物联网导论知识部分梳理
一、物联网概述
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
三个重要特征：普通对象设备化、自治终端互联化、普适服务智能化
物联网分层：管理服务层（云）、网络构建层（管）、感知识别层（端）、综合应用层
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
二、感知识别层
1、自动识别
光学字符识别、语音识别、生物计量识别技术、IC卡技术（集成电路卡）、条形码技术
IC卡分类：
典型的条形码：（1）UPC码：美国和加拿大的超市与百货业（2）EAN码：欧洲的超市与百货业（3）ISBN：出版社图书管理系统
二维条形码特点：
1、可直接显示英文、中文、数字、符号、图形；
2、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；
3、保密性高（可加密）；
4、安全级别最高时，损污50%仍可读取完整信息；
5、抗损性强、抗干扰能力强
2、RFID（重点但不考察）
基本原理：利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到自动识别的目的。
3、无线传感网
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。
硬件平台组成与应用：传感器：处理器通过模拟信号和通过数字信号与其进行交互
微处理器：需要会看功耗特性、唤醒时间、供电电压、运算速度和内存大小
通信芯片：发射功率越大，接收灵敏度越高，信号传输距离越远
供能装置：采用电池供电，使得节点容易部署
操作系统：微型化的。有TinyOS、MOS、Linux、Mach、uClinux等。TinyOS是目前无线传感网研究领域使用最为广泛的OS。
选路指标ETX：考计算
路由协定CTP：网络中每个节点广播自己到汇聚节点的路径的ETX。每个节点收到广播包之后，依据邻居节点广播的路径ETX，动态选择父节点，使得自己到汇聚节点的路径ETX尽量小。经过不断更新，网络中的每个节点都能够选择到一条到汇聚节点 ETX之和最小的路径。
数据分发协议Drip：Drip为每一个数据项分配一个版本号，版本号越高的数据为越新的数据。网络中每个节点周期性的广播关于一个数据项的版 本信息。当一个Drip节点发现自己的数据需要更新时，则向邻居节点发 送请求包。 Drip节点在收到请求包后即广播关于被请求数据项的包。
发展前景：（1）低成本与微型化（2）低功耗（3）鲁棒性（4）灵活性与扩展性
3、定位技术
定位系统的分类：卫星定位、蜂窝基站定位和室内精确定位
卫星定位：各国的卫星定位系统 ：美国：GPS 俄罗斯：GLONASS • 欧盟：伽利略 • 中国：北斗一号（区域）、北斗二号（全球）
GPS是目前世界上最常用的卫星导航系统。
优点：精度高、全球覆盖，可用于险恶环境
缺点：启动时间长、室内信号差 、 需要GPS接收机
蜂窝基站定位：利用基站位置已知的条件 ，可对通讯设备进行定位
优点 ：不需要GPS接收机，可通讯即可定位 、启动速度快、信号穿透能力强，室内亦可接收到
缺点 ：定位精度相对较低、基站需要有专门硬件，造价昂贵
室内精确定位：利用已有设备与网络或专门设备与网络进行定位。
定位方法：定位的关键：（1）有一个或多个已知坐标的参考点 （2）测量待定物体与已知参考点的空间关系 两个步骤： 测量物理量→根据物理量确定目标位置
基于距离的定位（ToA）：考计算
基于距离的定位（ToA）：考计算
基于距离差的定位（TDoA）：考计算
基于信号特征的定位（TDoA）：了解即可
三、网络构建层
5G关键技术：大规模多天线技术、高频段传输技术、密集网络接入技术
CDMA最明显的优势：利用编码技术区分并分离多个同时传输的信号，从根本上保证了时间和频段等资源的高效利用
无线连接：无线网络用户与基站或者无线网络用户之间传输数据的通道。
无线网络接入技术的特点：信号强度衰减、非视线传输、信号干扰、多径传播和隐藏终端问题
无线信号的衰减特性和隐藏终端问题使冲突很难被侦测。
RTS和CTS机制适用 于冲突发生概率较高 的情境中，如无线网 络用户每次都需传输 较长数据帧时。
ZigBee的特点：低功耗、成本低、时延短、网络容量大、可靠、安全
五层模型的物理层、介质访问控制层、 网络层、传输层，以及应用层
60GHz毫米波通信的优点：丰富的频谱资源、高传输速率、波长短、高方向性、安全性