第一篇：物聯網與現代通信1

物聯網與現代通信

第一章：緒論

研究背景

21世紀是一個以網絡計算機為核心的信息時代。數字化、網絡化與信息化、經濟全球化是21世紀的時代特征。隨著信息技術的迅速發展，經濟全球化不斷加快。通過計算機技術、數據通訊和互聯網技術實現現代物流和電子商務已經成為大勢所趨。隨著全球經濟一體化，信息網絡化進程的加快，在技術革新迅猛發展的背景下，為滿足對單個產品的標識和高效識別，美國麻省理工學院的自動識別實驗室在美國統一代碼委員會(UCC)的支持下，提出：要在計算機互聯網的基礎上，利用RFID、無線數據通信技術，構造一個覆蓋世界萬物的系統還提出了產品電子代碼(EPC)的概念，隨后由國際物品編碼協會和美國統一代碼委員會主導，實現了全球統一標識系統中的GTIN編碼體系與EPC概念的完善結合，將EPC納入了全球統一標識系統，從而確立了EPC在全球統一標識體系中的戰略地位.。EPC標簽是編號（每一個商品唯一的號碼，“牌照”)的載體，當EPC標簽貼在物品上或內嵌在物品中的時候，即將該物品與EPC標簽中的產品電子碼建立起了一對一的對應關系。EPC標簽從本質上來說是一個電子標簽，通過射頻識別系統的電子標簽讀寫器可以實現對EPC標簽內存信息的讀取。這個內存信息通常就是產品電子碼，產品電子碼經讀寫器上報給物聯網中間件，經處理后存儲在分布式數據庫中。用戶查詢產品信息時只要在網絡瀏覽器的地址欄輸入產品名稱、生產商、供貨商等信息，就可以實時獲悉產品在供應鏈中的狀況。這整個系統我們目前把它稱為物聯網。物聯網旨在提高現代物流、供應鏈管理水平，降低成本，被譽為是一項具有革命性意義的現代物流信息管理新技術。

第二章：物聯網與現代通信的關系

基本內涵

物聯網被視為互聯網的應用擴展，應用創新是物聯網的發展的核心，以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。

英文名： Internet of Things（IOT），也稱為Web of Things。

物聯網是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。

鮮明特征

和傳統的互聯網相比，物聯網有其鮮明的特征。

首先，它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環境信息，不斷更新數據。

其次，它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網，通過各種有線和無線網絡與互聯網融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸，由于其數量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數據的正確性和及時性，必須適應各種異構網絡和協議。

還有，物聯網不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據，以適應不同用戶的不同需求，發現新的應用領域和應用模式。

“物”的涵義

這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯網”的范圍：

1、要有數據傳輸通路；

2、要有一定的存儲功能；

3、要有CPU；

4、要有操作系統；

5、要有專門的應用程序；

6、遵循物聯網的通信協議；

7、在世界網絡中有可被識別的唯一編號。

物聯網定義

物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特征。

物聯網(Internet of Things)指的是將無處不在（Ubiquitous）的末端設備（Devices）和設施（Facilities），包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等和“外在使能”(Enabled)的，如貼上RFID的各種資產（Assets）、攜帶無線終端的個人與車輛等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”（Mote），通過各種無線/有線的長距離/短距離通訊網絡實現互聯互通（M2M)、應用大集成（Grand Integration)、以及基于云計算的SaaS營運等模式，提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務功能，實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。

第三章：物聯網通信的核心技術

物聯網核心技術應用

無線射頻識別技術(RFID)技術

無線射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它的工作原理如下：使用射頻電磁波通過空間耦合(交變磁場或電磁場)在閱讀器和進行識別、分類和跟蹤的移動物品（物品上附著有RFID標簽）之間實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。RFID是一種利用電磁能量實現自動識別和數據捕獲技術，可以提供無人看管的自動監視與報告作業。

具體的工作原理如下：當裝有電子標簽的物體接近微波天線時，閱讀器受控發出微波查詢信號。安裝在物體表面的電子標簽收到經微波天線發出的查詢信號后，根據查詢信號中的命令要求，將標簽中的數據信息反射回微波天線。微波天線接收到電子標簽反射回的微波合成信號后，經閱讀器內部微處理器處即可將電子標簽中的識別代碼等信息分離出來。這些識別信息作為物體的特征數據被傳送到控制計算機作進一步處理，從而完成與物體有關的信息查詢、統計、管理等應用。整個識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，并且閱讀器能自行判斷RFID標簽是否被重復讀取處理。RFID技術的這些功能特性很適合流水線上產品的控制，以實現流水作業管理，得以使整個流水線管理自動化。

RFID系統一般由RFID系統由閱讀器、應答器（標簽）和應用系統三部分組成，通過電波在響應媒介和詢問媒介間傳遞信息。閱讀器，一般是一臺內含天線和芯片解碼器的閱讀(有時還可以寫入)設備，可設計為手持式或固定式；閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別體的目的。通常閱讀器與電腦相連，所讀取的標簽信息被傳送到電腦上進行下一步處理。應用系統，一般是由計算機支撐的有線或無線管理系統。視不同應用要求，對于實時型的智能型控制器，不一定必須要有后臺應用系統。標簽，主要是射頻標簽，響應端內含天線，兩者組成所謂的“雷達收發機”，以卡、標簽等形式存在。

RFID物品識別的目標是為每一物理實體提供唯一標識。它與傳統條碼技術相比有以下幾方面的優點：

（1）唯一標識。條碼只能識別一類產品, 而無法識別單品, 因此條碼容易偽造。RFID卻可以為單品提供唯一標識。

（2）讀取方便。條碼是可視傳播技術。即掃描儀必須“看見”條碼才能讀取它, 這表明人們通常必須將條碼對準掃描儀才有效。相反, 無線電識別并不需要可視傳輸技術, 射頻標簽只要在識讀器的讀取范圍內就可以了, 甚至可以穿過外包裝進行識別。這大大減少了人的參與, 提高了識別效率。

（3）長壽耐用。紙型條碼容易破損和受到污染。而RFID電子標簽可以應用于粉塵、油污等高污染環境和放射性環境。

（4）動態更改。條碼信息一旦需要更改就必須重貼, 而RFID電子標簽中的信息可以編輯, 便于更新。

（5）可擴展性。RFID電子標簽存儲的是電子數據, 在需要的時候可以改變其中的編碼結構, 便于升級。

（6）RFID電子標簽可以設置密碼, 保密性強。RFID技術的應用

物聯網技術的應用可以使電子商務變得更強大, 它使消費者可以在網上查到任何一家商店的任何一件商品, 選擇起來得心應手。在物流領域,RFID電子標簽可以應用于自動倉儲庫存管理、產品物流跟蹤、供應鏈自動管理、產品裝配和生產管理、產品防偽等多個方面。

2006年高科技項目申報國家共撥款1億2800乃人民幣用以支持20項課題研究，其中“RFID系統測試技術研究及開放平臺建設”、“RFID應用方案公共測試系統建設”、“符合ISO 18000-6 Type B/C標準的(UHF)標簽芯片研發和產業化”、“RFID標簽集成技術研究及產業化”、“RFID公共服務體系架構設計及應用服務關鍵技術研究與開發”．“區域RFID信息公共服務平臺關鍵技術研究與開發”、“RFID標準研究與制定”這七項課題約占全部經費的50％。由此可見，在前一次的項目攻堅中主抓公共項目的基礎建設．RFID設備的生產以及產業鏈完善建設以及RFID使用規范標準化。這對于我國RFID技術及應用這座宏偉大廈來說無異于堅實的地基。目前，此番不少課題已經相繼取得了進展，部分已得到業界的認可。如中科院自動化所承擔的物流領域研究和貴州茅臺酒股份有限公司的RFID技術在茅臺酒防偽的應用等，特別是RFID技術在票務和食品安全領域中的成果更被及時應用到奧運會中。依據目前情況來看RFID的產業化發展在各個地區已經呈現出相對完整產業鏈，無論是封裝．標簽的印刷方的提供。

在此講述一個RFID在圖書館中的應用例子。RFID對圖書館及讀者來說，較之條碼識別具有明顯的優勢。在圖書館管理中，利用RFID的無線傳輸能力和大容量的數據儲存，可以極大地提高圖書館管理的效率。RFID優勢具體表現為：①簡化借還書服務工作。目前圖書館的借還書作業除了刷條形碼外，還需做上磁及消磁的繁瑣工作，以RFID卷標取代條形碼、磁條，不用一本書一本書的用掃描儀掃描條形碼，并且可以一次讀取多筆資料，同時減少讀者的等待時間及館員的例行業務，提升了圖書館的服務品質及形象；②容易查找錯架、亂架的圖書。利用RFID無線電波感應技術。使放置錯架的圖書能很快被發現，提高圖書館館員整架的工作效率；③加速盤點工作。目前圖書館盤點的方式一定要將書從書架上將每一本書取出，RFID Tag以無線電波傳送信息，可以一次讀取數個RFID卷標資料。簡化盤點工作；④耐環境性。RFID對水、油和藥品等物有強力的抗污性，且在黑暗及臟污的環境之中也可以讀取數據；⑤可重復使用及穿透性。RFID卷標可以回收重復使用。并且若RFID被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質包覆的話，也可以進行穿透性通訊；⑥讀者自助借還書。圖書館提供自助借還書外圍設備，則讀者可以自行辦理圖書的借還。

第四章：物聯網對當前和下一代網絡的影響

物聯網是在互聯網基礎上的向下延伸，由感知對象和感知單元來獲取信息，再通過通信網絡收集信息，最后上傳做智能分析決策，提供智能服務。物聯網對所連物件的要求主要有三點：連網的每一物件均可尋址、連網的每一物件均可控制、聯網的每一物件均可控制。

物聯網最基本的元件是傳感器，它感應物理條件和化學成分，并且轉化為被觀察的特性成比例的電信號。單個傳感器節點是不能用的，也不可靠，需要多個傳感器節點連起來，組成傳感器網絡。

物聯網節點數量多，節點的配置非常密集，從減輕安裝和維護成本考慮要盡可能少用人工干預，即節點的位置無需預設或硬連接。隨新的物品的加入將添加或刪除節點以適應網絡拓撲的變化，要求具有發現鄰近節點的存在和身份，并協商分享任務的功能，自動定位節點的類型和編組并能根據節點的移動而重新分組。物聯網的發現功能不僅表現在連接建立過程，還用于性能監視，開始、停止、管理和調度發現過程，自動部署與激活、解除激活，理解和建立邏輯位置與空間位置的映射關系，還可在任何時間對所分配的作用和屬性進行調整，或按需創建新的屬性。

感知數據需要校正，由于制造的不一致的缺陷需要在出廠前校正，由于環境影響、老化等原因使所感知的數據有偏差，需要考慮傳感器與環境之間的耦合關系。

將信息收集傳輸并匯集到信息中心還沒有完成物聯網的功能，需要利用專家系統和數學模型，參考歷史數據，綜合異構來源的多種信息，進行分析推理，給出決策，取決于智能決策算法的成熟性和水平，上述過程的部分或全部由智能決策系統自動完成。智能決策算法需要考慮事件間的相關性和上下文感知，對觀察到的數據進行過濾、匯聚和數據挖掘及認知處理與優化，而不基于單個事件來觸發活動。

物聯網的管理包括以下方面：傳感器管理、任務分配和數據通告、傳感器詢問和數據分發;對物理網設施的自動輪詢、網絡拓撲變化實時圖形顯示;物聯網節點身份、關系和信譽管理;流量和擁塞管理及實時圖形顯示，要求能識別突發的過載，監視物聯網和Web的應用，識別黑客的沖擊。

物聯網還需要重視安全技術。物聯網的節點可能被克隆、被假冒、被移動和被解激，節點的數據會被屏蔽、被干擾、被竊取和被篡改。物聯網的節點進網時需要認證，重要的物聯網節點的數據需要加密。物聯網節點配置的冗余性和多路由選擇提供了抗御節點被損壞的網絡生存性。物聯網的智能分析決策數據庫也需要有應對非法入侵能力和災備設計。對異構設備的隱私保護技術、虛擬化、匿名機理;以用戶為中心的上下文感知隱私和隱私策略;基于安全與隱私需要的安全與隱私屬性選擇。

物聯網還應考慮能量供給、獲取、測量與管理的技術，以滿足節點野外工作的需要。

物聯網的應用有智能電網、節能建筑、智能工業、智能農業、智能交通、智能物流、數字醫療、數字家居、安全監控和環境監測。在工業領域，物聯網管理制造業的供應鏈，監測生產環境、優化生產過程用料和工藝、管理設備、監測產品全生命周期、監測環保指標、管理員工。在農業領域，物聯網可用于農產品加工與農產品運輸，牲畜管理，農用物資、農產品、農場、農藥的管理等。

智能電網是物聯網最常見的一個應用。因為發電與用電量不匹配，電網利用率很低。智能電網使用健壯的雙向通信、高級傳感器和分布式計算機來改善電力交換和使用的效率，提高可靠性。以前因發電量波動較大難以接入電網的風電、太陽能等分布式能源可以用于補助主網發電。

智能交通系統可以有效避免交通安全問題，提高交通運輸效率。智慧物流系統利用RFID 實現對在途物品的跟蹤。

第五章：物聯網對世界發展的影響

方正平：物聯網的本質是無線傳感網，無線傳感網是技術，物聯網是經濟。這一點就像英特網是技術，互聯網是經濟一樣。也可以說，物聯網是動脈與靜脈，無線傳感網是信息化的毛細血管。互聯網對于生活的影響是架起人與人的溝通，從而改變了人們的生活方式。而物聯網是架起物與物之間的溝通，這項技術對于生活的影響是多方面的，甚至可以說是無處不在的。想像一下，如果把物聯網與互聯網共融起來，那是怎么樣一種結果，所以說，將來，物聯網對于生活的影響是無處不在的。

田寧：網絡的發展一日千里，互聯網、移動通信網、電視網甚至是電網的“多網融合時代”已經來臨，成為新世紀又一個發展機遇。物聯網是多網融合時代的必然產物，它將人與人之間的溝通連接擴展到了人與物、物與物之間的溝通連接，智能化、網絡化的生活將讓人們工作、生活更加便捷和人性化。

莫凌飛：物聯網技術將極大地改變我們生活的方式和效率，我們能隨時隨地的把握我們感興趣的“物體”的信息，做出更合理的決定與控制。

計算機的出現使信息處理獲得了質的飛躍，形成了信息技術第一次產業化浪潮，在我國催生了中關村園區;互聯網和移動網的發展使信息傳輸獲得了巨大提升，成為第二次產業化浪潮。以物聯網為代表的信息獲取技術的突破，將從虛擬信息空間、人人互聯發展到對現實物理世界的感知，為信息傳輸和信息處理提供更為豐富的需求源泉和強大的發展助力，從而掀起第三次產業化浪潮。物聯網作為以強大需求為牽引的前沿技術，將繼續推動計算機、手機、網絡產業的發展，并將使信息獲取出現革命性的變化。

物聯網和傳感網是同一個東西，其精髓是“感知”;物聯網給人類社會帶來的影響和變革，可能要遠遠大于互聯網;只有及早謀劃、集中攻克核心技術，才能避免“起大早、趕晚集”的尷尬局面。

物聯網正成為一個廣泛關注的熱點話題。今年8月7日，溫家寶總理視察中科院無錫微納傳感網工程技術研發中心時，指出要迅速在無錫建立“傳感網中心”，或“感知中國”中心。

物聯網的發展是一個嶄新的行業，更是一個與時俱進的領域，它將帶來什么影響，讓我們拭目以待。

第六章：物聯網通信的發展前景

業內專家認為，物聯網一方面可以提高經濟效益，大大節約成本；另一方面可以為全球經濟的復蘇提供技術動力。目前，美國、歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯網。我國也正在高度關注、重視物聯網的研究，工業和信息化部會同有關部門，在新一代信息技術方面正在開展研究，以形成支持新一代信息技術發展的政策措施。

中國移動總裁王建宙提及，物聯網將會成為中國移動未來的發展重點。他表示將會邀請臺灣生產RFID、傳感器和條形碼的廠商和中國移動合作。運用物聯網技術，上海移動已為多個行業客戶度身打造了集數據采集、傳輸、處理和業務管理于一體的整套無線綜合應用解決方案。最新數據顯示，目前已將超過10萬個芯片裝載在出租車、公交車上，形式多樣的物聯網應用在各行各業大顯神通，確保城市的有序運作。在世博會期間，“車務通”全面運用于上海公共交通系統，以最先進的技術保障世博園區周邊大流量交通的順暢；面向物流企業運輸管理的“e物流”，將為用戶提供實時準確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運輸路徑選擇、物流網絡設計與優化等服務，大大提升物流企業綜合競爭能力。

此外，普及以后，用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數量將大大超過手機的數量。物聯網的推廣將會成為推進經濟發展的又一個驅動器，為產業開拓了又一個潛力無窮的發展機會。按照目前對物聯網的需求，在近年內就需要按億計的傳感器和電子標簽，這將大大推進信息技術元件的生產，同時增加大量的就業機會。

要真正建立一個有效的物聯網，有兩個重要因素。一是規模性，只有具備了規模，才能使物品的智能發揮作用。二是流動性，物品通常都不是靜止的，而是處于運動的狀態，必須保持物品在運動狀態，甚至高速運動狀態下都能隨時實現對話。

美國權威咨詢機構FORRESTER預測，到2020年，世界上物物互聯的業務，跟人與人通信的業務相比，將達到30比1，因此，“物聯網”被稱為是下一個萬億級的通信業務。

第七章：結束語

當局域網出現的時候，和現在一樣，有一種成為新興產業浪潮的趨勢，當時誰也沒有想到它可以發展成為現在的互聯網。而今，物聯網和當時局域網一樣的出現了，給我們帶來了前所未有的發展前景，給我們帶來了良好的發展機遇的同時，也為我們帶來了無限的挑戰，時代總是在這樣的情況下發展起來。當第一次產業革命出現，我們來到了蒸汽時代，隨后，我們進入了電器時代，第三次產業革命，我們步入信息科技時代，人們都說工業革命是變革世界的引擎，帶來新的產物。

雖然物聯網不是一次產業革命，但是它卻有著與產業革命類似的效果，它的出現帶來了許多新興產業，將有一股強大的力量推動著人類前進的步伐，問題、機遇、挑戰、前景，這樣一系列的正反面問題的存在，將大大加速著社會的進步。物聯網有利也有弊，相信，物聯網最終會像互聯網一樣，成為人們生活的一部分。

第二篇：物聯網與現代通信3

物聯網與現代通信論文

李少君 08005635

物聯網與現代通信

第一章：緒論

第二章：物聯網與現代通信的關系

第三章：物聯網通信的核心技術

第四章：

第五章：物聯網對世界發展的影響

第六章：物聯網通信的發展前景

第七章：結束語

學號：x 姓名：x

物聯網對當前和下一代網絡的影響

物聯網與現代通信論文

李少君 08005635

第一章

緒論

1物聯網概念

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網的定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。2物聯網發展的現狀及進展

我國發展物聯網技術起步較早，目前在標準和技術等方面也具有一定優勢。《國家中長期科學與技術發展規劃（2006—2020年）》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中均將“傳感網”列入重點研究領域。中科院先后投入了數億資金用于標準制定、技術開發等工作。目前，我們物聯網標準體系已經形成初步框架，向國際標準化組織提交的多項標準提案也已經被采納，這說明我國在傳感領域走在世界前列，正在與德國、美國、英國等一起成為“物聯網”國際標物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 準制度的主導國。

在美國，奧巴馬期望利用“智慧地球”來刺激經濟，把美國經濟帶出低谷。其“智慧地球”的核心是指以一種更智慧的方法，利用新一代信息通信技術來改變政府、公司和人們相互交互的方式，以便提高交互的明確性，效率、靈活性和響應速度。通俗地講，它是新一代IL技術充分運用在各行各業中，即把感應器嵌入和裝備到全球每個角落的電網、鐵路、橋梁、隧道、公路等各種物體中，并且被普遍連接，形成所謂“物聯網”，而后，通過超級計算機和“云計算機”將“物聯網”整合起來，人類能以更加精細和動態的方式管理生產和生活，從而達到全球“智慧”狀態，最終形成“互聯網+物聯網=智慧地球”。在此基礎上，人類可以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到“智慧”狀態，極大地提高資源利用率和生產力水平，應對經濟危機，能源危機、環境惡化，從而打造一個“智慧地球”。作為新一輪IT技術革命，“智慧地球”上升為美國的國家戰略，被認為是挽救危機，振興經濟，確立競爭優勢的關鍵戰略。

在日本，政府出臺了數字日本創新項目CT鳩山計劃行動大綱，發揮政府引導示范與企業研發推廣的合力，啟動了物聯網的應用。

第二章 物聯網與現代通信的關系

物聯網是指通信傳感設備，按照約定的協議把任何物品物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位跟蹤和管理的一種網絡，它是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡。這是2010年《政府工作報告》的定義。通信是物聯網的基礎之一；物聯網是搭建在通信基礎之上的應用；現代通信技術為物聯網建設提供更先進的通信技術。

第三章 物聯網通信的核心技術

物聯網核心技術之感知層：傳感器技術、射頻識別技術、二維碼技術、機電系統核心技術之感知層：傳感器技術、射頻識別技術、二維碼技術、微機電系統。1.傳感器技術

傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大技術。從仿生學觀點，如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”，把通信系統看成傳遞信息的“神經系統”的話，那么傳感器就是“感覺器官”。微型無線傳感技術以及以此組件的傳感網是物聯網感知層的重要技術手段。2.射頻識別（RFID）技術射頻識別（射頻識別）

射頻識別（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）是通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據的無線通訊技術。在國內，RFID已經在身份證、電子收費系統和物流管理等領域有了廣泛應用。

RFID技術市場應用成熟，標簽成本低廉，但RFID一般不具備數據采集功能，多用來進行物品的甄別和屬性的存物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 儲，且在金屬和液體環境下應用受限，RFID技術屬于物聯網的信息采集層技術。3.微機電系統（MEMS）

微機電系統是指利用大規模集成電路制造工藝，經過微米級加工，得到的集微型傳感器、執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統。MEMS 技術屬于物聯網的信息采集層技術。4.GPS技術

GPS技術又稱為全球定位系統，是具有海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS作為移動感知技術，是物聯網延伸到移動物體采集移動物體信息的重要技術，更是物流智能化、智能交通的重要技術。

物聯網核心技術之信息匯聚層：傳感網自組網技術、核心技術之信息匯聚層：傳感網自組網技術、局域網技術及廣域網技術

1.無線傳感器網絡（WSN）技術

無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network,簡稱WSN)的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網絡進行連接，從而將各自采集的數據通過無線網絡進行傳輸匯總，以實現對空間分散范圍內的物理或環境狀況的協作監控，并根據這些信息進行相應 的分析和處理。物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 WSN技術貫穿物聯網的三個層面，是結合了計算、通信、傳感器三項技術的一門新興技術，具有較大范圍、低成本、高密度、靈活布設、實時采集、全天候工作的優勢，且對物 聯網其他產業具有顯著帶動作用。2.Wi-Fi Wi-Fi（Wireless Fidelity,無線保真技術）是一種基于接入點（Access Point)的無線網絡結構，目前已有一定規模的布設，在部分應用中與傳感器相結合。Wi-Fi技術屬于物聯網的信息匯總層技術。3.GPRS GPRS（General Packet Radio Service,通用分組無線服務)是一種基于GSM移動通信網絡的數據服務技術。GPRS技術可以充分利用現有GSM網絡，目前在很多領域有廣泛應用，在物聯網領域也有部分應用。GPRS技術屬于物聯網的信息匯總層技術。

物聯網核心技術之傳輸層：通信網、互聯網、網絡、網絡、廣電網絡、核心技術之傳輸層：通信網、互聯網、3G 網絡、GPRS 網絡、廣電網絡、NGB 輸層 1.通信網

通信網是一種使用交換設備、傳輸設備，將地理上分散用戶終端設備互連起來實現通信 和信息交換的系統。通信物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 最基本的形式是在點與點之間建立通信系統，但這不能稱為通信網，只有將許多的通信系統（傳輸系統）通過交換系統按一定拓撲結構組合在一起才能稱之為通信。也就是說，有了交換系統才能使某一地區內任意兩個終端用戶相互接續，才能組成通信網。2.3G網絡

3G是英文the 3rd Generation的縮寫，指第三代移動通信技術。相對第一代模擬制式手 機（1G）和第二代GSM、CDMA等數字手機，第三代手機（3G）是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。3.GPRS網絡

這是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗的講，GPRS是一項高速數據處理的科技，方法是以“分組”的形式傳送資料到用戶手上。雖然GPRS是作為現有GSM網絡向第三代移動通信演變的過渡技術，但是它在許多方面都 具有顯著的優勢。4.廣電網絡

廣電網通常是各地有線電視網絡公司（臺）負責運營的，通過HFC（光纖+同軸電纜混合網）網向用戶提供寬帶服務及電視服務網絡，寬帶可通過CableModem連接到計算機，理 論到戶最高速率38M，實際速度要視網絡情況而定。物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 5.NGB廣域網絡

中國下一代廣播電視網（NGB）是以有線電視數字化和移動多媒體廣播（CMMB）的成果為基礎，以自主創新的“高性能帶寬信息網”核心技術為支撐，構建適合我國國情的、三網融合的、有線無線相結合的、全程全網的下一代廣播電視網絡。

物聯網接口、客戶管理、核心技術之運營層：專家系統、云計算、核心技術之運營層：專家系統、云計算、API 接口、客戶管理、GIS、ERP 1.企業資源計劃（ERP）企業資源計劃（企業資源計劃）

ERP是指建立在信息技術基礎上，以系統化的管理思想，為企業決策層及員工提供決 策運行手段的管理平臺。ERP 技術屬于物聯網的信息處理層技術。

2.專家系統（Exper System)專家系統（專家系統）

專家系統是一個含有大量的某個領域專家水平的知識與經驗，能夠利用人類專家的知識 和經驗來處理該領域問題的智能計算機程序系統。屬于信息處理層技術。3.云計算

云計算概念間由Google提出的，這是一個美麗的網絡應用模式，是指IT基礎設施的交付和使用，通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源。

第四章 物聯網對當前和下一代網絡的影響 物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 互聯網的更新換代是一個漸進的過程。雖然學術界對于下一代互聯網還沒有統一定義，但對其主要特征已達成如下共識：

更大：采用ＩＰｖ６協議，使下一代互聯網具有非常巨大的地址空間，網絡規模將更大，接入網絡的終端種類和數量更多，網絡應用更廣泛；

更快：１００Ｍ字節／秒以上的端到端高性能通信；

更安全：可進行網絡對象識別、身份認證和訪問授權，具有數據加密和完整性，實現一個可信任的網絡；

更及時：提供組播服務，進行服務質量控制，可開發大規模實時交互應用；

更方便：無處不在的移動和無線通信應用；

更可管理：有序的管理、有效的運營、及時的維護；

更有效：有盈利模式，可創造重大社會效益和經濟效益。

第五章：物聯網對世界發展的影響

物聯網用途廣泛，遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域。

物聯網把新一代IT技術充分運用在各行各業之中，具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，然物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來，實現人類社會與物理系統的整合，在這個整合的網絡當中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制，在此基礎上，人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到“智慧”狀態，提高資源利用率和生產力水平，改善人與自然間的關系。

毫無疑問，如果“物聯網”時代來臨，人們的日常生活將發生翻天覆地的變化。然而，不談什么隱私權和輻射問題，單把所有物品都植入識別芯片這一點現在看來還不太現實。人們正走向“物聯網”時代，但這個過程可能需要很長的時間。

應用案例

一：物聯網傳感器產品已率先在上海浦東國際機場防入侵系統中得到應用

系統鋪設了3萬多個傳感節點，覆蓋了地面、柵欄和低空探測，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。而就在不久之前，上海世博會也與中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心簽下訂單，購買防入侵微納傳感網1500萬元產品。

二：ZigBee路燈控制系統點亮濟南園博園

ZigBee無線路燈照明節能環保技術的應用是此次園博園中的一大亮點。園區所有的功能性照明都采用了ZigBee物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 無線技術達成的無線路燈控制。

三：智能交通系統(ITS)

是利用現代信息技術為核心，利用先進的通訊、計算機、自動控制、傳感器技術，實現對交通的實時控制與指揮管理。交通信息采集被認為是ITS的關鍵子系統，是發展ITS的基礎，成為交通智能化的前提。無論是交通控制還是交通違章管理系統，都涉及交通動態信息的采集，交通動態信息采集也就成為交通智能化的首要任務。

四：首家高鐵物聯網技術應用中心在蘇州投用

我國首家高鐵物聯網技術應用中心2010年6月18日在蘇州科技城投用，該中心將為高鐵物聯網產業發展提供科技支撐。

高鐵物聯網作為物聯網產業中投資規模最大、市場前景最好的產業之一，正在改變人類的生產和生活方式。據中心工作人員介紹，以往購票、檢票的單調方式，將在這里升級為人性化、多樣化的新體驗。刷卡購票、手機購票、電話購票等新技術的集成使用，讓旅客可以擺脫擁擠的車站購票；與地鐵類似的檢票方式，則可實現持有不同票據旅客的快速通行。

清華易程公司工作人員表示，為應對中國巨大的鐵路客運量，該中心研發了目前世界上最大的票務系統，每年可處理30億人次，而目前全球在用系統的最大極限是5億人次。物聯網與現代通信論文

李少君 08005635

五：國家電網首座220千伏智能變電站

2011年1月3日，國家電網首座220千伏智能變電站――無錫市惠山區西涇變電站日前投入運行，并通過物聯網技術建立傳感測控網絡，實現了真正意義上的“無人值守和巡檢”。西涇變電站利用物聯網技術，建立傳感測控網絡，將傳統意義上的變電設備“活化”，實現自我感知、判別和決策，從而完成自動控制。完全達到了智能變電站建設的前期預想，設計和建設水平全國領先。

第六章：物聯網通信的發展前景

物聯網描繪的是充滿智能化的世界：當司機出現誤操作的時候汽車會自動報警；下雨時，窗戶會自動關閉；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等。美國權威資訊機構Forrester預測，到2020年，世界上物物互聯的業務，跟人與人通信的業務相比，將達到30：1.有研究機構預計10年內物聯網就可能大規模普及，這一技術將會發展成為一個上萬億元規模的高科技市場，其產業要比互聯網大30倍。

因此，物聯網將是繼互聯網之后又一次給社會、經濟各方面帶來跨越式發展得技術變革，已引起了各國各領域的密切關注和研究。

然而，物聯網研究和開發的機遇更是挑戰。聯網的發展需要一個寬松的環境以及產業鏈的共同努力，這樣才能實現上下游產業及跨產業的聯動，形成產業的聯盟，帶動整個產物聯網與現代通信論文

李少君 08005635 業鏈，共同推動物聯網發展。這就要求我們能夠從深層次發現和解決物聯網中的關鍵理論問題、攻克技術難點及將物聯網研究和開發的成果應用與實際，則我們就可以再物聯網研究和開發的挑戰中獲得發展得機遇。否則，我們只會在物聯網研究和開發上浪費時間和資源，又一次錯過了在科學和技術領域發展的機遇。

第七章：結束語

以上闡述了物聯網的定義、起源和發展，重點介紹了其研究的關鍵技術和相關應用，并對物聯網對下代網絡作了一個比較詳盡得綜述。我們金額以預見，物聯網是一個朝陽產業，而且已經在某些領域實施應用，顯示了它在方便人們生活，提高工作效率的巨大優勢。各國都要積極應對挑戰，把握這個機遇。

第三篇：物聯網通信技術心得體會

物聯網通信技術實驗心得體會

來到大學我的專業是物聯網工程，這個看起來高大上的專業確實很高大上，物聯網有廣闊的前景，需要學習的科目也是很多的，通過了這幾年對物聯網的了解和學習，特別是在學習了物聯網通信這門課之后讓我更加了解了物聯網，更加向往物聯網的獨特魅力。

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。

因此，物聯網的定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網被視為互聯網的應用擴展，應用創新是物聯網的發展的核心，以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。

物聯網的本質概括起來主要體現在三個方面：一是互聯網特征，即對需要聯網的物一定要能夠實現互聯互通的互聯網絡；二是識別與通信特征，即納入物聯網的“物”一定要具備自動識別與物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即網絡系統應具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。

首先，它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環境信息，不斷更新數據。

其次，它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網，通過各種有線和無線網絡與互聯網融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸，由于其數量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數據的正確性和及時性，必須適應各種異構網絡和協議。

故由此知道通信在物聯網中的地位，物聯網主要是靠通信技術來傳遞信息。學習物聯網通信這個學科我們做了很多的實驗都是基于凌陽科技開發板來學習的。做的實驗也是挺多的，通過實驗使得我們更加的了解物聯網通信。比如：io輸入和輸出實驗，數碼管的動態顯示實驗，定時器實驗，單片機與PC機串口通信實驗，無線通信實驗，光照度傳感器實驗，ZigBee網絡實驗等。

通過實驗我們理解了串口通信原理，掌握了CC2530單片機與PC機串口的通信的方法。了解了CC2530無線通信工作的原理和無線模塊驅動的方法。也了解了ZigBee的星狀網絡結構等等。學習完了之后收貨很豐富，學到很多通信方面的東西還有對物聯網的應用實現更加的了解。

第四篇：物聯網通信原理知識總結

IOT Revision Chap 1 通信系統

Part 1 Key Point 1.無線通信系統的模型

a)組成：

i.發送端：把各種可能轉換的消息轉換成原始電信號 ii.信道：信號傳輸的通道 iii.接收端：從接收信號中回復出相應的原始信號 iv.噪聲源：信道中的噪聲及分散在通信系統其他各處的噪聲的集中表示 b)簡化模型

i.一種簡化模型

ii.模擬通信系統模型

兩個概念：

·調制：發送端把連續消息變換為原始信號稱為調制

·解調：接收端把原始電信號反變換為原連續消息稱為解調 數字通信系統模型 iii.圖中加密-解密，編碼-解碼和調制-解調并非必有，可根據需求定制

2.無線通信網絡系統的分類及通信方式

a)分類： i.按消息的物理特性：電報通信系統、電話通信系統、數據通信系統、圖像通信系統 ii.按調制系統：基帶傳輸（將未經調制的信號直接傳送）、調制傳輸（對各種信號變換方式后傳輸的總稱）iii.按傳輸信號的特征：模擬通信系統、數字通信系統（按照信道中所傳輸的是模擬信號還是數字信號）iv.按傳輸信號的復用方式：

1.頻分復用：用頻譜搬移的方法使不同信號占用不同頻率范圍 2.時分復用：用脈沖調制的方法使不同的信號占據不同的時間分區 3.碼分復用：用一組正交的脈沖序列分別攜帶不同的信號 傳統的模擬通信中都采用頻分復用。隨著數字通信的發展，時分復用通信系統的應用越來越廣泛。碼分復用主要應用于衛星通信系統中。

b)通信方式： i.按消息傳遞的方向和時間關系

單工：消息只能單方向傳輸

半雙工：通信雙方都能收發消息，但不能同時進行收和發 全雙工：通信雙方可同時進行收發消息 ii.按數字信號排列的順序分類

串行通信:數字序列以串行方式一個接一個在一條信道上傳輸，一般的遠距離數字通信 并行通信：數字序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時傳輸

iii.按通信的網絡方式分類

專線通信（點對點通信）：通信網的基礎網通信

3.信息的度量和計算

a)消息出現概率越小，它所含的信息量越大；反之信息量越小，且當P（x）=1時，I=0 b)若干個互相獨立事件構成的消息，所含信息量等于各獨立事件信息量的和

c)等概率離散消息的度量：

消息是M進制，則該消息的每個波形出現的概率就變成為1/M.所傳遞的信息量就為

非等概率離散消息度量：

在非等概率的情況下，設離散信息源是一個由n個符號組成的集合，稱符號集。符號集中的每一個符號xi在消息中是按一定概率P(xi)獨立出現的，又設符號集中各符號出現的概率為x1, x2, …, xn P(x1), P(x2), …, P(xn)且，Σ P(xi)= 1則x1, x2, ?, xn所包含的信息量分別為－log2P(x1), －log2P(x2), ?, －log2P(xn)于是，每個符號所含信息量的統計平均值，即平均信息量為

H(x)= P(x1)[－log2P(x1)] + P(x2)[－log2P(x2)] + ? + P(xn)[－log2P(xn)]=-ΣP(xi)log2P(xn)(bit/符號)由于H與熱力學中的熵形式相似，故又稱為信息源的熵，共單位為bit/符號 例題：非等概率等概率

4.通信系統的性能指標涉及：

a)有效性、可靠性、適應性、標準性、經濟性和維護使用，其中通信的有效性與可靠性是其主要矛盾所在。b)有效性主要指:主要是指消息傳輸的“速度”，可靠性主要指消息傳輸的“質量”

Part 2 Practice Answer 1.數字通信有哪些特點？ ·傳輸的信號是“離散”或數字的 ·數字信號傳輸時，信道噪聲或干擾所造成的差錯原則上都是可以控制的 ·傳輸可以加密 ·由于數字通信傳輸的是一個接一個按節拍傳送的數字信號單元（碼元）因而接收端必須按與發送端相同的節拍接收 ·為了表達消息內容，基帶信號都是按消息內容進行編組的（相當于文章要有標點符號）2.按消息的物理特征，通信系統如何分類？ · 電報通信 · 電話通信 · 數據通信

· 圖像通信等系統

3.按調制方式，通信系統如何分類？

·基帶傳輸（音頻市內電話）和頻帶（調制）傳輸 4.按傳輸信息的特征，通信系統如何分類？ · 模擬通信和數字通信

5.按傳送信息的復用方式，通信系統如何分類？ · 頻分復用、時分復用、碼分復用 6.通信方式如何確定的？

依據傳輸時是單向傳輸還是雙向傳輸 或者不能同時雙向但不同時候能雙向傳輸

Chap 2無線通信

Part 1 Key Point 1.電波波段的劃分及相應的傳播特性

長波的傳播特性：以表面波的方式傳播，傳播穩定性較好 中波的傳播特性：以表面波和天波的方式傳播

短波的傳播特性：可用表面波、天波的方式傳播，傳播距離遠

超短波、微波傳播特性：只能用空間波、散射波和穿越電離層在外層空間的傳播方式 a.長波：

傳播特性：以表面波的方式傳播，傳播穩定性較好。缺點： 1）由于表面波衰減很慢，對其他的收信臺干擾嚴重。2）天電干擾對長波的接收影響很大，特別是雷雨天氣。

3）使用的發射機和天線一般體積龐大，但通信容量小，因此利用不廣。利用：導彈、潛艇導航及地下、水下通信。b.中波: 傳播特性 ：以表面波和天波的方式傳播。對于波長2000～3000米的中長波，電離層對它的影響很小，電波可以獲得穩定的場強。用于對飛機、艦船的導航通信。波長200～2000米的波段，電離層對它的吸收強烈，只能靠地表波傳播。主要用于廣播，稱為廣播波段。c.短波: 傳播特性：可用表面波、天波的方式傳播，傳播距離遠。

缺點：因表面波衰減快，天波傳播距離遠，會形成啞區（寂靜區），通信容量小，通信質量不穩。

利用：是一種傳統的遠程和超遠程通信方式。因設備簡單，通信距離遠，用于遠距離的無線電通信和廣播。d.超短波、微波

傳播特性：只能用空間波、散射波和穿透電離層在外層空間的傳播方式。缺點：接收信號隨季節、晝夜和氣象條件而有所變化。

利用：超短波由于頻帶較寬，廣泛應用于電視、調頻廣播、雷達、導航通信等方面。微波頻帶更寬，用于多路通信，傳輸電視、電話、電報、高速數據等，以及地面至空間飛行器、空間飛行器之間或地球于外星球之間的通信、遙測、射電天文等。

2.大尺度路徑損耗與小尺度衰落及多徑效應

大尺度路徑損耗包括反射，繞射，散射。

反射：電波在不同性質的介質交替處，會一部分發生反射，一部分通過 繞射：繞射使電波可繞物體表面傳播

散射：實際移動無線環境中，接受的信號比單獨繞射和反射模型預測的要強，這是因為當電波遇到粗糙表面時反射能量由于散射而散布于所有方向

小尺度衰落：指無線信號在經過短時間或短距離傳播后，其幅度快速衰落，以至于大尺度路徑損耗的影響可以忽略不計。

多徑效應：指無線通信中，由于建筑、山脈、地面等物體對發射及發射出的電磁波的反射，使得接收機收到的信號包含有大量反射信號，這些反射信號通常稱為多徑信號。

3．無線通信的多址技術及各自特征

頻分多址FDMA：是以不同的頻率信道實現；指為每個用戶指定了特定的信道，按要求分配給請求報務的用戶，在呼叫和整個過程中，其他用戶不能共享這一頻段。

時分多址TDMA：是以不同時隙實現通訊；且每個時隙僅允許一個用戶，要么接受要么發送。

碼分多址CDMA：是以不同的代碼序列來實現通信；它是擴頻多址的一種，擴頻多址可以抵抗多徑干擾而增強多址功能。每個用戶都有自己的偽隨機碼，而其他碼字由于不相關而被認為是噪音

空間多址SDMA：是以不同方位信息實現多址通信。空間分址控制用戶的空間輻射能量，如用定向波束來服務不同的用戶。

Part 2 Practice Answer 1.簡述電波波段的傳播特性

長波的傳播特性：以表面波的方式傳播，傳播穩定性較好 中波的傳播特性：以表面波和天波的方式傳播

短波的傳播特性：可用表面波、天波的方式傳播，傳播距離遠

2.簡述無線通信系統設計需要注意哪些方面 頻率復用 信道分配策略 切換策略 無線通信系統的干擾 中繼和服務等級

頻率復用：為了解決頻率帶寬有限的問題，必須對頻率進行再利用，這稱為頻率利用。需要解決同頻和鄰頻干擾等問題。

信道分配策略：分為固定分配策略和動態分配策略。其中固定分配策略是給小區分配一組預先確定好的信道，固定分配策略易遇到呼叫阻塞等問題，這時靠借用策略，即借用相鄰小區的信道。動態分配策略是在每次呼叫請求來時，小區基站向移動交換中心請求一個信道。在通信結束后，這一信道又被歸還，以便重復使用。

切換策略：當一個正在使用信道服務的移動平臺從一個基站移動到另一個基站時，要求在服務不中斷的情況下完成切換。因此，切換策略要優先于呼叫請求，同時必須指定一個最恰當的信號強度，避免產不不需要的切換。無線通信系統的干擾：需要解決同頻干擾和鄰頻干擾問題。同頻干擾可通過在物理上隔開一個最小距離來避免。鄰頻干擾可以通過精確濾波和信道分配來減小干擾

中繼和服務等級：中繼是指允許大量用戶在一個小區內共享相對較小的信道，即從可用信道庫中給每個用戶按需分配信道。一旦服務結束，其占用的信道就立即回到可用信道庫中。服務等級是用來測量在系統最忙的時間用戶進入系統的能力，被用作某個中繼系統的預定性能基準，定義為呼叫阻塞概率（表示為B，單位為Erlang），或是呼叫延遲時間大于特定排除時間的概率。

3.信道分配策略分哪幾種，其不同點時什么

固定分配策略：固定分配信道，若所有信道被占用則呼叫阻塞，但也可以向相鄰小區借用信道 動態分配策略：不固定分配信道，每次呼叫時，小區基站向移動交換中心請求一個信道

4.思考下快速移動和低速移動時，無線通信系統的切換策略需要考慮哪些因素

當一個正在使用信道服務的移動平臺，從一個基站移動到另一個基站時，移動交換中心自動地將呼叫轉移到新基站的信道上。一般情況下，切換策略都使切換請求優先于呼叫請求。盡可能讓用戶覺察不到。必須指定一個啟動切換的最恰當信號強度，避免產生不需要的切換。實際切換時，需要注意到快速移動和低速移動不同，以減輕移動交換中心的負荷。基于上述原因，當用戶快速移動時，可優先進行切換。而當用戶低速移動時，可暫緩切換。

5.無線通信系統干擾主要來自哪些方面，如何降低干擾

同頻干擾：頻率復用意味著在一個給定的覆蓋區域內，存在許多使用同一組頻率的小區，即同頻小區。同頻小

區間的信號干擾稱為同頻干擾。

同頻干擾不能通過增大發射功率來克服，因為這會干擾相鄰同頻小區，所以同頻小區必須在物理層上隔開一個最小距離

鄰頻干擾：使用信號頻率的相鄰頻率的信號干擾叫鄰頻干擾。

使用信號頻率的相鄰頻率的信號干擾叫鄰頻干擾，該干擾是由于接受濾波器不理想造成的，可通過精確濾波和信道分配來減小干擾。即給小區分配信道頻率時避免相鄰，或給予分配的信道一定的頻率間隔

降低功率來減小干擾

6．簡述大尺度路徑損耗和小尺度衰落及多徑效應

大尺度路徑損耗：一方面信號的反射、繞射、散射等現象使電波在傳輸過程中發生了能量損耗。另一方面，受

到建筑物、高山的阻擋也會造成陰影衰落。這兩方面的影響是引發大尺度路徑損耗的主要因

素。

小尺度路徑損耗：簡稱衰落，指無線信號在經過短時間或短距離傳播后，其幅度快速衰落，以至于大尺度路徑

損耗的影響可以忽略不計。

7.簡述無線通信多址技術 上述現象是由同一信號沿多個路徑轉播，以微小時間差到達接收機的信號的相互干涉引起的，也稱為多徑效應。頻分多址：指為每個用戶指定了特定的信道，按要求分配給請求報務的用戶在呼叫的整個過程中，其他用戶不能共享這一頻段

時分多址：指把無線頻譜按時隙劃分，且每個時隙僅允許一個用戶，要么接收，要么發送

碼分多址：碼分多址系統中，窄帶信號被乘以叫作擴頻信號的寬帶信號。擴頻信號是一個偽隨機代碼序列，此麻片速率比消息中的數據速率高若干個數量級。每個用戶都有自己的偽隨機碼，而其他碼字由于不相關而被認為是噪音。

空間分址：空間分址控制了用戶的空間輻射能量，如用定向波束來服務不同的用戶。

Chap 3近距離無線通信

Part 1 Key Point 1.近距離無線通信的分類及各自特點

低速近距離無線通信技術：

802.15.4：具備連接簡單器件（傳感器和激活器）的能力

802.15.4a:具備精確定位（精度1米以內）及跟蹤支持等能力 高速近距離無線通信技術：

高速UWB，主要應用與無線個人網（WPAN）的超寬帶技術，其目的是將電子設備間的物理連接替換為無線連接

2.無線局域網、藍牙、ZigBee、RFID各自的特點及在物聯網領域的應用

無線局域網：

優點：安裝便捷、保用靈活、經濟節約、易于擴展

應用：銷售、物流、電力、服務、教育、證券、展廳、中小型辦公室/家庭辦公應用、企業辦公樓間辦公

藍牙: 是一種低成本低速率近距離通信技術 特點：

工作在2.4GHz頻帶

采用高速跳頻和時分多址的技術

采用權向糾錯編碼、ARQ（自動重復請求）、TDD（時分雙工）和基帶協議（速率1Mbps）

支持64kbps實時語音傳輸和數據傳輸

發射功率分別為1mW、2.5mW和100mW

使用全球統一48位設備識別碼

出書距離為10-100cm,覆蓋范圍是相隔1MHz的79個通道

應用：移動電話和計算機等電子設備，汽車、醫療監護、智能住宅與辦公室、小范圍傳感器網絡

ZigBee: 優點：低功耗、端到端信息傳輸時延短、可靠數據傳輸、網絡可拓展空間大、安全性較高、成本低、優良的網絡拓撲能力

應用：家庭和樓宇自動化、醫學、傳感器、工業控制、農業、大型運輸工具、道路交通安全

RFID: 優點: 快速掃描

體積小型化、形狀多樣化

抗污染能力和耐久性

可重復使用

穿透性和無屏障閱讀

數據的記憶容量大

安全性高

應用：身份識別系統（身份證、通告證）、物流管理系統、商業交易系統

Part 2 Practice Answer 1.簡述低速和高速近距離通信有什么異同與作用？

高速近距離無線通信技術：

高速UWB，主要應用于無線個人網（WPAN）的超寬帶技術。其目的是將電子設備間的物理聯線替換為無線連接。

例：數字化家庭網絡，高速UWB的工作主要在IEEE 802.15.3a中進行，其數據率可以100Mbps以上。另一前景就是這樣的個人終端可支持讀取大量存放在服務器空間里的數據，也可利用本地設備隨時構成一臺屬于自己的多媒體計算機。低速近距離無線通信技術：

802.15.4：具備連接簡單器件（傳感器和激活器）的能力。

802.15.4a：具備精確定位（精度1米以內）及跟蹤支持等能力。例：適時跟蹤公共汽車，以避免在烈日下等車。

2.簡述無線局域網的構成和各自的功能

構成：接入設備（AP）、接入控制器（AC）、無線接入服務（AS）和各種無線網絡終端

AP：將各個無線網絡客戶端連接在一起，實現大范圍、多用戶的無線接入

AC：將來自不同AP的數據進行匯聚并接入互聯網，同時完成AP的配置管理、無限用戶認證，管理及寬帶、訪問、切換、安全等控制功能。

AS：用于管理與控制無線局域網內提供。如IP電話、視頻會議、電子郵件等。

3.簡述無線局域網的網絡結構及各自特點

無線網的網絡結構：點對多、點對點、多對點、混合型等

點對點：常用與固定的要聯網的兩個位置間，優點是傳輸距離遠、傳輸效率高、受外界影響小

點對多：常用于一個中心點。多個遠端點的情況。最大的優點是組網成本低，維護簡單，設備調試相對簡單。缺點是使用全向天線，使用功率大大衰減，網速較低，對遠端點的可靠性得不到保證。

混合型：適用于所建網絡中有遠距離的點、近距離的點，還有建筑物或地形阻擋的點，遠距離的點采用點對點方式，近距離的多個點采用點多方式，有阻擋的點采用中繼方式。

4.什么是藍牙技術？其特點是什么？

藍牙技術是一種低成本、低功率、近距離通信技術，主要用于移動電話、個人數字助理（PDA）、無線了耳機、筆記本電腦、相關外設之間可通過藍牙連接，進行無線信息的傳輸與交換。

藍牙技術是由藍牙聯盟制定的，其標準如下： 工作在2.4GHz頻帶；

采用高速跳頻和時分多址（每時隙為0.625μs）技術； 使用權向糾錯編碼、ARQ、TDD和基帶協議（速率1Mbps）； 支持64kbps實時語音傳輸和數據傳輸； 發射功率分別1mW、2.5mW和100mW； 使用全球統一48位設備識別碼；

傳輸距離為10cm-100m，覆蓋范圍是相隔1MHz的79個通道。

5.簡述ZigBee的協議層的構成及各自的功能 物理層（PHY Layer）：

收發信機狀態控制，即激活（Activation）或者禁止（Deactivation）；

能量檢測（ED：Energy Detection），指對當前信道接收信號功率的檢測，其結果為高層的信道選擇提供依據；

鏈路質量指標（Link Quality Indication，LQI），指接收數據包強度及質量的指標，通過測量接收機ED或估計SNR 或兩者的結合獲得，該指標可以作為量化網絡性能的一個尺度；

空閑信道評估（CCA），用于在采用CSMA-CA接入信道過程中提供空閑信道信息；

信道頻率選擇；

數據發送及接收。媒體訪問控制層（MAC Layer）：

實現幀結構、信標（beacon）的生成及同步；

實現PAN的關聯（Association）與取消關聯（Disassociation）機制；

用于支持自組織目的，可支持自動建立星狀網，還允許自組織對等網；

支持設備安全加密；

提供三級安全性：無安全性方式、接入控制清單（ACL）、屬于高級加密標準（AES）的對稱密碼；

CSMA-CA信道接入機制；

保障時隙（Guaranteed Time Slot，GTS）機制；

建立可靠鏈接。網絡層（NWK Layer）：

網絡層主要功能：

設備加入和離開網絡；

基于每個幀提供安全機制；

路由、路由的發現和維護；

鄰居節點設備的發現；

鄰居節點設備的信息登記。應用層（Application Layer）：

應用層由應用支持子層（Application Support，APS）、ZigBee設備對象層（ZigBee Device Object，ZDO）和應用 框架（Application Framework，AF）構成。

6.簡述RFID的網絡架構及各自的功能

信息接入層：標簽、閱讀器及邊緣節點，完成數據采集功能。

信息分析層：包括EvenSever，對上報的數據進行過濾，分析處理。對上的命令進行解析。信息傳遞層：可以是TCP/IP、NGN網絡，或某種閉環網絡。根據應用類型進行選擇 業務應用層：包括網絡管理服務器、AAA（鑒權、認證）、應用服務器、命令解析服務器、物品地址解析服務器及數據庫等。

7.簡述RFID標簽的種類及各自的特點以及關鍵技術

被動式：沒有內部供電電源，其內部集成電路用過收到的電磁波進行驅動。當標簽接收到足夠強度的訊號時，可以向讀寫器發出數據。價格低廉，體積小、無需電源。目前市場多以被動式為主。被動式射頻標簽受傳播衰減影響，讀取距離受限。

半被動式：在被動式上加上了一顆電池，反應速度更快。距離更遠，效果更好。

主動式：具有內部電源能供應內部IC所需電源。擁有較長的讀取距離和可容納較大的內存容量，可以用來存儲讀取器所傳送來的一些附加訊息。

Chap 4中遠距離無線通信技術

Part 1 Key Point 1.微波通信系統的構成、通信方式及特點、衡量用性能指標

數字微波系統構成：用戶終端、交換機、數字復用終端機、微波站 通信方式：一點對多點微波通信方式，是一種分布式無線通信 特點： 傳輸容量大

抗干擾性強，整個線路噪聲不累積 保密性好

便于組成數字通信網 設備體積小、功耗低 容易穿越復雜地形 抗災害能力強 性能指標：傳輸容量頻帶利用率傳輸質量

傳輸質量：位誤碼率：Pb=錯誤接受的比特數/信道傳輸的總比特數

碼元誤碼率：PB=錯誤接受的碼元數/信道傳輸的總碼元數

2.短波通信的方式及特點

方式：

·利用頻率為3-30MHz的電磁波進行無線電通信

·主要通過地波傳播及天波傳播 特點：

·通信距離遠 ·短波信道擁擠 ·信道具有時變性

3.衛星通信系統的構成、通信方式及特點

構成：通信衛星地球站

·通信衛星：

天線系統：包括通信天線、遙測、指令天線（波束有全球覆蓋、區域覆蓋、點波束、多點波束等類型）

通信轉發器：任務是把接收到的地球信號放大，并用變頻器變換成下行頻率信號，再發出

·地球站：

包括地球站到衛星和上行鏈路和衛星至地球站的下行鏈路

由于傳輸距離遠，需要發出大功率的信號

同時地球接收站必須采用低噪音高增益放大器

需要具有自動跟蹤和伺服系統

特點：

·通信距離遠，覆蓋面積大，不受地理條件限制 ·以廣播方式工作，便于實現多址連接 ·信道穩定，通信質量高 ·機動性能好

4.WiMAX的系統構成及關鍵技術

WiMAX是一種高速無線數據傳輸網絡標準，主要用于城市網絡，采用IEEE802.16標準。構成：

傳輸單元：類似于一個移動電話的蜂窩單元，即把一定的地理范圍劃分為一個無線電波可覆蓋的區域，區域間的重疊部分稱為傳輸單元，用戶設備可通過傳輸單元從一個區域過渡到另一個區域 主要設備：基站和用戶設備

應用范圍：支持移動、便攜和固定服務 關鍵技術：

Part 2 Practice Answer

1.數字微波通信的特點是什么？

數字微波通信又分為PDH（準同步數字體系列）和SDH（同步數字系列）微波通信

特點：傳輸容量大；頻帶寬，一個信道可同時傳輸若干路數字信號；抗干擾性強，整個線路噪聲不累積； 每次中繼時會除掉干擾噪聲；保密性強；數字信號易于加密；微波天線方向性好；便于組成數字通信網；設備體積小、功耗低；容易穿越復雜地形；抗災害能力強。

2.如何評價微波通信和傳輸質量？

傳輸容量：

位傳輸速率Rb，即每秒傳輸的信息量，單位為bps 碼元傳輸速率RB，即每秒傳輸的碼元數，單位為Bd 頻帶利用量：

傳輸速率與所占信道頻帶的關系，公式為η = 信息傳輸率 / 頻帶寬度 b(s·Hz)傳輸質量：

位誤碼率：Pb = 錯誤接收的比特數信道 / 傳輸的總比特數

碼元誤碼率：PB = 錯誤接收的碼元數 / 信道傳輸的總碼元數

3.同步數字體系是什么？簡述其技術關鍵

SDH全稱叫做同步數字傳輸體系（Synchronous Digital Hierarchy）,是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統一網管系統操作的綜合信息傳送網絡，采用了高速多態調制解調技術、自適應交叉極化干擾抵消（XPIC）技術、高線性功率放大器和自適應發射功率控制、自適應頻域和時域均衡技術及智能天線、編碼調制與前向糾錯技術等關鍵技術。

4.什么是短波通信？簡述短波通信的特點。

利用頻率為3～30MHz的電磁波進行的無線電通信。主要通過地波傳播和天波傳播，由于地波信號沿地球表面進行傳播，衰減較大，只能進行近距離傳播。而天波信號依靠電離層反射來傳播，可實現遠距離傳播。

特點：

通信距離遠：通過天波傳播的單跳反射最大可過3500km，多次反射可達數萬公里。

短波信道擁擠：可用頻率資源只有20MHz左右，且載頻低、可用頻帶窄、容量小；信道具有時變性。

大氣形成的電離層時高時低、多變化，且易受太陽黑子的影響，故不夠穩定。

5.簡述短波信號在電離層中的傳播特性

多徑延時差：短波通過多徑傳播到達接收端的時間有先后，最長和最短路徑的延時之差稱為多徑延時差； 衰落：由于多徑信號在接收端的疊加，使接收信號強度隨機起伏，即信道產生衰落；

多普勒擴展和延時擴展：時變多徑信道會對所傳輸的信號造成頻譜上的擴展和信息符號時間上的擴展，前者稱為多普勒擴展，后者稱為延時擴展。

6.衛星通信系統由什么構成？簡述各自的功能。

衛星通信系統由通信衛星、地球站、軌道與通信頻段，以及監測管理系統構成。通信衛星由天線系統及通信轉發器組成。

天線系統：包括通信天線、遙測-指令天線；波束有全球覆蓋、區域覆蓋、點波束、多點波束等類型。通信轉發器：任務是把接收到的地球站信號放大，并用變頻器換成下行頻率信號，再發出。可細分為：

變頻轉發器：將輸入信號直接放大后變頻為下午頻率；

處理轉發器：將輸入的數字信號，經微波放大和下變頻后，變為中頻信號；再進行解調和數據處

理，得到基帶數字信號；然后再經調制，上變頻到下午頻率，經功放后發出。

軌道與通信頻段：分別指衛星運行的地球軌道，和通信使用的頻段。

監測管理系統：對衛星的軌道位置進行測量和控制，以保持預定軌道；前對所有通信衛星有效載荷（轉發 器）的通信業務進行監測管理，以保持整個系統的安全、穩定運行。7.試比較WiMAX與Wi-Fi的優劣

傳輸范圍：WiMAX可使用許可與公用頻段，Wi-Fi使用公用頻段，Wi-Fi的功率大約是WiMAX的1/百萬； 傳輸速度：理論上WiMAX是324Mbps，Wi-Fi是300Mbps； 安全性：均使用WPA2標準的加密，安全性有保障；

移動性： WiMAX在支持移動接入時，需要犧牲傳輸速度和覆蓋范圍；Wi-Fi不支持兩個基地間的切換； 網絡對比： WiMAX主要基于許可頻段的服務，與Wi-Fi競爭的可能性較小。

Chap 5移動通信網絡

Part 1 Key Point 1.1G到4G蜂窩移動通信的不同點

第一代：模擬移動通信系統，只有語音通信 第二代：數字移動通信系統，可數據通信，可連接ISDN和非ISDN終端 第三代：寬帶移動通信系統，可實現多媒體通信、移動互聯網接入

第四代：新一代寬帶移動通信系統，進一步提高了頻譜的利用率，擴大了系統容量，統一了制式，提高了保密性能；提供更高速率的多媒體通信能力；逐步向IP交換過度

2.蜂窩移動通信系統的基本構成及特點

構成：

移動用戶終端（MS）：移動用戶使用的通信終端：1G只有語音通信；2G可數據通信，可連接ISDN和非ISDN終端；3G可實現多媒體通信、移動互聯網接入

基站子系統（BSS）：由無線基站（BS）完成與移動用戶終端的無線通信收發，并受移動交換中心控制

基站控制器（BSC）：對一個或多個基站進行控制

移動交換中心（MSC）：對區域內的無線收發設備（包括基站和移動臺）進行控制和實現交換功能，提供移動通信系統與公用電話網（PSTN）間的接口

3.集群通信網絡的構成及特點

構成： 基站（BS）：最基本的系統模塊。由無線收發信道機（BTS）、基站控制器（BSC）、天饋系統和電源設備 控制交換中心（SCN）：監測和控制系統操作，可控制多個基站，一個基站也可被多個SCN控制 用戶終端（SU）：用于在移動中或停留在某個地點進行通信的用戶臺，含移動終端（MS）和固定終端（LS）網絡管理終端（CNM）：實現用戶終端和基站的配置、故障診斷及業務管理 調度臺：對移動臺進行指揮、調度和管理。分為無線和有線

天饋設備：有高增益全向天線及收發信濾波器、隔離器等無源部件組成 特點：

1.是多個用戶（部門、群體）共用一組無線電信道，并動態地使用這些信道的專用移動通信系統 2.采用多信道共用和動態分配信道技術，主要為團體用戶提供指揮高度業務 3.具有頻率利用率高，接通迅速，能實現群呼組呼等優點

4.語音通信采用PTT（Push to Talk）按鍵，被叫無須摘機；多以單工或半雙工為主

4.三種典型的集群通信系統的比較

TETRA集群通信系統

①由歐洲電信標準研究所于1995年正式確定 ②基于數字時分復用（TDMA），提供了一系列開放接口、呼叫服務和協議 ③不僅提供了一對一全雙工移動電話服務，還可提供短數據信息服務、分組數據服務及一對多群、組的調度功能 ④適用于公安、消防、急救中心、機場、港口、鐵路、出租車和公共汽車調度、城市地鐵、高速公路管理 ⑤每個25kHz載波內可容納4個時分信道，同時支持4路語音或數字信號 ⑥具有語音和數字加密功能 IDEN集群通信系統

①1994年，由摩托羅拉推出的集語音和數字傳輸為一體的集群通信系統 ②采用TDMA技術，在25kHz信道上可同時傳送6路數字信號 ③具有蜂窩無線電話、調度通信、無線尋呼及無線數據傳輸功能④語音編碼采用矢量和激勵線性預測編碼技術（VSELP），提高了語音輸出的質量，改善了覆蓋邊緣區的語音效果 ⑤目前使用范圍遍及亞洲的日、韓、菲、新加坡、以色列和美洲的美國、加拿大、墨西哥、哥倫比亞、巴西、阿根廷和秘魯等，用戶已超過3000萬 GoTa集群通信系統

①由我國的中興公司自主推出的開放式集群通信系統 ②基于CDMA技術，具有容量大、覆蓋面廣、抗干擾能力強等特點 ③功能包括一對一私密呼叫、一對多群組呼叫、動態重組、強拆強插、遲后接入、呼叫顯示、通話顯示、呼叫前轉；數據業務包括數據業務、消息類業務及定位業務 ④提供成熟的傳統移動通信業務；實現集團虛擬專用網（VPN）

調查一下身邊的蜂窩移動通信系統，從功能、結構和性能特點等方向進行相互比較。

Chap 6移動自組織網絡

Part 1 Key Point 1.移動自組織網絡的概念與特點

概念：

①移動自組織網絡（Mobile Ad-hoc Network, MANET），屬對等式多跳移動通信網絡

②由一組無線移動節點組成，不依賴現有的基礎設施，所需人工干預少，沒有任何中心，且自組織、自愈 ③移動自組織網絡可以通過無線連接構成任意的網絡拓撲，且能獨立工作，能與互聯網或蜂窩移動通信系統連接

④自組織網絡一般不適合于作為中間傳輸網絡，只允許產生于或目的是網絡內部節點的信息進出，而不讓其他信息穿越本網絡

⑤由于受傳輸范圍影響，自組織網絡往往要通過多個中間環節，又稱為多跳無線網、自組織網絡、無固定設施網絡或對等網絡 特點：

網絡自組織性：在任意時間、地點搭建，自動探測網絡拓撲信息，自動選擇傳輸路由，自動控制通信 分布式控制方式：建立在對等節點之上，沒有控制中心

網絡拓撲的動態變化：移動節點間通過無線信道所形成的網絡拓撲結構隨相互干擾和地形變化等影響而變化

有限傳輸帶寬：受信道競爭時的信號衰落、碰撞、阻塞、噪聲干擾的影響，帶寬變得更窄 多跳路由：由于節點覆蓋范圍有限，需要經中間節點轉發

移動節點的計算性能有限：受CPU、內存和供電能力限制 安全性較差：數據信息易受竊聽，網絡易受攻擊

存在單向無線信道：兩個節點發射功率不同時，強的一方接收不支弱的一方的信號 生存時間較短：臨時搭建的，隨任務的完成而消失

供電問題突出：一般用電池供電，長時間工作需要解決電池問題 2.移動自組織網絡的拓撲結構

原則：

網絡中各節點可以直接或經過轉接而相互連通

不允許存在不與其他節點相連的孤立節點

不允許存在一部分節點與另一部分節點不相連的情況 隨機拓撲結構

所有的節點都具有收發信息的功能 所有的節點隨機分布，并可動態變化

分群結構

所有節點都具有相同的功能，并能在預定的通信區域 內隨機分布

若干個節點組成一個子群，每個子群內是單跳網 群首：子群中編號最小的節點

信關：為相鄰子群的群首提供鏈路的節點，處于相鄰子 群的重疊區域。若重疊部的節點多于1個，則編號小的 節點被指定為信關

普通節點：子群中不為群首和信關的其他節點 多個子群相互鏈接以覆蓋整個區域

3.移動自組織網絡的隱藏終端和暴露終端問題

隱藏終端：

節點ACB相連，但節點C相對于節點A為隱藏終端，當A向B發送信號時，可能會遇到節點C也在向B發送信號，造成節點B丟失雙方信號

暴露終端：

節點ABCD為串聯鏈路，節點B相對于節點C為暴露終端

當節點B向節點A發送CTS控制報文時，節點C認為自己可以向節點D發送CTS控制報文，但當節點反饋的CTS會與B發送的數據報文在節點C發送沖突，于是節點C無法和節點D成功握手

4.四類單播路由協議基本原理

表驅動路由協議：WRP、DSDV、OLSR 按需驅動路由協議：AODV、DSR 混合路由協議：ZRP、CBRP 基于定位的路由協議：LAR、GPSR（具體內容另外理解記憶）

Part 2 Practice Answer

1.什么是移動自組織網絡？

通常是由一些公平對等的無線移動節點，按照一定的規則自動組建的網絡 不需要固定基礎設施就可以在節點間建立有效通信 網絡節點的連接關系可以是動態的

適合于傳感器網絡、移動辦公會議、個人局域網、智能家庭等領域

移動自組織網絡可以通過無線連接構成任意的網絡拓撲，且能獨立工作，能與互聯網或蜂窩移動通信系統連接；自組織網絡一般不適合于作為中間傳輸網絡，只允許產生于或目的是網絡內部節點的信息進出，而不讓其他信息穿越本網絡；由于受傳輸范圍影響，自組織網絡往往要通過多個中間環節，又稱為多跳無線網、自組織網絡、無固定設施網絡或對等網絡。

2.簡述移動自組織網絡的特點？

網絡的自組織性：在任意時間、地點搭建，自動探測網絡拓撲信息，自動選擇傳輸路由，自動控制通信 分布式控制方式：建立在對等節點之上，沒有控制中心

網絡拓撲的動態變化：移動節點間通過無線信道所形成的網絡拓撲結構相互干擾和地形變化等影響而變化 有限傳輸寬帶：受信道競爭時的信號衰落、碰撞、阻塞、噪聲干擾的影響，帶寬變得更窄 多跳路由：由于節點覆蓋范圍有限，需要經中間節點轉發 移動節點的計算性能有限：受CPU、內存和供電能力限制 安全性能較差：數據信息易受竊聽，網絡易受攻擊

存在單向無線信道：兩個節點發射功率不同時，強的一方接收弱的一方的信號 生存時間較短：臨時搭建的，隨任務的完成而消失

供電問題突出：一般用電池供電，長時間工作需要解決電池問題

3.簡述移動自組織網絡的拓撲及特點？

網絡中各節點可以直接或經過轉接而相互連通 不允許存在不與其他節點相連的孤立節點

不允許存在一部分節點與另一部分節點不相連的情況

隨機拓撲結構：所有的節點都具有收發信息的功能；所有的節點隨機分布，并可動態變化。

分群結構：所有節點都具有相國的功能，并能在預定的通信區域內隨機分布。若干個節點組成一個子群，每個子群內是單跳網；

群首：子群中編號最小的節點；

信關：為相鄰子群的群首提供鏈路的節點，處于相鄰子群的重疊區域。若重疊部的節點多于1個，則編號小的節點被指定為信關；

普通節點：子群中不為群首和信關的其他節點。多個子群相互鏈接以覆蓋整個區域。

4.什么是移動自組織網絡的隱藏終端和暴露終端問題？

隱藏終端：

節點ACB相連，但節點C相對于節點A為隱藏終端，當A向B發送信號時，可能會遇到節點C也在向B發送信號，造成節點B丟失雙方信號

暴露終端：

節點ABCD為串聯鏈路，節點B相對于節點C為暴露終端

當節點B向節點A發送CTS控制報文時，節點C認為自己可以向節點D發送CTS控制報文，但當節點反饋的CTS會與B發送的數據報文在節點C發送沖突，于是節點C無法和節點D成功握手

5.簡述移動自組織網絡的路由協議的分類及區別

表驅動路由協議：WRP、DSDV、OLSR 按需驅動路由協議：AODV、DSR 混合路由協議：ZRP、CBRP 基于定位的路由協議：LAR、GPSR（具體內容另外理解記憶）

移動自組織網絡的路由問題較固定網絡復雜，需要滿足下述要求：節點自由移動、信號衰減、有限帶寬、信號干擾；要求路由協議必須采用分布式操作；盡量支持單向鏈路；避免出現路由環路。因此其路由協議有如下選擇。

表驅動路由協議：新節點加入時更新快；有先驅節點記錄，可避免路由環路。但信息表過多，加重節點負

擔，且不允許節點睡眠，耗電量加大，占用網絡帶寬。

按需驅動路由協議：當向目的節點發送封包時，原節點才在網絡中發起路由查找過程，找到相應的路由。雖可提供最新和最短跳數路由，但建立路由時開銷較大。

混合路由協議：一種混合路由協議，綜合了先應式路由協議和反應式路由協議。每個節點的區域內部使用路由表，在區域外部使用路由發現程序，利用區域的本地路由信息來獲取路由。基于定位的路由協議：一種典型的利用地理位置信息的路由協議。中間節點收到路由查詢報文后，判斷自己是否在上一節點的尋找區域內，如果在則轉發，不在則丟棄。由于利用位置信息限制路由查詢報文的洪泛范圍，路由開銷較小。

6.簡述移動自組織網絡的QoS保障技術

QoS體系結構

傳統的互聯網QoS技術不再適用于移動自組織網絡

新要求：業務區分能力，提供定性的QoS支持；開銷小，對節點存儲和處理能力要求低；分布式實施；自適應能力

QoS信令

RSVP（資源預留協議）是互聯網中相當成熟和標準化的QoS信令協議，其移動性的擴展主要集中在為蜂窩網絡提供QoS，解決小區的平滑切換和重路由。要求以少的信令開銷迅速建立流預約；在拓撲發生變化時能維護活躍的流

QoS路由

移動自組織的QoS路由剛起步，其自身的特點使蜂窩網絡等QoS路由不能簡單套用：移動自組織網絡的拓撲性使節點間鏈路狀態的獲取與維護變得困難；多約束的QoS路由選擇更困難；單向信道的存在使QoS路由協議設計更困難基于共享機制的信道造訪易造成信道阻塞；自身特性決定其QoS路由協議不能太復雜 QoS MAC協議

需要設計MAC QoS協議來高效地調度分組和使用帶寬，及時響應網絡拓撲的變化；在不影響其他節點的的前提下實現自身的QoS要求

Chap 7電信網絡

Part 1 Key Point 1.AMPS和ETACS的系統概述和呼叫處理

概述：

①在無線傳輸中采用了頻率調制

②每個無線信道實際由一對單工信道組成，彼此分隔45MHz ③需要建立高塔來支撐接收和發射天線，發射天線功率通常為數百瓦

④每個基站由控制信道發射器和接收器，以及8個以上FM雙工語音信道組成（商用基站可達57個語音信道）

呼叫處理：

2.GSM系統的體系結構、信道分類及各自特點、幀結構及信號處理 體系結構：

基站子系統（BSS）：提供并管理移動臺和移動業務交換中心之間的無線傳輸通道。每個BSS包括多個基站控制器（BSC），BSC經由MSC將MS連接到NSS 網絡子系統（NSS）：NSS管理著系統的交換功能，允許系統工種師對GSM的所有方面進行監視、診斷和檢修。該子系統與其他GSM子系統內部相連，僅提供給負責網絡業務設備的GSM運營方

操作支持子系統（OSS）信道分類：

1）業務信道（TCH）：數字化的用戶編碼語音或用戶數據，在前向鏈路和反向 鏈路上具有相同的功能和格式 業務信道又分為：

（1、全速率TCH：用戶數據包含在每幀的一個時隙內

（2、半速率TCH：用戶的數據映射到相同的時隙上，但是在交替幀內發送 2）控制信道（CCH）：在基站和移動站之間傳輸信令和同步指令 控制信道又分為：（1、廣播信道（BCH）

在每個小區 中指定的ARFCH前向鏈路上運行，僅在某些GSM幀的第一時隙發送數據，只使用前向鏈路

廣播控制信道（BCCH）：廣播小區和網絡識別、小區運行特征（控制信道結構、利用率和阻塞）、信道列表等消息。一個控制復幀的第二幀到5幀為BCCH數據

頻率校正信道FCCH）：是一個特定的數據突發序列，占用第一個GSM幀的TS 0，在控 制信道復幀中每10幀重復一次，用于同步用戶內部頻率與基站的頻率

同步信道SCH）：出現在FCCH幀后的幀中的TS 0內，當允許移動臺與基站進行幀同步 時，SCH用來識別服務基站（2、公共控制信道（CCCH）

在廣播信道的ARFCN上，每個沒有被BCH或空閑幀使用的GSM幀的TS 0被公共控制信道占用

尋呼信道PCH）：從基站向小區內移動臺提供尋呼信號，通知指定的移動臺接收發自PSTN 的呼叫，也可提供小區廣播的ASCII文本消息

隨機接入信道RACH）：是一個反向鏈路信道，用來讓用戶接收來自PCH的尋呼，也可 用 來使移動臺發出一個呼叫

接入認可信道AGCH）：被基站用來向移動臺提供前向鏈路通信，載有使移動臺在特定 物理信道中運行的數據

（3、專用控制信道（DCCH）

為雙向信道，用于提供用戶所需的信令服務

獨立專用控制信道SDCCH）：載有信令業務數據，這些數據在移動臺與基站相連后，基 站分配TCH之前，被認為是一個中間的、暫時信道，用來接收BCH新完成的呼叫

慢速輔助控制信道SACCH）：在前向鏈路上用來向移動臺發送慢速但規則變化的控制信 息；在反向鏈路上載有接收信號長度、TCH的質量以及鄰近小區的BCH測量結果

快速輔助控制信道FACCH）：載有緊急信息（如切換要求）

幀結構：（大概看下就行）

信號處理：（需要理解）

3.CDMA的信道特點

1）碼分多址（CDMA）較TDMA和FDMA具有一些優越性，與被廣泛使用的一些蜂窩系統的頻帶兼容，可較經濟地生產出用于雙模式運行的移動臺和基站

2）通話小區內用戶使用相同的無線信道，鄰近小區內的用戶也可使用相同的無線信道 3）完全取消對頻率規劃的要求

4.DECT和PACS的體系結構

DECT體系結構：

1）與ISDN相似，但不同于AMPS和GSM等蜂窩標準，是為無線本地環路或城市區域接入而設計的 2）根據便攜臺接收的信號來動態分配信道，只提供普通速度的越區切換 3）物理層：采用FDMA/TDMA/TDD無線傳輸方式 4）媒體接入控制層（MAC）：包括一個尋呼信道和一個控制信道 5）數據鏈路控制層（DLC）：負責向網絡層提供可靠的數據鏈路，并對每個用戶將邏輯物理信道劃分成時隙，同時對時隙提供格式化的糾錯檢錯。

6）網絡層：即DECT的主要信令層，提供呼叫控制、電話交換業務，及面向連接的消息業務和移動性管理。

PACS的體系結構： 1）用戶單元（SU）：可是固定部分也可是便攜部分 2）無線接口（RP）：連接到無線端口的控制單元RPCU 3）接入管理（AM）：其中接口A是空中接口，提供SU 和RP的聯接；接口P提供通過RP連接SU和RPCU所要求的協議，且接口P通過一個嵌入操作信道（EOC）來連接RPCU及BP

Part 2 Practice Answer 1.下列說法哪個對GSM來講是不正確的？

a.上行鏈路和下行鏈路信道頻率間隔為45MHz。b.一個時隙中有8個用戶。

c.GSM調制器的蜂值頻移是GSM數據速率的整數倍。

d.GSM采用了恒包絡調制

2.GSM系統中，每個小區能提供多少個全速率物理頻道？

GSM均使用專為系統保留的兩個25MHz的頻段，即前向鏈路和反向鏈路。前向與反向有效頻段被劃分為200kHz寬的信道，該信道以絕對無線頻率信道號標志（ARFCN），一個信道號代表一對前向、反向信道，兩者間隙為45MHz，且每個信道在8個TDMA用戶里是時間共享的。

則，一個鏈路被可被分為信息數：25MHz / 200kHz = 125 由于每個信道在8個TDMA用戶里是時間共享的，所以全速率物理頻道數為：125 * 8 = 1000 3.下列AMPS信道中，哪個是空白-突發信道？

A.慢速輔助控制信道（SACCH）

B.反向語音信道（RVC）

C.尋呼信道（PC）

D.廣播控制信道（BCCH）

E.快速輔助控制信道（FACCH）

4.在DECT系統上用戶傳輸數據的最大速率是多少？

kbps

5.對每一個DETC系統，在室外有明顯多徑影響的環境中，可能會出現什么情況？解釋你的答案，并給出定性分析。

6.下面哪個系統是基于微小區結構的。選擇一項：

A.CDMA

B.IS-95

C.USDC

D.GSM

E.DECT Chap 8 異構網絡協調通信 Part 1 Key Point 1.異構網絡的特征及研究發展趨勢 特征：

1）異構網絡是一種由不同類型的網絡協議或不同的接入技術所組成的混合型網絡系統 2）異構網絡可由不同制造商生產的網絡設備和系統組成 3）異構網絡中的不同類型的網絡通過路由器連接

4）構建異構網絡時，不應該修改現有的網絡協議 異構網絡之間的協作和融合是研究發展的趨勢。

2.軟件無線電技術

無線網絡的異構性體現在底層物理技術方面的空中接口差異性 軟件無線電是一種基于數字信號處理(DSP)芯片，以軟件為核心的嶄新的無線通信體系結構。寬帶/多頻段天線、A/D/A轉換器件、DSP（數字信號處理器）技術及實時操作系統是軟件無線電的關鍵技術。軟件無線電（Software Defined Radio,簡稱SDR），就是采用數字信號處理技術，在可編程控制的通用硬件平臺上，利用軟件來定義實現無線電臺的各部分功能：包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等等。即整個無線電臺從高頻、中頻、基帶直到控制協議部分全部由軟件編程來完成。

3.認知無線電技術

1）1999年，由瑞典的一位學者提出，作為軟件無線電的發展，認知無線電繼承了軟件無線電的開放性、標準化和模塊化思路，可以智能感知周圍的無線電環境特征

2）認知無線電可通過智能感知，動態地檢測和有效地利用空閑頻譜，并能根據一定的學習和決策算法，自適應地改變系統工作參數

3）可根據不同網絡的空中接口，實時調整自身參數與之適配，因而不需改變現有網絡的結構及協議

Part 2 Practice Answer 1.簡述何為異構網絡

異構網絡是一種由不同類型的網絡協議或不同的接入技術所組成的混合型網絡系統 異構網絡可由不同制造商生產的網絡設備和系統組成 異構網絡中的不同類型的網絡通過路由器連接 構建異構網絡時，不應該修改現有的網絡協議

2.簡述異構網絡面臨哪些問題

異構網絡融合的參考模型或體系結構 異構網絡的泛在移動性管理 異構無線網絡的空中接口互連 異構網絡的聯合無線資源管理 異構網絡的服務質量（QoS）管理

3.尋找一個身邊與異構網絡相關的事例，說明其具備哪些異構網絡的特征，還有哪些方面的問題需要解決。

第五篇：物聯網

組成：宇宙空間部分：由24顆人造衛星構成，其中21顆工作，3顆備用。24顆衛星均勻分布在6個軌道面上，使地球表面任何地方在任一時刻都有至少6顆衛星在視線之內，可達到準確定位和跟蹤。4

地面監控系統：由1個主控站、6個監測站、4個地面天線組成。負責收集由衛星傳回的信息，并計算衛星星歷、相對距離，大氣校正等數據。

用戶設備部分：即用戶GPS信號接收機，主要功能是接收GPS衛星發射的信號，以獲得必要的導航和定位信息，經數據處理，完成導航和定位工作

原理：GPS使用24顆人造衛星所形成的網絡來三角定位接受器的位置，并提供經緯度坐標，可以達到準確定位。但GPS定位的位置需要在可看見人造衛星或軌道所經過的地方，因此只用于室外定位。

組成：GPS手機+網絡基站+位置服務器+GPS

原理：1）AGPS手機將其的基站地址通過網絡傳輸到位置服務器； 位置服務器將與該位置相關的GPS輔助信息（包含GPS的星歷和方位俯仰角等）傳輸到手機；2）手機的AGPS模塊根據輔助信息（以提升GPS信號的第一鎖定時間能力）接收GPS原始信號； 3）手機解調GPS原始信號并計算手機到衛星的距離，通過網絡傳輸到位置服務器；4）位置服務器據此完成對GPS信息的處理，估算手機的位置，并通過網絡傳輸到定位網關或應用平臺，完成手機用戶的定位。

特點: 低功耗、成本低、時延短、網絡容量大、可靠、安全

網絡的拓撲結構主要有三種，星型網、網狀（mesh）網和混合網。星型網是由一個PAN協調點和一個或多個終端節點組成的。

PAN協調點必須是FFD，它負責發起建立和管理整個網絡，其它的節點（終端節點）一般為RFD，分布在PAN協調點的覆蓋范圍內，直接與PAN協調點進行通信。星型網通常用于節點數量較少的場合。

結構：Zigbee的體系結構由稱為層的各模塊組成。每一層為其上一層提供特定的服務：即由于數據服務實體提供數據傳輸服務；管理實體提供所有的其他管理服務。每個服務實體通過相應的服務接入點（SAP）為其上層提供一個接口，每個服務接入點通過服務原語來完成所對應的功能。

4.物聯網概念及層次結構：

定義：把任何物品通過射頻識別（RFID），紅外感應器，全球定位系統，激光掃描器 等信息傳感設備，按約定的協議與互聯網連接起來，進行信息交換和共享，以實現智能化識別和管理的一種網絡。

層次結構：物聯網應用層（行業應用系統、行業應用平臺），物聯網網絡層（業務支撐平臺、核心網絡、接入網絡），物聯網感知層（定位授時、攝像監控、傳感器網、M2M終端、RFID讀寫）

RFID的結構：從結構上講RFID是一種簡單的無線系統，只有兩個基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器和很多應答器組成。

RFID的組成：：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來說都是用簽作為應答器，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。閱讀器：由天線，耦合元件，芯片組成，讀取（有時還可以寫入）標簽信息的設備，可設計為手持式rfid讀寫器（如：C5000W）或固定式讀寫器。

應用軟件系統 ：是應用層軟件，主要是把收集的數據進一步處理，并為人們所使用。

原理：標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者由標簽主動發送某一頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

6.三要素：傳感器、感知對象、觀察者

特征：傳感器網絡是集成了監測、控制以及無線通信的網絡系統，節點數目更為龐大(上千甚至上萬)，節點分布更為密集；由于環境影響和能量耗盡，節點更容易出現故障；環境干擾和節點故障易造成網絡拓撲結構的變化；通常情況下，大多數傳感器節點是固定不動的。另外，傳感器節點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限。傳統無線網絡的首要設計目標是提供高服務質量和高效帶寬利用，其次才考慮節約能源；而傳感器網絡的首要設計目標是能源的高效利用，這也是傳感器網絡和傳統網絡最重要的區別之一。

關鍵技術：節點自定位技術、時間同步技術、（3）數據融合技術、（4）網絡安全技術

概念：M2M是machine-to-machine的簡稱，即“機器對機器”的縮寫，也有人理解為人對機器(man-to-machine)、機器對人(machine-to-man)等，旨在通過通信技術來實現人、機器和系統三者之問的智能化、交互式無縫連接

特點：（1）M2M通信與人和人之間的通信有本質的區別，因為M2M通信是面向機器的通信，它將遍布在日常生活中的機器設備連接起來，組成網絡，所以具有常規通信所沒有的特點。（2）M2M表達的是多種不同類型通信技術的有機結合，包括機器之間通信、機器控制通信、人機交互通信以及移動互聯通信。

3）M2M讓機器、設備在應用處理過程中與后臺信息處理系統建立無線連接、共享信息，并與操作者共享信息。（4）M2M技術綜合了數據采集、遠程監控、GPS等系統，能夠使業務流程自動化，集成公司的IT設備和非IT設備，并創造相關增值服務。

8.定義：云計算是一種動態的、易擴展的、通過互聯網提供虛擬化的資源計算方式。狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式；廣義云計算是指服務的交付和使用模式。“云” 是指由成千上萬臺計算機和服務器集群，通過互聯網實現網絡服務的“電腦云”。

特點：以免費或付費使用的形式向用戶提供各種計算服務的，主要包括：基礎設施即服務IaaS（Infrastructure as a Service）、平臺即服務PaaS（Platform as a Service）和軟件即服務SaaS（Software as a Service）

9.古跡、古樹實時監測，數字圖書館和數字檔案館

數字家庭，定位導航，現代物流管理，食品安全控制零售，數字醫療，防入侵系統

10.2009年8月，“感知中國”的講話把我國物聯網領域的研究和應用開發推向了高潮，無錫市率先建立了“感知中國”研究中心，中國科學院、運營商、多所大學在無錫建立了物聯網研究院，無錫市江南大學還建立了全國首家實體物聯網工廠學院。自溫總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，寫入“政府工作報告”，物聯網在中國受到了全社會極大的關注，其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。[1]

物聯網的概念已經是一個“中國制造”的概念，它的覆蓋范圍與時俱進，已經超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍，物聯網已被貼上“中國式”標簽。截至2010年，發改委、工信部等部委正在會同有關部門，在新一代信息技術方面開展研究，以形成支持新一代信息技術的一些新政策措施，從而推動我國經濟的發展。物聯網作為一個新經濟增長點的戰略新興產業，具有良好的市場效益，《2013-2017年中國物聯網行業應用領域市場需求與投資預測分析報告》數據表明，2010年物聯網在安防、交通、電力和物流領域的市場規模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國物聯網產業市場規模達到2600多億元。

物聯網本身的結構復雜，主要包括三大部分：首先是感知層，承擔信息的采集，可以應用的技術包括智能卡、RFID電子標簽、識別碼、傳感器等；其次是網絡層，承擔信息的傳輸，借用現有的無線網、移動網、固聯網、互聯網、廣電網等即可實現；第三是應用層，實現物與物之間，人與物之間的識別與感知，發揮智能作用。