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物联网概论课程知识点整理
主讲教师：宋云胜老师 https://blog.csdn.net/Wjwstruggle/article/details/91051348 目录物联网概论课程知识点整理 第一章 物联网概述 1、什么是物联网？ 2、物联网核心技术 3、物联网主要特点 第二章 自动识别技术与RFID 1、IC卡 2、IC卡的基本组成 3、IC卡分类（按芯片） 4、一维条形码 5、二维码 6、一维条形码与二维条形码的比较 7、RFID技术分析 8、RFID原理 9、标签：存储方式 10、标签分类 11、RFID标签与条形码相比的优点 第三章 无线传感网 1、信息获取的局限性 2、常见传感器 3、什么是传感器 4、传感器的组成 5、智能传感器的优点 6、传感器的地位 7、无线传感节点 8、无线传感网络 9、无线传感网节点硬件组成 10、微处理器特点 11、硬件平台—通信芯片 12、计算题！！！！ 第四章 定位系统 1、位置信息 2、现存主流定位系统 3、各国的卫星定位系统 4、GPS概念 5、GPS：系统结构 6、GPS卫星星座 7、GPS地面监控系统的构成 8、GPS定位原理 9、GPS优点 10、俄罗斯“格格纳斯”系统 11、欧洲“伽利略”系统 12、中国“北斗系统” 13、蜂窝网络 14、蜂窝网络基本原理 15、 蜂窝网络组成 16、单基站定位法 17、多基站定位法 18、室内定位实例 第五章 互联网与移动互联网 1、互联网的组成 2、互联网的核心部分 3、通信链路 4、TCP/IP 5、移动互联网发展历程 6、第一代通信 7、蜂窝系统：系统结构 8、第一代通信（2G） 9、CDMA系统 10、3G发展历程 11、2G到3G的过渡 12、第三代通信 13、第四代移动通信： 14、第五代移动通信 第六章 无线接入 1、导言网络层次关系 2、物联网接入技术 3、无线网络的组成元素 4、无线网络接入技术的特点 5、IEEE无线传输技术协议标准 6、蓝牙研发的背景 7、广域网无线通信技术 8、LoRa芯片与ZigBee芯片的对比 9、不同技术的应用场景 第七章 物联网与大数据 1、大数据定义 2、大数据的特点 3、大数据思维 4、大数据时代—全数据模式 5、大数据及其关联技术 6、大数据主要应用行业 第八章 云计算 1、云计算定义 2、云计算的原理 3、三层服务架构—实例说明 4、云计算的私有与公有 5、云计算的六大优势 拓展章节 区块链入门与溯源 1、溯源的作用 2、溯源信息的来源 3、RFID工作原理 4、RFID 耳标 第一章 物联网概述 1、什么是物联网？是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。普通对象设备化，自治终端互联化和普适服务智能化是其三个重要特征。 2、物联网核心技术 感知识别层（信息生成）：RFID、无线传感器、定位系统、智能设备； 网络构建层（信息传输）：互联网、无线宽带网、无线低速网、移动通信网、新兴无线接入技术； 管理服务层（信息处理）：物联网与大数据、云计算、信息安全与隐私保护； 综合应用层（信息应用）： 3、物联网主要特点联网终端规模化、感知识别普适化、异构设备互联化、管理处理智能化、应用服务链条化；
第二章 自动识别技术与RFID 1、IC卡 一个标准的IC卡应用系统通常包括：IC卡、IC卡接口设备（IC卡读写器）、PC，较大的系统还包括通信网络和主计算机等。 2、IC卡的基本组成 IC卡：由持卡人掌管，记录持卡人特征代码、文件资料的便携式信息载体。 接口设备：即IC卡读写器，是卡与PC信息交换的桥梁，且常是IC卡的能量来源。核心为可靠的工业控制单片机，如Intel的51系列等。 计算机（PC）：系统的核心，完成信息处理、报表生成输出和指令发放、系统监控管理以及卡的发行与挂失、黑名单的建立等。 网络与计算机：通常用于金融服务等较大的系统。 3、IC卡分类（按芯片） 存储器卡：存储器卡功能简单，没有（或很少有）安全保护逻辑，但价格低廉，开发使用简便，存储容量增长迅猛，因此多用于某些内部信息无须保密或不允许加密（如急救卡）的场合，例如各种收费系统（公用电话、电表、公路收费等等）及访问控制等领域。 CPU卡：逻辑加密卡有一定的安全保证，多用于有一定安全要求的场合，如保险卡、加油卡、驾驶卡、借书卡、IC卡电话和小额电子钱包等。 逻辑加密卡：计算能力高，存储容量大，应用灵活，适应性较强。安全防伪能力强。不仅可验证卡和持卡人的合法性，且可鉴别读写终端，已成为一卡多用及对数据安全保密性特别敏感场合的最佳选择，如手机SIM卡等。真正意义上的“智能卡”。 4、一维条形码一维条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记。普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。 一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、(校验符)、终止符、静区（后）。 5、二维码二维码利用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。 二维码具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、以及处理图形旋转变化等特点。 6、一维条形码与二维条形码的比较一维条形码特点： 可直接显示内容为英文、数字、简单符号； 贮存数据不多，主要依靠计算机中的关联数据库； 保密性能不高； 损污后可读性差。
二维条形码特点： 可直接显示英文、中文、数字、符号、图形； 贮存数据量大，可存放1K字符，可用扫描仪直接读取内容，无需另接数据库； 保密性高（可加密）； 安全级别最高时，损污50%仍可读取完整信息。 7、RFID技术分析RFID系统由五个组件构成，包括：传送器、接收器、微处理器、天线、标签。传送器、接收器和微处理器通常都被封装在一起，又统称为阅读器(Reader)，所以工业界经常将RFID系统分为为阅读器、天线和标签三大组件。 阅读器是RFID系统最重要也是最复杂的一个组件。因其工作模式一般是主动向标签询问标识信息，所以有时又被称为询问器（Interrogator）。 天线同阅读器相连，用于在标签和阅读器之间传递射频信号。阅读器可以连接一个或多个天线。 标签（Tag）是由耦合元件、芯片及微型天线组成，每个标签内部存有唯一的电子编码，附着在物体上，用来标识目标对象。标签进入RFID阅读器扫描场以后，接收到阅读器发出的射频信号，凭借感应电流获得的能量发送出存储在芯片中的电子编码（被动式标签），或者主动发送某一频率的信号（主动式标签）。 8、RFID原理基本组成：工业界经常将RFID系统分为标签，阅读器和天线三大组件。 工作原理：阅读器通过天线发送电子信号，标签接收到信号后发射内部存储的标识信息，阅读器再通过天线接收并识别标签发回的信息，最后阅读器再将识别结果发送给主机 9、标签：存储方式 电可擦可编程只读存储器（EEPROM）：一般射频识别系统主要采用EEPROM方式。这种方式的缺点是写入过程中的功耗消耗很大，使用寿命一般为100,000次 铁电随机存取存储器（FRAM）: 与EEPROM相比，FRAM的写入功耗消耗减小100倍，写入时间甚至缩短1000倍。FRAM属于非易失类存储器。然而，FRAM由于生产方面的问题至今未获得广泛应用。 静态随机存取存储器（SRAM）: SRAM能快速写入数据，适用于微波系统，但SRAM需要辅助电池不间断供电，才能保存数据。 10、标签分类 被动式标签（Passive Tag）：因内部没有电源设备又被称为无源标签。被动式标签内部的集成电路通过接收由阅读器发出的电磁波进行驱动，向阅读器发送数据。 主动标签（Active Tag）：因标签内部携带电源又被称为有源标签。电源设备和与其相关的电路决定了主动式标签要比被动式标签体积大、价格昂贵。但主动标签通信距离更远，可达上百米。 半主动标签（Semi-active Tag）：兼有被动标签和主动标签的所有优点，内部携带电池，能够为标签内部计算提供电源。这种标签可以携带传感器，可用于检测环境参数，如温度、湿度、是否移动等。然而与主动式标签不同的是它们的通信并不需要电池提供能量，而是像被动式标签一样通过阅读器发射的电磁波获取通信能量。 11、RFID标签与条形码相比的优点 快速扫描：RFID辨识器可同时辨识读取多个 RFID标签，而条形码每一次只能有一个条形码受到扫描。 体积小且形状多样：RFID标签在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需要为了读取精度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。 环境适应性：纸张容易被污染而影响识别。但RFID对水、油等物质却有极强的抗污性。另外，即使在黑暗的环境中，RFID标签也能够被读取。 可重复使用：标签具有读写功能，电子数据可被反复覆盖，因此可以被回收而重复使用。 穿透性强：标签在被纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质包裹的情况下也可以进行穿透性通讯。 数据安全性：标签内的数据通过循环冗余校验的方法来保证标签发送的数据准确性。第三章 无线传感网 1、信息获取的局限性 随着人们对物理世界的建设与完善及对未知领域与空间的扩展，人们对需要的信息来源、种类、数量的不断增加，这对信息的获取方式提出了更高的要求。 2、常见传感器水质传感器、温度传感器、光电传感器、光电传感器、旋转编码器、超生物开关、热电偶、热敏电阻、光敏电阻、光敏三极管、压电加速传感器 3、什么是传感器传感器(Transducer 或 Sensor)，俗称探头，有时亦被称为换能器、变换器、变送器或探测器。 我国国家标准（GB7665-2005）对传感器的定义是“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。 4、传感器的组成传统传感器一般由敏感元件、转换元件和基本电路组成。 敏感元件：直接感受被测（物理）量的部分 转换元件：将敏感元件的输出转换成电路参数 基本电路：电路参数转换成电量输出 5、智能传感器的优点 自校零、 自标定、 自校正、自动补偿等功能； 能够自动进行检验、 自选量程、 自寻故障； 能够自动采集数据， 并对数据进行预处理； 具有判断、决策处理功能； 具有数据存储、记忆与信息处理功能； 具有双向通讯、标准化数字输出或者符号输出功能。 6、传感器的地位地位：传感器技术与通信技术、计算机技术并列成为支撑整个现代信息产业的三大支柱。 传感器技术是现代信息产业的源头，又是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。如果没有先进的传感器技术，那么信息的准确获取就成为一句空话，通信技术和计算机技术就成了无源之水。 7、无线传感节点无线传感节点的组成：电池、传感器、微处理器、无线通信芯片；相比于传统传感器，无线传感节点不仅包括传感器部件，还集成了微型处理器和无线通信芯片等，能够对感知信息进行分析处理和网络传输。 区别和传统传感器的区别：是否植入通信模块！ 8、无线传感网络无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN) 是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。 9、无线传感网节点硬件组成传感器模块（传感器、A/D转换器）、处理器模块、通信模块（无线模块、天线）、电源模块 10、微处理器特点 |
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