.4GHz，带宽为1Mb/s以时分方式进行全双工通信基带协议是电路交换和分组交换组合距离：Class1为100m、Class2为10m、Class3为2-3m蓝牙设备分主设备和从设备；主设备含有输入端；蓝牙匹配规则：主设备与主设备之间、主设备与从设备之间，是能够相互匹配在一起；而从设备与从设备是无法匹配16物联网技术基础总复习第16页第4章通信技术ZigBee是一个近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本双向无线通信技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高各种电子设备之间进行数据传输以及经典有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输应用。ZigBee采取DSSS（直接序列扩频）技术调制发射，通讯距离在10-75m范围。IEEE802.15.4定义了两个物理层标准，分别是2.4GHz物理层和868/915MHz物理层。868MHz：一个信道，20kb/s传输速率915MHz：10个信道，40kb/s传输速率2.4GHz：16个信道，250kb/s传输速率17物联网技术基础总复习第17页第4章通信技术ZigBee网络拓扑结构：星型网、网状（mesh）网和混合网无线设备：全功效设备（FFD）和精简功效设备（RFD）RFD只负责将采集数据信息发送给它协调点，并不具备数据转发、路由发觉和路由维护等功效。RFD占用资源少，需要存放容量也小，成本比较低。最少存在一个FFD充当整个网络协调点，即PAN协调点。PAN协调点负责建立新网络、发送网络信标、管理网络中节点以及存放网络信息等FFD和RFD都能够作为终端节点加入ZigBee网络18物联网技术基础总复习第18页第4章通信技术ZigBee网络中传输数据可分为三类：周期性数据，比如传感器网中传输数据，这一类数据传输速率依据不一样应用而确定；间歇性数据，比如电灯开关传输数据，这一类数据传输速率依据应用或者外部激励而确定；重复性、反应时间低数据，比如无线鼠标传输数据，这一类数据传输速率是依据时隙分配而确定。为了降低ZigBee节点平均功耗，ZigBee节点有激活和睡眠两种状态，只有当两个节点都处于激活状态才能完成数据传输。19物联网技术基础总复习第19页第4章通信技术NFC，NearFieldCommunication，近距离无线通讯技术。是一个短距离高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据。由免接触式射频识别（RFID）演变而来，并向下兼容RFID。和RFID不一样，NFC采取了双向识别和连接。在20cm距离内工作于13.56MHz频率范围20物联网技术基础总复习第20页第4章通信技术NFC技术原理NFC设备能够在主动或被动模式下交换数据。在被动模式下，开启NFC通信设备，也称为NFC发起设备(主设备)，在整个通信过程中提供射频场。它能够选择106kbps、212kbps或424kbps其中一个传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备称为NFC目标设备(从设备)，无须产生射频场，而使用负载调制(loadmodulation)技术，即能够相同速度将数据传回发起设备。移动设备主要以被动模式操作，能够大幅降低功耗，并延长电池寿命。电池电量较低设备能够要求以被动模式充当目标设备，而不是发起设备。21物联网技术基础总复习第21页第4章通信技术NFC技术优势NFC含有距离近、带宽高、能耗低等特点。NFC与现有非接触智能卡技术兼容。NFC是一个近距离连接协议。NFC是一个近距离私密通信方式。NFC在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大作用。NFC还优于红外和蓝牙传输方式。22物联网技术基础总复习第22页第4章通信技术第一代移动通信：模拟语音美国贝尔试验室创造了高级移动电话系统AMPSAMPS提出了“小区制”，“蜂窝单元”概念，是第一个真正意义上“蜂窝移动通信系统”，同时采取频率复用（FrequencyDivisionMultiplexing,FDM）技术，处理了公用移动通信系统所需要大容量要求与频谱资源限制矛盾23物联网技术基础总复习第23页第4章通信技术第二代移动通信：数字语音GSM移动通信工作在900/1800MHz频段无线接口采取TDMA技术，关键网移动性管理协议采取MAP协议CDMA移动通信工作在800MHz频段，关键网移动性管理协议采取IS-41协议无线接口采取窄带码分多址（CDMA）技术24物联网技术基础总复习第24页第4章通信技术第三代移动通信技术：数字语音与数据3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务，包含高速移动环境下支持144Kbps速率，步行和慢速移动环境下支持384Kbps速率，室内环境则应到达2Mbps速率，同时确保高可靠服务质量CDMA：CodeDivisionMultipleAccess，码分多址，是在数字移动通信进程中出现一个先进无线扩频通信技术，它能够满足市场对移动通信容量和品质高要求，含有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点，能够大量降低投资和降低运行成本。我国采取3G标准分别是TD-SCDMA，WCDMA和CDMA25物联网技术基础总复习第25页第4章通信技术第四代移动通信：多媒体移动通信4G是第四代移动通信及其技术简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清楚度电视不相上下技术产品4G系统能够以100Mbps速度下载，比拨号上网快倍，上传速度也能到达20Mbps。4G系统主要是以正交频分复用OFDM为技术关键。OFDM：OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用技术。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。26物联网技术基础总复习第26页第4章通信技术M2M：Machine/Man-to-Machine/Man，是一个以机器智能交互为关键、网络化应用与服务。简单地说，M2M是指机器之间互联互通。广义上来说，M2M可代表机器对机器、人对机器、机器对人、移动网络对机器之间连接与通信，它涵盖了全部实现在人、机器、系统之间建立通信连接技术和伎俩。M2M架构包含五个部分：智能化机器：具备信息感知、信息加工能力设备M2M终端：进行信息提取，传送到通信网络通信网络：信息传送通道中间件：在通信网络和应用间起桥接作用应用：对取得数据进行加工分析

27物联网技术基础总复习第27页第5章网络技术RFID系统基本组成部分是什么？简述EPC系统组成。传感器节点由哪几部分组成？简述云计算基本概念和本质特征。名词解释：RFID、EPC、PML、ONS、传感器、WSN、云计算、PaaS、IaaS、SaaS28物联网技术基础总复习第28页第5章网络技术RFID：无线射频识别（RadioFrequencyIdentification），俗称电子标签，一个非接触式自动识别技术，它利用射频信号及其空间耦合传输特征，实现对静止或移动物品自动识别。RFID按标签供电方式分类：无源RFID标签和有源RFID标签RFID按使用频率不一样分为低频LF：135kHz以下高频HF：13.56MHz超高频UHF：860MHz-960MHz微波MW：2.4GHz-5.8GHzRFID系统由标签、阅读器和数据传输和处理系统三部分组成。29物联网技术基础总复习第29页第5章网络技术电子标签与阅读器之间经过耦合元件实现射频信号空间（无接触）耦合、在耦合通道内，依据时序关系，实现能量传递、数据交换。发生在阅读器和电子标签之间射频信号耦合类型有两种。电感耦合：变压器模型，经过空间高频交变磁场实现耦合，依据是电磁感应定律。普通适合于中、低频工作近距离射频识别系统。经典工作频率有：125kHz、225kHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m，经典作用距离为10～20cm。电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去电磁波，碰到目标后反射，同时携带回来目标信息，依据是电磁波空间传输规律。普通适合于高频、微波工作远距离射频识别系统。经典工作频率有：433MHz，915MHz，2.45GHz，5.8GHz。作用距离大于1m，经典作用距离为3-l0m30物联网技术基础总复习第30页第5章网络技术EPC：产品电子代码（ElectronicProductCode），为每一件单品建立全球、开放标识标准，实现全球范围内对单件产品跟踪与追溯EPC码由四个数字字段组成版本号：表示产品编码所采取EPC版本域名管理：标识生产厂商对象分类：标识产品类型序列号：标识每一件产品EPC编码长度分为三种：64位、96位、256位31物联网技术基础总复习第31页第5章网络技术EPC系统由三个部分组成：EPC编码体系EPC编码RFID系统RFID标签RFID读写器EPC信息网络系统EPC中间件对象名称解析服务(ONS)EPC信息服务（EPCIS）32物联网技术基础总复习第32页第5章网络技术ONS：对象名称解服务器（ObjectNamingServicer），它用来把EPC码转化成IP地址，用来定位对应计算机和完成对应信息交互服务PML：实体标识语言（PhysicalMarkupLanguage），通惯用来描述实物信息，如名称、种类、性质、生产日期、生产厂家信息、存放位置、使用说明等。33物联网技术基础总复习第33页第5章网络技术传感器：是一个能把特定被测量信息按一定规律转换成某种可用信号输出器件或装置，以满足信息传输、处理、统计、显示和控制等要求。

传感器三部分组成:敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系某一物理量元件。转换元件：是传感器关键元件，它以敏感元件输出为输入，把感知非电量转换为电信号输出变换电路：将电路参数接入转换电路，转换成电量输出34物联网技术基础总复习第34页第5章网络技术WSN：Wireless

Sensor

Network，无线传感器网络，是由大量布署在作用区域内、含有没有线通信与计算能力微小传感器节点，经过自组织方式组成能依据环境自主完成指定任务分布式智能化网络系统传感器网络节点间距离很短，普通采取多跳（multi-hop）无线通信方式进行通信传感器，感知对象和观察者组成无线传感器网络三个要素35物联网技术基础总复习第35页第5章网络技术传感器网络系统通常包含传感器节点（sensornode）汇聚节点（sinknode）管理节点传感器节点由四部分组成传感器模块：负责区域内信息采集和数据转换处理器模块：负责控制整个传感器节点操作，存放和处理本身采集数据以及其它节点发来数据无线通信模块：负责与其它传感器节点进行无线通信，交换控制信息和收发采集数据能量供给模块：提供运行所需能量，通常采取微型电池36物联网技术基础总复习第36页第5章网络技术传感器网络协议栈物理层研究主要集中在传输介质选择。数据链路层研究主要集中在MAC媒体访问控制协议，该协议是确保WSN高效通信关键协议之一，传感器网络性能如吞吐量、延迟性完全取决于网络MAC协议，与传统MAC协议不一样，WSN协议首先考虑能量节约问题网络层负责路由发觉和维护，遵照路由协议将数据分组，从源节点经过网络转发到目标节点，即寻找源节点和目标节点之间优化路径，然后将数据分组沿着优化路径正确转发传输层主要负责将WSN数据提供给外部网络，在实际应用时，通常会采取特殊节点作为网关37物联网技术基础总复习第37页第4章通信技术无线传感器网络特征是：无线传感器网络包含了大面积空间分布;能源受限制网络自动配置，自动识别节点网络自动管理和高度协作性无线传感器网络中关键技术网络拓扑控制网络协议时间同时定位技术数据融合嵌入式操作系统38物联网技术基础总复习第38页第5章网络技术在国内，云计算被定义为：“云计算将计算任务分布在大量计算机组成资源池上，使各种应用系统能够依据需要获取计算能力、存放空间和各种软件服务云计算本质特征包含：虚拟化，即把软件、硬件等IT资源进行虚拟化，抽象成标准化虚拟资源，放在云计算平台中统一管理，确保资源无缝扩展；多粒度和多尺度，即灵活面对需求，提供不一样服务；不确定性，因为云计算是一个人参加计算，是群体智能表达，表现出自然界不确定性特征；软计算，即怎样让网络明白一些定量、定性转换，如一些大约量词等。39物联网技术基础总复习第39页第5章网络技术云计算主要服务形式有：SaaS：SoftwareasaService，软件即服务，服务提供商将应用软件统一布署在自己服务器上，用户依据需求经过互联网向厂商订购应用软件服务，服务提供商依据客户所定软件数量、时间长短等原因收费，而且经过浏览器向客户提供软件模式。PaaS：PlatformasaService，平台即服务，把开发环境作为一个服务来提供。这是一个分布式平台服务，厂商提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给客户，用户在其平台基础上定制开发自己应用程序并经过其服务器和互联网传递给其它客户。IaaS：InfrastructureasaService，基础设施服务，把厂商由多台服务器组成“云端”基础设施，作为计量服务提供给客户。它将内存、I/O设备、存放和计算能力整合成一个虚拟资源池为整个业界提供所需要存放资源和虚拟化服务器等服务。40物联网技术基础总复习第40页第5章网络技术Google云计算主要由Hadoop框架MapReduce分布式处理技术GFS分布式文件系统BigTable分布式数据库41物联网技术基础总复习第41页第6章网络定位和发觉技术简述GPS导航系统基本原理GPS全球定位系统有哪几部分组成？简述阿AGPS定位基本机制和定位流程。基于距离定位方法分为TOA、TDOA、AOA和RSSI，比较这四种方法优缺点。无线传感器网为何要使用时间同时机制？名词解释：GPS42物联网技术基础总复习第42页第6章网络定位和发觉技术位置服务LBS（LocationBasedServices）又称定位服务，LBS是由移动通信网络和卫星定位系统结合在一起提供一个增值业务，经过一组定位技术取得移动终端位置信息(如经纬度坐标数据)，提供给移动用户本人或他人以及通信系统，实现各种与位置相关业务位置服务三大目标：你在哪里(空间信息)你和谁在一起(社会信息)附近有什么资源(信息查询)GPS：

Global

Positioning

System，全球定位系统，是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制新一代空间卫星导航定位系统

。其主要目标是为陆、海、空三大领域提供实时、

全天候和全球性导航服务，并用于情报搜集、核爆监测和应急通讯等一些军事目标43物联网技术基础总复习第43页第6章网络定位和发觉技术GPS由空间部分、地面控制系统和用户设备部分三部分组成。空间部分:GPS空间部分是由24颗卫星组成，卫星分布使得在全球任何地方、任何时间都可观察到4颗以上卫星,并能在卫星中预存导航信息地面控制系统:地面控制系统由监测站、主控制站、地面天线所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市。地面控制站负责搜集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据用户设备部分:用户设备部分即GPS信号接收机。其主要功效是能够捕捉到按一定卫星截止角所选择待测卫星，并跟踪这些卫星运行44物联网技术基础总复习第44页第6章网络定位和发觉技术GPS导航系统基本原理是测量出已知位置卫星到用户接收机之间距离，然后综合多颗卫星数据就可知道接收机详细位置。全球四大GPS系统美国GPS欧盟“伽利略”俄罗斯“格洛纳斯”中国北斗卫星导航系统45物联网技术基础总复习第45页第6章网络定位和发觉技术COO定位：是一个单基站定位，即依据设备当前连接蜂窝基站位置来确定设备位置七号信令定位：以信令监测为基础，能够对移动通信网中特定信令过程，如漫游、切换以及与电路相关信令过程进行过滤和分析，并将监测结果提供给业务中心，以实现对特定用户个性化服务。基于距离TOA定位(TimeofArrival，抵达时间)、基于距离差TDOA定位(TimeDifferenceofArrival,抵达时间差)都是基于电波传输时间定位方法AOA(AngleofArrival，抵达角度)定位是一个两基站定位方法，基于信号入射角度进行定位。RSSI（ReceivedSignalStrengthIndicator,信号接收信号强度方法）46物联网技术基础总复习第46页第6章网络定位和发觉技术TOA定位精度高，但要求节点间保持准确时间同时，所以对传感器节点硬件和功耗提出了较高要求。TDOA技术对硬件要求高，成本和能耗使得该种技术对低能耗传感器网络提出了挑战。不过TDOA技术测距误差小，有较高精度。AOA定位不但能确定节点坐标，还能提供节点方位信息。但AOA测距技术易受外界环境影响，且AOA需要额外硬件，在硬件尺寸和功耗上不适合用于大规模传感器网络。在试验环境中RSSI表现出良好特征，不过在现实环境中，温度、障碍物、传输模式等条件往往都是改变，使得该技术在实际应用中依然存在困难。47物联网技术基础总复习第47页第6章网络定位和发觉技术GPS定位以其高精度得到更多关注，但其弱点也很显著：一是硬件初始化（首次搜索卫星）时间较长，需要几分钟至十几分钟二是GPS卫星信号穿透力若，轻易受到建筑物、树木等阻挡而影响定位精度48物联网技术基础总复习第48页第6章网络定位和发觉技术AGPS定位基本流程以下：①设备从蜂窝基站获取到当前所在小区位置（即一次COO定位）②设备经过蜂窝网络将当前蜂窝小区位置传给网络中AGPS位置服务器③APGS位置服务器依据当前小区位置查询该区域当前可用卫星信息（包含卫星频段、方位、仰角等信息），并返回给设备④GPS接收器依据得到可用卫星信息，能够快速找到当前可用4颗以上GPS卫星，接收卫星导航信号,计算伪距信息⑤设备将处理后GPS信息（伪距信息）经过蜂窝网络传输给AGPS位置服务器⑥AGPS服务器依据伪距信息，并结合其它路径（蜂窝基站定位、参考GPS定位等）得到辅助定位信息，计算出最终位置坐标，返回给设备

49物联网技术基础总复习第49页第6章网络定位和发觉技术时间同时问题简述在分布式系统中，因为物理上分散性，系统无法为彼此间相互独立模块提供一个统一全局时钟，必须由各个进程或模块各自维护它们当地时钟。因为这些当地时钟计时速率、运行环境存在不一致性，这些当地时钟间也会出现失步。为了让这些当地时钟再次到达相同时间值，必须进行时间同时操作。时间同时就是经过对当地时钟一些操作，到达为分布式系统提供一个统一时间标度过程。时间同时是全部分布式系统都需要处理问题，有代表性处理方法有：NTP（Networktimeprotocol，网络时间协议）GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）50物联网技术基础总复习第50页第6章网络定位和发觉技术NTP和GPS无法直接应用于无线传感器网络时间同时，这是因为无线传感器网络含有其本身特点，必须考虑以下原因：1.传输延迟不确定性2.对低功耗、低成本与小体积要求3.对可扩展性要求4.对健壮性要求51物联网技术基础总复习第51页第6章网络定位和发觉技术经典无线传感器网络时间同时算法TPSN，Timing-syncProtocolforSensorNetworks，用于传感器网络时间同时协议，基于发送者-接收者同时机制LTS，LightweightTree-basedSynchronization，轻量基于树形分布同时算法，基于发送者-接收者同时机制RBS，ReferenceBroadcastSynchronization，参考广播时钟同时协议,基于接收者-接收者同时机制52物联网技术基础总复习第52页第7章软件、服务和算法技术什么是中间件？简述嵌入式系统定义。简述网络存放分类。简述谷歌文件系统GFS设计思想。名词简述：嵌入式系统、DAS、NAS、SAN、数据融合53物联网技术基础总复习第53页第7章软件、服务和算法技术中间件(middleware)是一类连接软件组件和应用计算机软件，它包含一组服务，方便于运行在一台或多台机器上多个软件经过网络进行交互。嵌入式系统被描述为：“以应用为中心、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功效、可靠性、成本、体积、功耗等严格综合性要求专用计算机系统”，由嵌入式硬件和嵌入式软件两部分组成TinyOS由加州伯克莱分校开发,是当前无线传感网络研究领域使用最为广泛节点操作系统54物联网技术基础总复习第54页第7章软件、服务和算法技术面向服务体系结构中角色包含：服务使用者：服务使用者是一个应用程序、一个软件模块或需要一个服务另一个服务。它发起对注册中心中服务查询，经过传输绑定服务，而且执行服务功效。服务使用者依据接口契约来执行服务服务提供者：服务提供者是一个可经过网络寻址实体，它接收和执行来自使用者请求。它将自己服务和接口契约公布到服务注册中心，方便服务使用者能够发觉和访问该服务。服务注册中心：服务注册中心是服务发觉支持者。它包含一个可用服务存放库，并允许感兴趣服务使用者查找服务提供者接口。55物联网技术基础总复习第55页第7章软件、服务和算法技术面向服务体系结构中操作包含：

公布：为了使服务可访问．需要公布服务描述以使服务使用者能够发觉和调用它。发觉：服务请求者定位服务．方法是查询服务注册中心来找到满足其标准服务。绑定和调用：在检索完服务描述之后，服务使用者继续依据服务描述中信息来调用服务。56物联网技术基础总复习第56页第7章软件、服务和算法技术网络存放结构大致分为三种：DAS：DirectAttachedStorage,直连式存放,是将存放系统经过缆线直接与服务器或工作站相连,普通包含多个硬盘驱动器，与主机总线适配器经过电缆或光纤,在存放设备和主机总线适配器之间不存在其它网络设备,实现了计算机内存放到存放子系统跨越。NAS：NetworkAttachedStorage,网络附加存放,是文件级计算机数据存放架构，计算机连接到一个仅为其它设备提供基于文件级数据存放服务网络。SAN：StorageAreaNetwork,存放区域网络,是经过网络方式连接存放设备和应用服务器存放架构，由服务器、存放设备和SAN连接设备组成57物联网技术基础总复习第57页第7章软件、服务和算法技术NAS与DAS区分DAS是一个对已经有服务器简单扩展，并没有真正实现网络互联。NAS则是将网络作为存放实体，更轻易实现文件级别共享。NAS性能上比DAS有所增强SAN与NAS区分NAS结构和SAN最大区分就在于NAS有文件操作和管理系统，而SAN却没有这么系统功效，其功效仅仅停留在文件管理下一层，即数据管理。同时SAN和NAS相比不含有资源共享特征58物联网技术基础总复习第58页第7章软件、服务和算法技术数据融合：是指利用计算机对按时序取得若干观察信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需决议和评定任务而进行信息处理技术。物联网数据融合所要处理关键问题数据融合节点选择数据融合时机数据融合算法59物联网技术基础总复习第59页第7章软件、服务和算法技术数据融合可分为三类：像素级融合：是直接在采集到原始数据层上进行融合，在各种传感器原始测报未经预处理之前就进行数据综合与分析。数据层融合普通采取集中式融合体系进行融合处理过程。特征层融合：属于中间层次融合，它先对来自传感器原始信息进行特征提取(特征能够是目标边缘、方向、速度等)，然后对特征信息进行综合分析和处理。决议层融合：经过不一样类型传感器观察同一个目标，每个传感器在当地完成基本处理，其中包含预处理、特征抽取、识别或判决，以建立对所观察目标初步结论。然后经过关联处理进行决议层融合判决，最终取得联合推断结果60物联网技术基础总复习第60页第7章软件、服务和算法技术1.谷歌文件系统（GoogleFileSystem，GFS）61物联网技术基础总复习第61页第7章软件、服务和算法技术谷歌文件系统GFS设计思想：1.部件错误不再被看成异常，而是将其作为常见情况加以处理。2.按照传统标准，文件都非常大。长度达几个GB文件是很日常。所以对大型文件管理一定要能做到高效，对小型文件也必须支持，但无须优化。3.大部分文件更新是经过添加新数据完成，而不是改变已存在数据。4.工作量主要由两种读操作组成：对大量数据流方式读操作和对少许数据随机方式读操作。5.工作量还包含许多对大量数据进行、连续、向文件添加数据写操作。所写数据规模和读相同。一旦写完，文件极少改动。在随机位置对少许数据写操作也支持，但无须非常高效6.系统必须高效地实现定义完好大量客户同时向同一个文件添加操作语义。62物联网技术基础总复习第62页第7章软件、服务和算法技术2.MapReduce编程模型系统63物联网技术基础总复习第63页第7章软件、服务和算法技术MapReduce是Google开发Java、Python、C++编程工具，适适用来处理大量数据分布式运算，用于处理问题程序开发模型，也是开发人员拆解问题方法。MapReduce模式思想是将要执行问题拆解成Map（映射）和Reduce（化简）方式，先经过Map程序将数据切割成不相关区块，分配（调度）给大量计算机处理到达分布运算效果，再经过Reduce程序将结果汇整，输出开发者需要结果。64物联网技术基础总复习第64页第7章软件、服务和算法技术3.BigTable分布式存放系统65物联网技术基础总复习第65页第8章硬件技术MESM定义是什么？MEMS：MicroElectroMechanicalSystems，微机电系统，是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通信接口和电源等部件组成一体化微型器件系统。66物联网技术基础总复习第66页第9章数据和信号处理技术简述关系数据库在处理海量数据面临问题。简述非关系数据库分类。简述语义网体系结构。名词解释：XML、HPC67物联网技术基础总复习第67页第9章数据和信号处理技术XML，ExtensibleMarkupLanguage，可扩展标识语言，是标准通用标识语言SGML子集，是Internet环境中跨平台，依赖于内容技术，是当前处理结构化文档信息有力工具，是一个简单数据存放语言，使用一系列简单标识描述数据XML与HTML设计区分是：XML是用来存放数据，重在数据本身。而HTML是用来定义数据，重在数据显示模式68物联网技术基础总复习第68页第9章数据和信号处理技术<?xmlversion="1.0"encoding="ISO-8859-1"?><bookstore><bookid="No1"><title>AnIntroductiontoXML</title><author>Chunbin</author><year></year><price>98.0</price></book><bookid="No2"><title>ThePerformanceofDataBase</title><author>John</author><year>1996</year><price>56.0</price></book></bookstore>69物联网技术基础总复习第69页第9章数据和信号处理技术HPC：HighPerformanceComputing，高性能计算，是计算机科学一个分支，主要是指从体系结构、并行算法和软件开发等方面研究开发高性能计算机技术。通常使用很多处理器（作为单个机器一部分）或者某一集群中组织几台计算机（作为单个计算资源操作）计算系统和环境。70物联网技术基础总复习第70页第9章数据和信号处理技术传统关系数据库在应对海量数据处理上仍有许多不足。主要表现在：①缺乏对海量数据快速访问能力②缺乏海量数据访问灵活性③对非结构化数据处理能力微弱④海量数据造成存放成本、维护管理成本不停增加⑤海量数据缺乏快速备份与灾难恢复机制NoSQL数据库大致能够分为三类：1.Kye-Value数据库主要特点就是含有极高并发读写性能2.满足海量存放需求和访问面向文档数据库主要确保在海量数据存放同时，含有良好查询性能。3.满足高可扩展性和可用性面向分布式计算数据71物联网技术基础总复习第71页第9章数据和信号处理技术语义网体系结构共有七层1.第一层：Unicode和