1、物联网工程实训教程习题与思考题答案第1章答案.1第2章答案.3第3章答案.5第4章答案.5第5章答案.7第6章答案.9第7章答案.10第8章答案.11第9章答案.13第10章答案.15第11章答案.18第12章答案.20第13章答案.23第14章答案.24第1章答案1.1 无线传感器网络的定义和作用是什么？答：无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是由密集部署于监控区域内的微型传感器节点组成的一种无中心节点的全分布系统。这些低成本、低功耗、具有感知、数据处理和通信能力的节点通过无线信道相连，自组织构成了网络系统。传感器节点借助于其内置的形式多样的传感器，探测包
2、括温度、湿度、噪声、光强度、等众多人们感兴趣的物理现象。1-2 典型的无线传感器网络节点分为哪几种节点？答：一般包括传感器节点 (Sensor node)、汇聚节点 (Sink node)和任务 理节点。1-3 TinyOS的 构 。答：TinyOS的组 构 一 网络 ， 的组 和 的数据 ， 的组 这些 数据 、 ， 的组 数据包、由和传数据。TOS度器currency1Main“用定的组 currency1ComponentsTOS组 组 “用 currency1Interface“用fi置currency1Configurationfl /象 Mote系统组 传感器1-4 NesC的用系
3、。答：NesC的用系 ：1-5 NesC的“用程”分几？答：NesC的“用程”括为 种型：1) 定义 app.ncc 2) app_P.ncapp_M.nc3)fi置 appC.nc。1-6 Telosb节点由哪些部 组成？答：Telosb节点包括USB 程和数据 ，一 于IEEE 802.15.4/ZigBee ，工作2.4G 的 ，一 内置的 线，一 有 内 的低功耗微处理器 一些 的传感器等。1-7 理无线传感器的通信 。答： 。1-8 AODV由的 理是什么？答：AODV是一种 由 。 借用了 由 DSR 中的由 现和由 过程， 由 DSDV 的 currency1Hop-by-Hop
4、由、” 和由的 。 有 由， 有 节点 一通的节点的 ， 网络中 一 现过程。 由 程” 。第2章答案2-1 什么是NS2？NS2能实现哪些功能？答：currency11NS2的英全称是Network Simulator version 2， 是一种面向 象的网络仿真器，本质上是一 离散 拟器。 本身有一 虚拟 钟，所有的仿真都由离散 的。currency12NS2能实现的功能网络拓扑的 演， 有线和无线网络多种 的仿真， 丢包率、吞吐量、抖 率、端到端 延等网络性能参数的记录和分析、绘 等。2-2 NS2有哪些功能和仿真元素？答：currency11NS2的功能度器、节点、链、代理、分组、“
5、用 、数据记录、 演、数据分析、绘 工具。currency12NS2的仿真元素网络拓扑： 链：连 器、分器 节点：TCP代理， 代理有：TCP，TCP/Reno，TCP/Vegas，TCP/Sackl，TCP/FACK，TCP/FULLTCP等 代理有：TCPSINK，TCPSINK/DELACK，TCPSINK/SACK1，TCPSINK/SACKl /DELACK等。此外，还提供有UDP代理 代理Null、Loss Monitor。由 ：静态、 态和会话 种 播由策 。链的宽、 延和丢弃型：Drop-tailcurrency1FIFO队列、RED缓冲 和CBO。各种公平队列 FQ、SFQ和
6、DRR等。通信量的仿真：FTPTelnet。此外，NS2提供了EXPOO、POO、CBR和Traffic Trace四种不 型的通信量产生器。2-3 NS2的仿真流程是什么？涉 哪两 ？答：currency11NS2的仿真流程currency12NS2的仿真 NS2仿真分两 ： 于OTcl 程的 ，利用NS2已有的网络元素实现仿真，无 修改NS2本身， 写OTcl脚本 于C+和OTcl 程的 ， 果NS2中没有所 的网络元素， NS2 ，添加所 网络元素，即添加 的C+和OTcl， 写 的OTcl脚本。2-4 生成Tcl脚本的 式有哪两种？答： 使用脚本 辑器currency1 PSPad手工
7、入 写 使用网络脚本生成器currency1 NSG自 生成Tcl脚本，若 一步整，再 手工修改。2-5 什么是NSG？ 何使用NSG2 仿真？答：currency11NSG是一 专为NS2所计的网络脚本生成器。currency12使用NSG2 仿真的 ，见具体实验内容。2-6 NS2仿真 会产生哪些档案？这些档案有什么作用？该 何 分析？答：NS2仿真 主产生nam 和trace ：nam ：使用nam工具 仿真 果 演，主观察网络的拓扑 构、网络的组网过程、节点加入网络的过程。trace ：使用gawk工具 仿真所得的trace 分析，计算并分析丢包率、吞吐量、抖 率、端到端 延等网络性能
8、参数。使用gnuplot工具将仿真所得到的参数绘 成 形，加直观地 分析。2-7 物联网的理论研究和实际“用中，NS2能 到什么样的作用？答：此题无标准答案， 从 面思考：currency11理论研究：物联网 ，物联网环境 的网络型、网络 的拟仿真。currency12实际“用：物联网感知环境的网络计。第3章答案3-1. Windows Azure提供了哪几种 储 式？本实验中使用了哪种 式？为什么 这种 储 式？答：Windows Azure主提供了四种数据 储 式满足“用程”的不 求，这四种 储 式分别为Blob、Table、Queue和Drive(是Windows Azure为了提升兼容
9、性 提供的一种 储 式，其 实现实际上 是Blob的一种)。本实验使用了Blob，因为Blob 式是专门为 储大型的二 象 计， 、视 和音乐 等。3-2 Windows Azure提供的 储 务和数据系统提供的 储 务有何不 ？答：Windows Azure 提供的 储不是一 系型数据系统，并 的 不是SQL， 主 计用 于Windows Azure上的“用， 提供 容 的 储。第4章答案4-1 别currency1RFID系统由哪些组成？答： 别currency1RFID系统是 内置微 的标 currency1Tag、标记currency1Label、 currency1Card等中储 的
10、数据currency1UID=Unique Identification 一标 ，通过无线 率， 器中自 别。RFID系统的本的是通过 器currency1Reader 别 储标 中的ID，利用各种 ， 的ID使用 的标 象上。 本工作 理是通过标 线与 器线，利用无线 通信和 数据。标 内置的线 器 的 ，标内置的标 利用 到的 currency1wave 得 。 得 的标 IC 内的信 ，通过标 的线 信。4-2 HBE-RFID-REX系统功能？答：HBE-RFID-REX的 理部分是于无线通信 式， 习RFID的标 与 器 的 中 工作 理。 理部分由 currency1Encodin
11、g和 currency1Decoding， 3 构成。 到具 其 IO的上。4-3 HBE-RFID-REX有哪些？答：HBE-RFID-REX系统由 、 、ASKcurrency1Amplitude Shift Keying、FSKcurrency1Frequency Shift Keying、PSKcurrency1Phase Shift Keying、 器、LCD、X-、。4-4 HBE-RFID-REX系统工作流程是什么？答：HBE-RFID-REX 理部分是实现RFID 器与标 无线通信的部分。和实现了 器的功能， 和 实现了标 功能。 信通过代了线功能的currency1器，传 到
12、标 的 部分 ， 过程。此 ， 通过各端的测点currency1TestPoint， 部分 构的信“ 。 的信部分将过fifl、 和再现等。此 ，通过各端的测点， 信的“过程。 传的信 中为 数据。4-5 HBE-RFID-REX 理是什么？答： 部分 数据 ， 部分由 和 构成。 部分生成数据，能生成用于RIFD的 currency1Coding信的部分。用直 作的部分是置 currency1Setting Switch和 currency1Cursor Switch的 。4-6 HBE-RFID-REX 步有哪些？答：与 有相 的 构。置 中， 有 的SW ，其 处于”态。 SW： 种 S
13、W： 种 SW： 系统置 SW定为8bit ，利用 的数据 能为 的8bit。 有定为64bit， 全部64bit数据 。4-7 HBE-RFID-REX 由哪些部分组成？答：HBE-RFID-REX 部分由ASK、FSK、PSK 信，标 散和 感 的数据传。 的本由 钟 生器生成的 钟，过fifl、currency1器currency1Transformer，传 到第二 生成标 的器currency1Indicator部分。 ，与从传 的信一 。 ，再 传 到currency1器第一 的 信，将 过程。 和过程的 式各由ASK、FSK和PSK构成。4-8 HBE-RFID-REX 入式系统由
14、哪些部分组成？答：HBE-RFID-REX为了实现RFID的 手 器，用PXA255处理器为的 入式系统。Intel PXA255处理器由 性能和低功耗的微构组成。X-Module据该处理器的“用 系统 的习专用currency1 用，HBE-RFID-REX整体构中 端的两 ，为了使手 器能实现 入式系统，由X-和4”LCD构成。第5章答案5-1 IEEE 802.15.4中物理 和MAC 的作用是什么？答：据标准的定义，物理 实现了 功能：信道 能量测(Energy Detected)、 到的包 链质量(Link Quality Indication，LQI)、 数据、 信道 (Clear
15、 Channel Assessment， CCA)等。MAC 的成 面的功能： 器产生并信标， 通据 器的信标与 器 步 PAN网络的联(Association)和 联(Disassociation)作 无线信道通信 全使用CSMA-CA 物理信道 (Guaranteed Time Slot，GTS)与 为两 等的MAC实体提供 的数据链。5-2 ZigBee中网络 和“用 的作用是什么？答： ZigBee的网络 于IEEE 802.15.4 标准 ZigBee网络的 理，由 定 提供上 与 的通信 等作用。 ZigBee 标准“ 中， 定义了网络 和“用 作用的Application Sup
16、port Sub-layer (APS) 。 于ZigBee提供的 务，APS 理记 信 的Binding table， “用 数据 的作用。5-3 RSSI定 的 理是什么？ 答：所 RSSIcurrency1Received Signal Strength Indicator， 节点将传的数据的 强度 测定的 。 据节点 的标和信强度 公式 计算 实际 离 。RSSI=(10nlgd+A)上式中：RSSI 为工作信道上 数据包 ，8 (symbol period)中测得的信能量平 ， 为一 8bit二 数添加到数据包中向上 传d为 节点与 节点 的 离， 为mn 了具体的传播环境信能量 器
17、 离fi加 的率，为了 “ 算，实际写入定 的n 是通过 得到的整数 ，具体 参考数据手 A为线全向式 节点1m处信的RSSI ，与信 强度有。A 和n 程”中用置。 节点向 内的参考节点 播一系列currency1程”中为5 信 (ClusterID:0x0019)，等 一定 ， 节点一 内 播 置求信 (ClusterID:0x0011)，参考节点 到一系列的Cluster ID为0x0019的 将计算RSSI的平 ， 将自的标和计算的RSSI平 节点(Cluster ID:0x0012)。第6章答案6-1、什么是M2M？M2M构包 哪 部分？答：M2Mcurrency1Machine/M
18、an-to-Machine/Man是一种 器 能交互为核心的、网络“的“用与 务。 地说，M2M是 器 的互联互通。 义上 说，M2M 代 器 器、人 器、 器 人、移 网络 器 的连 与通信， 涵盖了所有实现人、 器、系统 通信连 的和手。M2M 综 了数据集、GPS、远程监控、通信、信 等，能实现业务流程的自 “。M2M 使所有 器都具连网和通信能力， 让 器、人与系统 实现超 的无缝连 。现有的M2M标准，都涉 5 的部分： 器、M2M端、通信网络、中 、“用。器 器具信 感知、信 加工能力，即为M2M(machine to machine)中的machine。M2M端 信 的提 ，从各
19、种 器/那里 数据，传 到通信网络，有一部分fl 封装了M2M 。通信网络 信 传 的通道， GPRS，3G网络，因特网。中 通信网络和“用 桥 作用。“用 得数据 加工分析，实现预 的功能。6-2、通信中用到的RS232，我们常使用的是哪几 脚？具体作用是什么？答：TXD，RXD，GND。 者组成异步 通信式。TXD:数据 。RXD:数据 。GND: 地。6-3、什么是AT？常用的AT有哪些？答：AT 是用 控 TEcurrency1Terminal Equipmentcurrency1 PC等用端和 MTcurrency1Mobile Terminalcurrency1 移 台等移 端 交
20、互的。常用的AT ：功能 AT 详细拨 ATD 面紧跟拨 话 挂 ATH 挂 短 式 AT+GMGF 短 式currency1TEXTPDU短 AT+CMGR 短 提 AT+CNTI 到 的提 式短 AT+CMGS 短 TCP/UDP 连 初 “ AT+CGDCONT 初 “TCP/UDP连 TCP/UDP连 AT+IPSTART 与定的IP TCP/UDP连 务器侦听 AT+IPLISTEN 务器侦听功能TCP/UDP 数据 AT+IPSEND 定链 数据TCP/UDP 数据缓 AT+IPGETDATA 某链是否有数据到达TCP/UDP 数据到达 AT+CIPDATA 有数据到达 主 上报闭
21、TCP/UDP连 AT+CIPCLOSE 闭定的连 第7章答案7-1 慧城市的 和 。答： 慧城市 于数字地球。“数字地球”是地球为 象，地理标为 据，具有多、多尺度海量数据的融 ，能用多媒体和虚拟现实 多的 达，具有数字“、网络“、 能“和 视“特征的虚拟地球。7-2什么是 慧城市？答： 慧城市是科 观为导，充分 挥城市 慧型产业优势，集成 ，推 信 网络综 “、宽“、物联“、 能“，加快 慧型商务、“教育、医药卫生、城市 理、城市交通、环境监控、公 务、居家生等领域 ，全面提 利用效率、城市 理水平和市民生质量，努力改传统落 的生产 式和生 式。7-3 介绍 慧城市的构。答： 慧城市的构 分为四 部分：感知 、网络 、平台 、“用 。感知 集各信 。网络 主实现 泛的互连功能，能 感知 感知到的信 无 碍、
