专题09 传感与控制及信息系统软件（知识梳理+考点精讲精练+实战训练）（原卷版）

专题09传感与控制及信息系统软件目录目录第一部分明晰学考要求·精准复习第二部分基础知识梳理·全面提升第三部分考点精讲精练·对点突破考点01物联网的连接方式考点02物联网的概念考点03物联网的体系考点04物联网的工作原理考点05物联网、控制系统的应用第四部分实战能力训练·满分必刷专题考试内容要求对应学业质量水平传感与控制及信息系统软件1.知道信息系统与外部世界的连接方式2.理解物联网技术。3.知道物联网的工作原理。4.认识控制系统5.知道与物联网相关的应用。1.通过分析物联网应用实例，知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常见的传感与控制机制。2.理解物联网的概念，认识与物联网相关的应用。3.能列举日常生活中与物联网相关的设备，描述其工作原理。一、信息系统与外部世界的连接方式信息系统同外界的联络方式包括：互联、专用网络连接、各种、云服务集成接口、互联网事物技术接口和各类数据交换。这些联络方式确保了信息系统能够高效、安全地与外部环境进行和。网络互联使得不同的系统能够无缝连接，实现信息的即时传递。专用网络连接则为特定机构提供了更为安全和稳定的。无线技术的应用，如、、等，为移动设备和固定设备之间的通信提供了便利。云服务集成接口允许信息系统利用云平台的能力和存储资源，提高数据处理的灵活性和可扩展性。互联网事务技术接口则支持在线交易和数据交换，保证了电子商务和在线服务的顺畅运行。数据交换规范，如XML、等，为不同系统间的数据格式统一提供了标准，确保了信息交换的准确性和兼容性。【归纳】信息系统与外部世界的连接主要通过标准化的接口、通信协议和数据交换机制来实现。二、物联网相关知识（1）物联网的概念1.物联网的定义最早于1999年由麻省理工学院提出，以后不断扩充、延伸、完善。2.国际电信联盟将物联网定义为：通过二维码识读设备、射频识别装置、红外线感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的，将任何物品与相连接，进行和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。3.2009年9月欧盟RFID和物联网研究项目组认为，物联网是未来的一个组成部分，可以被定义为基于标准的和互操作的通信，且具有自配置能力的、动态的全球网络基础架构。【归纳】物联网中的“物”都具有、物理属性和实质上的个性，使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。（2）物联网的体系结构物联网的体系结构模型分为感知层、网络层与应用层。1.物联网的，是物联网的，是联系现实与虚拟的纽带。感知层设备主要分为(RFID、传感器、GPS、智能家电设备、智能检测设备等)与(智能手机、PDA、计算机等)。2.物联网的，也称“传输层”。将来自感知层的各类信息通过基础承载网络传输到应用层，相当于人的神经系统。为了使物联网能应对各种复杂的环境，就需要各种不同的应用。目前，物联网的网络层都是基于现有的和建立的。3.物联网的，可进一步分为管理服务层与行业应用层。管理服务层通过中间件实现了感知硬件与应用软件物理的与逻辑的，提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储，通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算，为行业应用层提供安全的与。行业应用层主要包括业务和行业应用领域。【归纳】物联网体系结构的各层次之间相互协作，共同实现物联网的智能化、自动化和互联功能。三、物联网的工作原理物联网是通过、和，将连接到上，实现智能识别、定位、追踪、监控和管理的一种技术。其工作原理主要包括以下几个步骤：1.传感器数据2.设备通过发送数据3.数据中心接收并处理数据4.用户通过应用界面控制和管理设备5.系统根据数据做出智能和【归纳】将各种物理设备通过传感器、网络连接和数据处理技术相互连接，实现设备间的信息交换和智能控制，从而实现自动化和智能化的控制，提高效率和便利性。四、控制系统相关知识1.控制系统概念控制系统是一种由诸多因素以特定的内在方式而联结起来的系统，由和组成。控制部分一般由(sensor)、(controller)和(actuator)组成。所谓控制(control)，是指为了改善系统的或达到某个特定的目的，通过对系统输出信号的采集和加工而产生信号并施加给系统的过程。远程控制，通过简单的终端机完全地控制网络另一端的机，从而完成强大的控制功能，获取受控机的信息。一台全自动洗衣机能连续检查衣物是否洗净、在洗净衣物之后能自动切断电源，这是一个控制系统。【归纳】控制系统是通过对系统输入与输出之间关系的调节，实现对系统行为的控制与管理的技术。2.控制系统原理控制系统的基本原理是，即系统输出与输入进行比较，根据进行调节。3.控制系统应用实例：1）工业自动化控制系统2）机器人控制系统3）航空航天控制系统4）智能交通控制系统5）家庭自动化控制系统【注意】从控制策略、控制对象、控制方式、反馈方式等方面来区分控制系统。五、物联网应用1.物联网技术1）传感器技术：与信息相关的重要技术。2）RFID标签：RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术的综合技术，RFID在自动物品、物流管理等方面有着广阔的应用前景。3）嵌入式系统技术：集计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术于一体的复杂技术。小到手机，大到航空航天的卫星系统，以系统为特征的智能终端产品随处可见。4）移动通信技术：覆盖范围较广，为物联网提供可靠、低成本且不受接入设备位置限制的手段。5）计算机网络技术：能提供异构网络、异构网络。6）智能数据处理技术：包括信息融合、与应用软件、海量数据与、数据与知识发现。7）智能控制技术：包括环境感知技术、规划与决策、智能控制方法。8）位置服务技术：包括位置信息的、技术、位置服务方法。2.物联网应用1）智能系统：通过手机或语音控制家中电器，如灯光、空调、窗帘等。2）智能系统：实时监控交通状况，自动调整信号灯，提高道路通行效率。3）智能设备：远程监测患者健康状况，实时传输数据给医生。4）智能系统：自动监测土壤湿度、温度，合理分配水资源，提高农作物产量。5）智能跟踪：实时跟踪货物位置，提高物流效率。6）智能监控：通过摄像头实时监控城市安全，及时处理突发事件。7）智能监测：监测空气质量、水质等环境指标，及时发布预警信息。【注意】物联网应用评估要点包括设备互联互通性、数据收集能力、智能分析机制、数据安全措施和实时处理能力等方面开展。练考点01物联网的连接方式【典型例题1】（2023-河南）智能手表可以与手机连接，把各种数据信息通过APP显示到手机上。目前智能手表与手机连接采用的主要方式是（）A．蓝牙技术 B．有线连接 C．Wi-Fi D．红外数据传输【典型例题2】（2023-江苏）智能收银终端搭载了电子标签识别模块和智能称重模块。在遇到没有标签的生鲜商品时能够快速识别品种、称重计价，与带标签的商品统一结算，为顾客免去排队称重的环节，提升购物体验。为了提升智能收银终端使用的便捷性，通常采用无线方式连接网络，如图所示。从图中判断该无线接入方式是（）A．蓝牙 B．5G C．Wi-Fi D．红外对点专攻1.某养老院为老人们佩戴了具有监控其脉搏、血压变化的胸牌，以便监控中心实时掌握老人们可能发生的意外情况，这种“可穿戴”胸牌与监控中心最合理的连接方式是（）A．Wi-Fi B．红外线 C．蓝牙 D．有线2.物联网技术实现了普通物体之间的互联互通，以下具有短距离低功耗并常见于智能家居系统的连接方式是（）A．Li-Fi B．蓝牙 C．光纤 D．Wi-Fi考点02物联网的概念【典型例题1】（2024-江苏）通俗地说，物联网就是（）A．基于虚拟现实的应用网络 B．物物相连的互联网络C．基于人工智能的应用网络 D．基于通信技术的数据网络【典型例题2】（2024-全国）物联网系统的维护包括设备管理、软件更新和什么？（）A．数据收集 B．故障排除 C．数据分析 D．用户管理对点专攻1.物联网系统的未来发展趋势包括更广泛的互联互通和什么？（）A．数据化 B．自动化 C．智能化 D．虚拟化2.物联网的集成通常涉及什么技术？（）A．传感器技术 B．通信技术 C．数据处理技术 D．所有以上考点03物联网的体系【典型例题1】（2024-全国）物联网的体系结构模型不包括（）A．物联网的感知层 B．物联网的网络层 C．物联网的应用层 D．物联网的传输层【典型例题2】（2024-江苏）物联网的体系结构分为感知层、网络层和（）A．表示层 B．数据链路层 C．应用层 D．传输层对点专攻1.在物联网的体系结构模型中，负责传递感知层获取的信息的是（）A．数据层 B．感知层 C．网络层 D．应用层2.物联网的体系结构分为感知层、网络层和（）A．表示层 B．数据链路层 C．应用层 D．传输层考点04物联网的工作原理【典型例题1】（2023-江苏）通过手机APP打开共享单车过程中，物联网工作流程按时间顺序排列正确的是（）①手机APP将获取的单车编号上传②系统向共享单车发送解锁命令③车锁打开A．①②③ B．①③② C．③①② D．②③①【典型例题2】（2023-江苏）二维码目前应用广泛，从物联网的结构来看，二维码工作在（）A．感知层 B．网络层 C．数据层 D．应用层对点专攻1.TC电子收费系统又称不停车收费系统，是通过设置在公路收费站出入口处的天线及车型识别系统和安装在车辆的车载装置，利用射频识别技术（ETC需要电源，作用距离在10米左右），自动实现通行费自动识别并支付的系统。使用该系统通过收费站时不用人工缴费，也无须停车。这种收费系统的通行能力是人工收费通道的5到10倍。ETC系统也用于市区过桥、过隧道自动扣费，在停车场管理中也可使用，从而大幅提高出入口车辆通行能力。ETC的工作原理图如下图所示：下列关于ETC的说法，不正确的是（）A.该ETC系统需要相应的计算机收费软件支持，其属于应用软件B.该ETC系统需要感应线圈、摄像头、栏杆和计算机等一系列硬件配合C.该ETC系统使用了RFID技术，其工作原理和第二代身份证相同，也是无源短距离产品D.该ETC系统可以使用ETC卡在收费的高速出口无需停车缴费，说明该系统有传感器的支持2. 物联网系统中的数据流动通常遵循哪个模型？（）A.OSI模型 B.TCP/IP模型 C.MQTT协议 D.HTTP协议考点05物联网、控制系统的应用【典型例题1】（2024-全国）以下哪个选项不是物联网的典型应用？（）A．智能家居 B．智能交通 C．智能医疗 D．传统农业【典型例题2】（2024-全国）近几年来，物联网应用越来越广泛。物联网应用中射频识别技术（RFID）的功能是（）A．采集转换信息 B．自动识别物品 C．存储数据 D．拍摄物品对点专攻1.以下不属于物联网应用的是（）A．智能电网 B．智能物流 C．视频聊天 D．智能医疗2.下列关于物联网的说法中，不正确的是（）A．物联网是仅限于物与物之间建立互联的网络B．物联网的体系结构包括感知层、传输层、数据处理层和应用服务层C．智慧物流、智能家具、智慧农业都是物联网的应用D．物联网是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，是在互联网基础上进行延伸和扩展的网络1、无线键盘和鼠标与计算机之间的连接方式常见的是（）A.红外 B.蓝牙 C.ZigBee D.5G2、无线运动耳机因为稳定性，防汗防水，透气性好等特点深受户外运动者喜爱。这种无线运动耳机与手机之间的连接方式通常是（）A.wi-fi B.蓝牙 C.zigbee D.5g3、物联网搭建首先需要确定什么和目标？（）A.应用场景 B.设备类型 C.数据量 D.通信距离4、物联网技术的核心是（）A.云计算 B.人工智能 C.信息传输 D.传感器5、下列事例中，必须应用物联网技术才能实现的是（）A.能根据环境亮度自动调整的感光灯 B.使用遥控器打开电视C.实时远程监控蔬菜大棚中的温度 D.水泵定时开关6、随着垃圾分类成为一种新的时尚，某公司推出了一款名为“物联网+智能垃圾分类回收系统”，该系统依托物联网、大数据、人工智能等技术。该系统无线通讯部分通过智能采集终端M21F4使用3G/4G/5G信号进行无线传输，将数据传送到市、县级监控平台。智慧垃圾桶采用先进的微电脑控制芯片、红外传感探测装置、机械传动部分组成，当人的手或物体接近投料口时，垃圾桶盖会自动开启。待垃圾投入3-4秒后桶盖又会自动关闭。用户使用时通过刷IC卡或人脸识别，分类投放、称重计量、核实积分等步骤完成规范投放；保洁员负责垃圾的收集和复核工作。下列关于该系统中传感与控制的说法，不正确的是（）A.该系统中使用红外传感器实现垃圾桶盖自动开启 B.IC卡使用了RFID技术C.人脸识别使用了人工智能技术 D.该系统的红外传感器属于输出设备7、物联网技术通过将物品与物品、物品与人、人与人之间进行连接，实现智能化管理和控制。以下哪项不是物联网的关键技术？（）A.传感器技术 B.射频识别技术 C.云计算技术 D.虚拟现实技术8、物联网的体系结构包括网络层，应用层和（）A.感知层 B.输入层 C.加工层 D.控制层9、小华希望家里的灯可以根据外界的光线强弱自动调节环境的明暗，实现这个功能需要用到（）传感器，它属于物联网（）层。A.光敏、感知 B.光敏、应用 C.温敏、感知 D.温敏、应用10、传感器工作在物联网的（）A.网络层 B.传输层 C.感知层 D.应用层11、物联网是通过传感器等设备，将物体与