一级建造师通信与广电继续教育课程作业、测试题答案(物联网)

第一篇：一级建造师通信与广电继续教育课程作业、测试题答案(物联网)

1、请写出（或画出框图）物联网应用在某一领域的需求和功能。

智能家居通过在家庭环境中配置各类传感器和感应器，可以通过远程无线的方式，实现对家庭中的冰箱、空调、微波炉、电灯、电视、电话、窗帘等用品的控制。例如用户在办公室，就可以通过登录智能家居平台，对家庭中的空调、窗帘等进行控制。而家庭中的各类用品，也能够实时探测家庭目前场景（夜晚/白天/有人/无人等），以自动调节自己的工作状态。物联网应用于家庭生活，可以推动数字家庭生活新空间。

2、RFID系统由哪几部分组成，各部分功能是什么？

最基本的RFID系统，由标签（Tag）、阅读器（Reader）及天线（Antenna）三部分组成，实际应用时需与计算机及应用系统相结合。

各部分功能如下： 标签（Tag）：由耦合原件及芯片组成，每个标签具有唯一的垫资编码，附着在物体上以标识目标对象。

阅读器（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可以设计为手持式或固定式。天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。

3、分别阐述什么是物联网、传感网、泛在网？

（1）物联网

物联网（The Internet of Things）的概念是在1999年提出的，它的定义是：利用二维码、射频识别（RFID）、各类传感器/敏感器件等技术和设备，使物体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的现实世界的信息，实现物与物、物与人之间的信息交互，支持智能的信息化应用，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成统一的智能基础设施。从本质上看，物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。物联网把新一代IT技术充分运用到各行各业之中，具体地说，就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。

（2）传感网

传感网（Sensor Network）是指“随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网”。现在谈到的传感网，一般是指无线传感器网络，即Wireless Sensor Network（WSN）。无线传感网由许多功能相同或不同的无线传感器节点组成，每一个传感器节点由数据采集模 块（传感器、A/D转换器）、数据处理和控制模块（微处理器、存储器）、通信模块（无线收发器）和供电模块（电池、DC/AC能量转换器）构成。其中，数据采集模块主要就是各种各样的传感器，现有传感器的种类非常多，常见到有温度传感器、压力传感器、湿度传感器、震动传感器、位移传感器、角度传感器等。

（3）泛在网

泛在网（Ubiquitous Network）也被称作无所不在的网络。泛在网将4A作为其主要特征，即可以实现在任何时间（Anytime）、任何地点（Anywhere）、任何人（Anyone）、任何物（Anything）都能方便地通信。因此泛在网内涵上更多的是以人为核心，关注可以随时随地获取各种信息，几乎包含了目前所有的网络概念和研究范畴。

与传统电信网络相比，泛在网至少有3个显著区别：从人和人之间的网络到人和物、物和物 之间的网络；从有许可的网络到无许可的网络；从单一的网络到融合的网络。有几类重要的技术，如M2M、传感网、近程通信和RFID的发展支持了泛在网这一应用概念。

4、物联网的体系架构分为那几层，各层的关键技术有哪些？

物联网的体系架构分为3层，即感知层、传送层和应用层。

感知层的关键技术就是传感器技术和短距离传输网络技术，例如RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、视频采集的摄像头、各种传感器、传感和控制技术、短距离无线通信技术以及短距离传输技术组成的无线传感器网等，这些构成了物联网干基层的主要技术，在实现这些技术的过程中，又包括了芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节点供电等细分领域。

传送层的关键技术既包括现有的通信技术，如2G/3G移动通信技术、有线宽带技术、PSTN技术、Wi-Fi通信技术等；也包括终端技术，如实现传感网与通信网结合的网关设备、为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。

应用层主要是基于软件技术和计算机技术来实现，该层的关键技术主要是基于软件的各种数据处理技术，此外云计算技术作为海量数据的存储、分析平台，也将是物联网应用层的重要组成部分。应用层是物联网发展的目的，各行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也给整个物联网带来利润。

4、请阐述物联网未来的发展方向？

趋势一：中国物联网产业的发展是以应用为先导，存在着从公共管理和服务市场，到企业，行业应用市场，再到个人家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势。目前，物联网产业在中国还是处于前期的概念导入期和产业链逐步形成阶段，没有成熟的技术标准和完善的技术体系，整 体产业处于酝酿阶段。此前，RFID市场一直期望在物流零售等领域取得突破，但是由于涉及的产业链过长，产业组织过于复杂，交易成本过高，产业规模有限，成本难于降低等问题使得整体市场成长较为缓慢。物联网概念提出以后面向具有迫切需求的公共管理和服务领域，以政府应用示范项目带动物联网市场的启动将是必要之举。进而随着公共管理和服务市场应用解决方案的不断成熟、企业集聚、技术的不断整合和提升逐步形成比较完整的物联网产业链，从而将可以带动各行业大型企业的应用市场。待各个行业的应用逐渐成熟后，带动各项服务的完善、流程的改进个，人应用市场才会随之发展起来。

趋势二：物联网标准体系是一个渐进发展成熟的过程，将呈现从成熟应用方案提炼形成行业标准，以行业标准带动关键技术标准，逐步演进形成标准体系的趋势。物联网概念涵盖众多技术、众多行业、众多领域，试图制定一套普适性的统一标准几乎是不可能的。物联网产业的标准将是一个涵盖面很广的标准体系，将随着市场的逐渐发展而发展和成熟。在物联网产业发展过程中，单一技术的先进性并不一定保证其标准一定具有活力和生命力，标准的开放性和所面对的市场的大小是其持续下去的关键和核心问题。随着物联网应用的逐步扩展和市场的成熟，哪一个应用占有的市场份额更大，该应用所衍生出来的相关标准将更有可能成为被广泛接受的事实标准。趋势三：随着行业应用的逐渐成熟，新的通用性强的物联网技术平台将出现。物联网的创新是应用集成性的创新，一个单独的企业是无法完全独立完成一个完整的解决方案的，一个技术成熟、服务完善、产品类型众多、应用界面友好的应用，将是由设备提供商、技术方案商、运营商、服务商协同合作的结果。随着产业的成熟，支持不同设备接口、不同互联协议、可集成多种服务的共性技术平台将是物联网产业发展成熟的结果。物联网时代，移动设备、嵌入式设备、互联网服务平台将成为主流。随着行业应用的逐渐成熟，将会有大的公共平台、共性技术平台出现。无论终端生产商、网络运营商、软件制造商、系统集成商、应用服务商，都需要在新的一轮竞争中寻找各自的重新定位。趋势四：

针对物联网领域的商业模式创新将是把技术与人的行为模式充分结合的结果。物联网将机器人社会的行动都互联在一起，新的商业模式出现将是把物联网相关技术与人的行为模式充分结合的结果。中国具有领先世界的制造能力和产业基础，具有五千年的悠久文化，中国人具有逻辑理性和艺术灵活性兼具的个性行为特质，物联网领域在中国一定可以产生领先于世界的新的商业模式。

5、举例说明物联网如何应用于环保领域。

物联网在环保领域主要应用于环境数据监测、污染源在线监控等方面，对水源保护和治理、污染源管理、空气质量、土壤环境等具有重要作用。（1）物联网应用于水源保护系统核心需求：监测点分散、数据不及时不完整、影响人们日常饮水安全。主要功能：安装传感器和无线设备进行数据采集和传输，在易受污染区域可安装摄像头进行视频监控，实现数据的实时采集、视频监控、自动告警、数据存储、统计与打印、报表生成、GIS电子地图等。

（2）物联网应用于污染源在线监测系统核心需求：已建的污染源自动监控系统覆盖面小、联网率不高、发现污染源的实时性不强。主要功能：实时数据监控、动态视频监控、数据统计、查询、告警管理、设备查询、GIS电子地图等。

6、国内通信建设企业在物联网产业链中担任什么样的角色？

在物联网产业链中，国内通信建设企业扮演着一个重要的角色，由于物联网与国内通信建设企业所擅长的专业领域关系紧密，发展物联网离不开互联网、移动网等通信网络的建设，这些正是国内通信建设企业的特长和优势所在。（1）基础通信网络的建设者（2）物联网络的建设者（3）物联网管理平台的建设者（4）物联网应用系统的集成者（5）标准共建的重要参与者

7、“感知中国”和“智慧的地球”的含义。

2009年8月7日，我国国家领导人视察中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，“在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展”，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心，这就是“感知中国”的由来。“感知中国”就是以信息化带动产业化，并在诸多领域进行突破，从传感到认知，注重政府主导下的全面规划，在国家重大科技专项中，加快推进传感网的发展，尽快建立中国的传感信息中心。“智慧的地球”是由IBM公司于2008年基于进入21世纪后对社会变化、科技发展、市场实践和全球面临的重大问题进行总结和分析后得出的结论。它的核心是以一种更智慧的方法，通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式，以提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。它主张实现更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化，具体如下：（1）更透彻的感知：通过各种传感器设备，系统可以随时感知、测量、捕获信息，所有信息都可以被快速获取并进行分析。（2）更全面的互联互通：通过有线、无线等各种通信网络，将收集的分散信息及数据连接起来，进行交互和多放共享。（3）更深入的智能化：利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。

8、阐述RFID技术的含义与RFID系统构成？

（1）什么是RFID技术RFID是Radio Frequency IDentification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。RFID是一种非接触式的自动化识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID与互联网、通信、定位等技术相结合，可实现全球范围内的物资跟踪与信息共享。RFID已广泛应用于人员定位、特殊物品管理、生产线管理、物流系统管理、远程抄表、门禁管理、固定资产管理、电子支付等众多领域。

（2）RFID系统构成最基本的RFID系统，由标签（Tag）、阅读器（Reader）及天线（Antenna）三部分组成，实

际应用时需与计算机及应用系统相结合。标签（Tag）：由耦合原件及芯片组成，每个标签具有唯一的垫资编码，附着在物体上以标识目标对象。阅读器

（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可以设计为手持式或固定式。天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。

9.分析国内物联网发展的挑战和制约因素有哪些？

第一，行业标准滞后，各行业标准繁杂。

第二改造成本高，社会效益显著贰盈利性较弱。

第三，我国物联网技术处于低端水平。

第四，产业链上下游缺乏清晰共赢的商业模式，制约规模化推广。

第五，目前需求主要受政策驱动，来自企业的需求还比较初级。

第六，个别企业有垄断产业链的行为。

第二篇：一级建造师通信与广电继续教育课程作业、测试题答案(LTE)

LTE作业与测试

1． 简述你对无线自组织网络的理解。

无线自组织网络（Self-Organized Network）简称“SON”网络，由不需要任何基础设施的一组具有动态组网能力的节点组成，这种网络适应了军事和商用中对网络和设备移动性的要求。与其他通信网络相比，为提高网络的抗毁性和可靠性、资源利用的高效性，无线自组织网络具有带宽有限，链路容易改变，节点的移动性以及由此带来的网络拓扑的动态性、物理安全有限、受设备限制等特点。正是由于这些区别，无线自组织网络协议栈也产生了比传统网络协议栈更高的要求：适应移动分布节点随机收发行为的媒体接入控制协议，基于动态拓扑结构的高效、稳健的路由算法，便利的异构网络互联技术，有效的功率控制，合理的跨层信息交互、多层协调设计，可靠的安全机制等。

无线自组织网络技术的特点是：无中心化、节点之间的对等性，以及实现自动配置、自动发现、自优化和自愈等功能。

SON是一个对等网络，网络中所有节点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点。网络节点既是终端，也是路由器，当某个节点要与其范围之外的节点进行通信时，需要中间节点（普通节点）的多跳转发，多跳路由技术也能够扩展网络的覆盖范围。

2． 什么是SC-FDMA，它应用在LTE系统的哪个方面？

SC-FDMA即单载波频分复用。SC-FDMA是一种新的混合调制方式，结合了当前各类系统所采用的单载波低PAPR的处理方法，并且具有频率分配灵活性以及OFDM的长符号时间等特点。

SC-FDMA应用于LTE的上行链路调制方案中。3． LTE主要支持的多天线技术包括哪些？

LTE的多天线采用秩自适应的技术，即发送数据流的个数与实际发送天线数可以不相等，在这些情况下，这些数据流通过预编码的方式映射到实际的物理天线。这里的每个数据流就称作一个“层”。码字数、层数及与发射天线数的关系如下：码字数≤层数≤发射天线数

根据所选用的MIMO方式，层映射可分为空间复用层映射和发送分集层映射。

发送分集层映射：一个码字映射到2或4（虚天线）上层数v等于天线端口数P，2层或4层，只发送一个码字。

空间复用层映射： 1个或2个码字可映射到1、2、3或4个层（虚天线）上。层对应于信道矩阵的秩，因此层数v小于等于天线端口数P。最多4层，但最多同时发送2个码字。

（1）发射分集

 2Tx SFBC；  4Tx SFBC+FSTD； PVS（预编码向量的周期切换）；

 天线选择（用扰码隐式显示上行发射天线选择）。

（2）SU-MIMO 支持不多于两个独立码字；支持Rank适配； 支持酉预编码，恒模Householder码本；支持CDD。

（3）MU-MIMO  多用户合成的预编码矩阵可以为酉也可以为非酉。

（4）基于TDD的技术特点，LTE TDD相比FDD还增加了下行的波束赋形技术。

4．简述SC-FDMA信号的产生过程。

（1）信号调制，LTE支持QPSK和16QAM上行调制方式；

（2）调制后的Ntx数据符号块输入到DFT模块，并将数据流转换到频域；

（3）不同用户的数据映射到不同的正交子载波上实现用户间的正交频率复用；不同用户的数据占用不同的正交子载波，不需要保护间隔，和OFDM类似。子载波映射功能可以灵活实现信号到子载波的分配方式；

（4）通过IFFT转换回时域和循环前缀CP插入（与OFDM类似）的处理过程；（5）每个子载波均承担一部分经DFT扩展的数据符号。

5．简述LTE系统跳跃的适用原则。

（1）同一小区内调频UE之间要求没有碰撞冲突；（2）为减少小区之间的干扰，相邻小区应采用不同的调频模式；（3）保持L-FDMA单载波特性；（4）网络通知UE使用某个特定还是公共调频序列的信令开销应尽可能小；（5）针对持续调度客户和告诉移动的UE，调频应该按照传送小尺寸数据包的要求来进行设计。

6．eNode B 中MAC实体特有的功能主要包括哪几方面？

（1）用户无线资源分配：时间和频率、发射层数、天线数和发射功率；（2）通过动态调度在UE之间进行优先升级处理；（3）一个UE的逻辑信道之间的优先级处理；（4）传输格式选择。

7．仿真中调频探测信号的RB与MCS选择过程是怎样的一个模式？

UE每3ms在一个子帧中发送探测参考信号，经过3ms的时延后基站将发送该UE的上行资源调度及相关的数据传输，NodeB有两副接收天线，当采用非跳频的探测参考信号时，UE所需的上行时频资源被指配在探测带宽中做好的RB上。当采用跳频的探测参考信号时，UE所分配的最佳RB资源有两种方式：（1）与上一次数据传输采用相同的RB；（2）当从前探测参考信号跳频序列中选取最佳RB。

8．简述LTE与3G技术的区别有哪些？

（1）上下行链路分布选择OFDMA和SC-FDMA无线接入方式；（2）支持时域和频域的调度；

（3）提供点到点和点到多点传输的简单信道结构；（4）简单的RRC状态模式（空闲模式和连接模式）；（5）减少了传输信道的数量（无需专业信道）；

（6）MAC功能简化，由RLC子层和MAC子层提供的调度、ARQ和HARQ；（7）UE和aGW之间彩页PDCP子层提供包头压缩和加密功能；（8）无压缩模式，通过调度发生/接收的时间间隔进行测量；（9）简化的e-UTRAN结构（只有一类节点：eNode B）;（10）支持在SDU水平的下行数据前传的硬切换；

（11）分布式的网络架构，例如RRC和ARQ功能均在eNode B实现；（12）NAS信令终止于UE和aGW，提供空闲模式的移动性处理；

（13）与NAS相关的UE识别与2G和3G系统相似（如：IMSI/IMEI，TMSI for MME）。

9．上行的HARQ操作应该遵循什么样的原则？

（1）如果UE正确接收到针对其C-RNTI的PDCCH上行资源授权，UE应按照PDCCH指示的上行授权和传输格式进行传输或重传（自适应重传），而不管收的HARQ反馈的结果（ACK或NACK）如何；

（2）当UE在下行子帧中未检测到PDCCH，则根据HARQ反馈的内容进行重传。如果反馈为NACK，则使用同一HARQ进程上一次使用的相同上行资源和传输格式进行非自适应重传。如果反馈为ACK，则UE保持HARQ缓冲区中的数据，不再进行任何数据传输，而是等待PDCCH指示下一步进行新数据传输或进行重传。

10．谈谈您本次培训的心得体会。

11．简述OFDM的工作原理。

OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行的低速数据流，在N个子载波上同时进行传输。这些在N子载波上同时传输的数据符号，构成一个OFDM符号。

OFDM并行的子载波而言，由于符号周期展宽，多径效应造成的时的基本思想是将高速的数据流分解为多路并行的低速数据流，在多个载波上同时进行传输。对于低速延扩展相对变小。当每个OFDM符号中插入一定的保护时间后，码间干扰几乎就可以忽略。

与传统的多载波调制（MCM）相比，OFDM调制的各个子载波间可相互重叠，并且能够保持各个子载波之间的正交性。

OFDM系统满足Nyquist无码间干扰准则。但此时的符号成型不象通常的系统，不是在时域进行脉冲成型，而是在频域实现的。因此时频对偶关系，通常系统中的码间干扰(ISI)变成了OFDM系统中的子载波间干扰(ICI）为了消除ICI，要求OFDM系统在频域采样点无失真。

第三篇：2015年一级建造师继续教育作业-物联网作业

1、物联网产业链由哪些环节构成？各环节如何分工？

完整的物联网产业链包括政府部门、科研院所、芯片生产商、终端生产商、系统集成商以及电信运营商等环节，涵盖了从标识、感知到信息传送、处理以及应用等各方面。整个产业链的核心是芯片生产商、终端运营商、系统集成商以及电信运营商。

（1）政府部门：产业政策的制订者以及物联网发展的主要推动者，通过出台激励机制、配套政策保障与财政支持，引导物联网发展方向，营造产业环境，为合作各方搭 建开放、高效的平台。

（2）科研院所：物联网基础技术理论和新技术的主要创作者。

（3）芯片生产商：提供最底层的芯片，如传感网芯片、无线网络芯片等。（4）终端生产商：提供通信模块、传感网络、终端设备，一二维码、RFID、传感器为主，实现“物”的识别的器件。

（5）系统集成商：面向客户的整体解决方案提供者，是目前产业链中的重要角色。

（6）电信运营商：通信网络的提供者，实现数据的传输。

2、RFID系统由哪几部分组成，各部分功能是什么？

最基本的RFID系统由标签（Tag）、阅读器（Reader）及天线组成，实际应用时需与计算机及应用系统相结合。

1）标签（Tag）：是作为身份的标示，它可凭借感应电流获得能量来发送存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率信号(有源标签或主动标签)。2)阅读器(Reader)：可读取标签发送的信息，并解码后,送至应用系统进行有关数据处理。

3)天线(Antenna)：发射一定频率的射频信号，并保持在一定的区域内，当Tag进入其无线区域的时候可产生感应电流。

3、分别阐述什么是物联网、传感网、泛在网？ 物联网（The Internet of Things）是利用二维码、射频识别（RFID）、各类传感器/敏感器件等技术和设备，使物体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的现实世界的信息，实现物与物、物与人之间的信息交互，支持智能的信息化应用，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成统一的智能基础设施。从本质上看，物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。

物联网把新一代IT技术充分运用到各行各业之中，具体地说，就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。

传感网（Sensor Network）是指“随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网”。现在谈到的传感网，一般是指无线传感器网络，即Wireless Sensor Network（WSN）。

无线传感网由许多功能相同或不同的无线传感器节点组成，每一个传感器节点由数据采集模块（传感器、A/D转换器）、数据处理和控制模块（微处理器、存储器）、通信模块（无线收发器）和供电模块（电池、DC/AC能量转换器）构成。

其中，数据采集模块主要就是各种各样的传感器，现有传感器的种类非常多，常见到有温度传感器、压力传感器、湿度传感器、震动传感器、位移传感器、角度传感器等。

泛在网（Ubiquitous Network）也被称作无所不在的网络。

泛在网将4A作为其主要特征，即可以实现在任何时间、任何地点，任何人，任何物都能方便地通信。因此泛在网内涵上更多的是以人为核心，关注可以随时随地获取各种信息，几乎包含了目前所有的网络概念和研究范畴。与传统电信网络相比，泛在网至少有3个显著区别：从人和人之间的网络到人和物、物和物之间的网络；从有许可的网络到无许可的网络；从单一的网络到融合的网络。有几类重要的技术，如M2M、传感网、近程通信和RFID的发展支持了泛在网这一应用概念。

4、物联网对现有通信网络产生哪些影响？提出哪些要求？

物联网对现有的通信产生了如下影响：

 海量节点的接入，导致地址资源过渡消耗  网络资源尤其是移动网络的资源造成浪费  有可能对网络造成冲击 并提出了如下的要求：

 解决海量节点寻址问题，采用独立号段，或者采用IPv6寻址等方法  解决网络资源合理有效利用的问题

 解决网络侧能有效辨别物联网终端的问题

 能针对不同的应用类型，支持对应的QoS策略能力

第四篇：2013年通信与广电专业一级建造师继续教育(LTE+物联网)网络学习作业题

物联网网络学习作业题

1、请写出（或画出框图）物联网应用在某一领域的需求和功能。

答：物联网应用在智能电网中将会有广泛的应用，如下为在配电网领域的需求和功能。

1.核心需求。由于电力一旦生产出来无法存储的特殊属性，因此电力系统需要发供平衡，目前发电、输电的自动化程度已经较高，但配电网（用电侧）在传统运行和计量方式下无法实时掌握运行数据、精确计量用电量，这样既影响了电力企业高效经营，又不能满足电网管理的需要，电力行业配电网迫切需要更为灵活、准确、快速的计量方式和检测手段。主要需求在台区变压器监控、大用户负荷控制和居民小区抄表几方面。

网络抄表服务系统示意图

2.主要功能。

（1）台区监控：电力公司通过智能仪表和远程传输手段，运程实时监测台变的工作状态。通常监测台变负荷、油温、电压、电流、是否偷漏电等数据监测。

（2）大用户负控：使用智能电表，通过远程传输，实时地监测专变的工作状态和用电量。（3）居民小区抄表：通过抄表集中器，将若干小区电表集中一处，统一上报给主站系统平台，监测小区居民电能表数据。

2、RFID系统由哪几部分组成，各部分功能是什么？

答:RFID即射频识别，俗称电子标签,最基本的RFID由标签（Tag）、阅读器（Reader）和天线（Antenna）组成，实际应用时需与计算机及应用系统相结合。

标签：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上以标识目标对象。

阅读器：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可以设计为手持式或固定式。

天线：在标签和读取器间传递射频信号。

3、分别阐述什么是物联网、传感网、泛在网？

答：物联网是指利用二维码、射频识别（RFID）、各类传感器/敏感器件等技术和设备，使物体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的现实世界的信息，实现物与物、物与人之间的信息交互，支持智能的信息化应用，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成统一的智能基础设施。

传感网（Sensor Network）：指“随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网络”。一般是指无线传感器网络，即Wireless Sensor Network（WSN）。

泛在网（Ubiquitous Network）：被称作无所不在的网络。主要特征：4A（Anytime、Anywhere，Anyone、Anything），与传统电信网络的区别：人和物、物和物之间的网络；无许可的网络；融合的网络。泛在网重要的技术：M2M、传感网、近程通信和RFID等。

4、物联网的体系架构分为那几层，各层的关键技术有哪些？

答：物联网的体系架构分为3层：从下到上依次是感知层、传送层和应用层。

感知层关键技术：传感器技术、短距离传输网络技术。传送层关键技术：2G/3G/LTE移动通信技术、有线宽带技术、PSTN技术，终端技术（实现传感网与通信网结合的网关设备）等。

应用层关键技术：基于软件的各种数据处理技术、云计算技术。

LTE网络学习作业题

1、简述你对无线自组织网络的理解。

答：无线自组织网络（SON），由不需要任何基础设施的一组具有动态组网能力的节点组成，这种网络适应了军事和商用中对网络和设备移动性的要求。SON具有无中心化，节点之间对等，可实现自动配置、自动发现、自优化和自愈等功能。

2、什么是SC-FDMA，它应用在LTE系统的哪个方面？

答：SC-FDMA（Single-carrier Frequency-Division Multiple Access）是单载波频分多址技术，它应用在LTE的上行链路中的技术。

3、LTE主要支持的多天线技术包括哪些？

答：LTE主要支持的多天线技术如下：

（1）发射分级：2Tx SFBC；4Tx SFBC+FSTD；PVS；天线选择：用扰码隐式显示上行发射天线选择。

（2）SU-MIMO：支持不多于两个独立码字；支持Rank适配；支持酉预编码，恒模Householder码本；支持CDD。

（3)MU-MIMO:多用户合成的预编码矩阵可以为酉也可以为非酉。（4）基于TDD的技术特点，LTE TDD相比FDD还增加了下行的波束赋型技术。

4、简述SC-FDMA信号的产生过程。

答：SC-FDMA信号的产生过程：

（1）信号调制，LTE支持QSK和16QAM上行调制方式。（2）调制后的Ntx数据符号块输入到DFT模块，并将数据流转换到频域。

（3）不同用户的数据映射到不同的正交子载波上实现用户间正交频率复用；不同用户的数据占用不同的正交子载波，不需要保护间隔，和OFDM类似。子载波映射功能可以灵活实现信号到子载波的分配方式。

（4）通过IFFT转换回时域和循环前缀CP插入(与OFDM类似)的处理过程。

（5）每个子载波均承担一部分经DFT扩展的数据符号。

5、简述LTE系统跳跃的适用原则。

答：LTE系统跳跃的适用原则如下：

（1）同一小区内跳频UE之间要求没有碰撞冲突。

（2）为减少小区之间的干扰，相邻小区应采用不同的跳频模式。（3）保持L-FDMA单载波特性。

（4）网络通知UE使用某个特定还是公共跳频序列的信令开销应尽可能小。

（5）针对持续调度客户和告诉移动的UE，跳频应该按照传送小尺寸数据包的要求来进行设计。

6、eNode B 中MAC实体特有的功能主要包括哪几方面？

答：eNode B 中MAC实体特有的功能主要包括以下方面：（1）用户无线资源分配:时间和频率（RB数量和位置）、发射层数、天线数和发射功率。

（2）通过动态调度在UE之间进行优先升级处理。（3）一个UE的逻辑信道之间的优先级处理。（4）传输格式选择。

7、仿真中调频探测信号的RB与MCS选择过程是怎样的一个模式？

答：UE每3ms在一个子帧中发送探测参考信号，经过3ms的时延后基站将发送该UE的上行资源调度及相关的数据传输，NODEB有两副接收天线。当采用非跳频的探测参考信号时，UE所需的上行时频资源被指配在探测带宽中最好的RB上。当采用跳频的探测参考信号时，UE所分配的最佳RB资源有两种方式：（1）与上一次数据传输采用相同的RB；（2）当从前探测参考信号跳频序列中选取最佳RB。

8、简述LTE与3G技术的区别有哪些？

答：LTE系统相对于3G的无线系统，主要差异有：

（1）上下行链路分别选择OFDMA和SC-FDMA无线接入方式。（2）支持时域和频域的调度。

（3）提供点到点和点到多点传输和简单信道结构。（4）简单的RRC状态模式。（5）减少了传输信道的数量。

（6）MAC功能简化，由RLC子层和MAC子层提供的调度、ARQ和 HARQ。

（7）UE和aGW之间采用PDCP子层提供包头压缩和加密功能。（8）无压缩模式，通过调度发送、接受的时间间隔进行测量。（9）简化的e-UTRAN结构。

（10）支持在SDU水平的下行数据前传的硬切换。（11）分布式网络架构。（12）NAS信令终止于UE和aGW,提供空闲模式的移动处理。（13）与NAS相关的UE识别与2G和3G系统相似。SAE系统相对于2G/3G PS系统，主要差异如下：（1）信令面和用户面分离。（2）支持多种无线接入技术。（3）优化的移动性管理功能。（4）优化的QOS机制。

（5）引入缺省承载概念，更好地支持永远在线。（6）优化的MBMS机制。

9、上行的HARQ操作应该遵循什么样的原则？

答：上行的HARQ操作应该遵循的原则：（1）如果UE正确接收到针对其C-RNTI的PDCCH上行资源授权，UE应按照PDCCH指示的上行授权和传输格式进行传输或重传（自适应重传），而不管收到的HARQ反馈的结果（ACK或NACK）如何。

（2）当UE在下行子帧中未检测到PDCCH，则根据HARQ反馈的内容进行重传。如果反馈NACK，则使用同一HARQ进程上一次使用的相同上行资源和传输格式进行非自适应重传。如果反馈为ACK，则UE保持HARQ缓冲区中的数据，不再进行任何数据传输，而是等待PDCCH指示下一步进行新数据传输或进行重传。

10、谈谈您本次培训的心得体会。

答：本课程培训有3个体会：（1）教材中的知识也许全部是正确的，但很难懂，说明要将复杂的技术表述得深入浅出是门艺术；（2）尽管网络学习这么高深的知识很困难，但对LTE的基本概念还是建立起来了，建议今后将难懂的进行集中讲授，易懂知识安排的网络自学。（3）通信与广电行业是条不归路，永远有新知识新应用，“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，唯有不断学习才能跟上通信与广电技术发展的步伐。

第五篇：2013年一级建造师继续教育-物联网网上作业及网上考试试题及答案

1、请写出（或画出框图）物联网应用在某一领域的需求和功能。

物联网在智能水利领域的应用：物联网应用于泵站数据采集系统

在一些重要地方部署各类传感器，监控河流河道、潮汛潮位、水文水利、水利设

施等重要场所的水位、降雨量、水库水闸、水坝水位、综合气象等信息并进行采集收集，然后通过运营商的传送网络上报到智能水利管理平台，实现山洪灾害监测预警、水资源管理、水利监测防洪抗旱等各类功能。

（1）核心需求。由于现实中监控点分布在较广的范围内，且距离监控中心较远，人工方式无法及时预警，传统有线连接方式有成本高昂，施工周期长，或因为地理原因根本无法架设线缆，信息难以上报，无法满足要求。

（2）主要功能。泵站、闸站数据采集，机组控制，告警，数据存储，数据查询、统计、打印、报表生成，GIS电子地图。

2、RFID系统由哪几部分组成，各部分功能是什么？

答：最基本的RFID系统，由标签（Tag）、阅读器（Reader）及天线组成，实

际应用时需与计算机及应用系统相结合。

（1）标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。

（2）阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。

（3）天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。

3、分别阐述什么是物联网、传感网、泛在网？

答：（1）物联网（The Internet of Things）的定义是：利用二维码、射频识别（RFID）、各类传感器/敏感器件等技术和设备，使物体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的现实世界的信息，实现物与物、物与人之间的信息交互，支持智能的信息化应用，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成统一的智能基础设施。从本质上看，物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。

（2）传感网（Sensor Network）是指“随机分布的集成有传感器、数据处理单 元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网”。现在谈到的传感网，一般是指无线传感器网络，即Wireless Sensor Network（WSN）。

（3）泛在网（Ubiquitous Network）也被称作无所不在的网络。

泛在网将4A作为其主要特征，即可以实现在任何时间、任何地点，任何人，任

何物都能方便地通信。因此泛在网内涵上更多的是以人为核心，关注可以随时随地获取各种信息，几乎包含了目前所有的网络概念和研究范畴。

4、物联网的体系架构分为那几层，各层的关键技术有哪些？

答：物联网大致有3个层次，从下到上依次是感知层，传送层和应用层。每个层还能细分成不同的层次。

（1）感知层的关键技术就是传感器技术和短距离传输网络技术，例如RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、视频采集的摄像头、各种传感器、传感和控制技术、短距离无线通信技术以及短距离传输技术组成的无线传感器网等，这些构成了物联网感知层的主要技术。在实现这些技术的过程中，又包括了芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节点供电等细分领域。

（2）传送层的关键技术既包含了现有的通信技术，如2G/3G移动通信技术，有线宽带技术，PSTN技术，Wi-Fi通信技术等，也包含了终端技术，如实现传感网与通信网结合的网关设备，为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。

（3）应用层主要是基于软件技术和计算机技术来实现，该层的关键技术主要是基于软件的各种数据处理技术，而且云计算技术也是应用层的组成部分，该层是物联网发展的目的，各行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也给整个物联网带来利润

感知中国”和“智慧的地球”的含义

答： 2009年8月7日，我国国家领导人视察中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，“在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展”，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。这就是“感知中国”的由来

。“感知中国”是中国发展物联网的一种形象称呼，就是中国的物联网。通过在物体上植入各种微型感应芯片使其智能化,然后借助无线网络,实现人和物体“对话”,物体和物体之间“交流”。物联网为我们展示了生活中任何物品都可以变得“有感觉、有思想”这样一幅智能图景，被认为是世界下一次信息技术浪潮和新经济引擎。

“智慧的地球”是由IBM公司于2008年基于进入21世纪后对社会变化、科技发展、市场实践和全球面临的重大问题进行总结和分析后得出的结论。它的核心是以一种更智慧的方法，通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互

交互的方式，以提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。它主张实现更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化。

IBM公司提出了在6个领域建立智慧行动方案，分别是智慧的电力、智慧的医疗、智慧的城市、智慧的交通、智慧的供应链、智慧的银行。

分析国内物联网发展的挑战和制约因素有哪些？

答：物联网的发展潜力和市场巨大，但是需要解决一系列问题，主要包括核心技术、标准规范、产品研发、安全保护等技术方面的问题，以及产业规划、体制机制、协调合作、推广应用等管理方面的问题。

第一，行业标准滞后，个行业标准繁杂。标准是物联网规模发展的前提。物联网涉及的标准比较复杂，包括终端、网络通信、中间件、系统架构、业务规范和安全等。以终端为例，国内做M2M终端的厂家，都有各自的硬件接口及通信协议和软件标准，厂家都是定向开发，成本高而规模小。另外，在网络层，物联网中无数个传感器形成M2M互联后就要涉及互联网、无线通信网（3G）等大网的互联互通问题。还有物联网业务的标准规范问题，比如智能电网的规范、移动支付的标准规范、智能家居的规范等。

第二，改造成本高，社会效益显著而盈利性较弱。例如，根据美国的数据统计，市政改造智能路灯，平均每盏灯投入232美元。适合政府的公共事业，如路灯、交通、环境监控等，现阶段物联网应用成本高是制约发展的重要原因之一。第三，我国物联网技术还处于低端水平，特别是在芯片、传感器终端、信息处理和应用软件方面。在传感器方面，我国很多的技术相对来说只是做分装方面的工作，核心的技术如芯片方面还是受制于国外，包括射频识别技术、传感网、智能卡、芯片等很多都是依靠进口。技术能力的薄弱，导致我国成本相对较高，成为规模化应用的重要制约要素之一。在数据处理方面，包括应用开发、业务平台、系统集成、中间件等，各厂商处于生存及发展期，力量薄弱，相对于IBM、SAP、Axeda公司而言在技术实力和专业性方面都有很大差距。为物体智能而开发的嵌入式软件还没有规模化应用。

第四，产业链上下游缺乏清晰共赢的商业模式，也制约着应用的规模化推广。例如，终端未标准化，导致开发成本高，应用开发无法满足用户多样化需求；在系统集成领域，受上游供应商供货时间限制，项目周期长，客户分期付款，需垫付资金，资金压力大。对于运营商而言，物联网收益性较差。

第五，目前的需求主要受政策驱动，来自企业的需求还比较初级。第六，个别企业有垄断产业链的行为。通过资金实力，垄断产业链上的企业，签订排他性协议，禁止与竞争对手合作，极大制约了产业链的健康发展。

国内通信建设企业在物联网产业链中担任什么样的角色？

答：在物联网产业链中，国内通信建设企业即电信运营商扮演着一个重要的角色，由于物联网与电信运营商所擅长的专业领域关系紧密，发展物联网离不开互联网、移动网等通信网络，这些正是电信运营商的特长和优势所在。此外，电信运营商由于其在产业中的特殊地位，更容易将产业合作者凝聚在一起。

（1）基础通信层网络的运营者：充分发挥综合运营商技术优势，提供适应（2）物联网管理平台的运营者：依托业务平台实现物物互联数据的共享、物联网发展的基础网络建设于演进，提供适合物联网发展的SIM卡机资费服务。开放和聚 合，提供更丰富的增值应用，促进应用推广和普及，并推动产业规模化发展。

（3）物联网应用的重要集成者：通过集成SI，打造端到端服务能力。（4）终端设备的合作开发者：通过与终端生产商合作，负责终端定制开发，（5）标准共建的重要参与者：针对目前产业缺乏规模和标准的情况，电信组织终端评测，开展模块标准化工作。运营商在协调和推动标准建立、增进产业凝聚力、促进产业发展等方面都发挥着重要的作用。

电信运营商积极投身于物联网业务还源于自身发展的需要，运营商吧物联网作为未来重要的赢利点。物联网的发展将把电信运营商的业务领域从传统的语音通信领域拓展到物与物、人与物的通信，这将大大拓展通信业务的服务范围。物联网的推广将促进网络融合的推进，传感网与3G技术的结合将使运营商能够提供以前仅依靠移动通信模块所不能提供的业务。物联网大规模应用能提高运营商网络利用率，推进运营网络建设和维护的良性发展

阐述RFID技术的含义与RFID系统构成？

答： RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可以同时识别多个标签，操作快捷方便。

RFID与互联网、通信、定位等技术相结合，可实现全球范围内的物资跟

踪与信息共享。RFID已广泛用用于人员定位、特殊物品管理、生产线管理、物流系统管理、远程抄表、门禁管理、固定资产管理、电子支付等众多领域。

最基本的RFID系统，由标签（Tag）、阅读器（Reader）及天线组成，实际应用时需与计算机及应用系统相结合。

（1）标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。

（2）阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。

（3）天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。

举例说明物联网如何应用于环保领域。

答：物联网应用于环保领域。通过在各个监测点部署监控设备及使用在线监测仪器，监测污染源数据信息、空气质量数据信息、噪声数据信息，并通过有线或无线网络，将其采集到的数据信息传输至监控中心，进行分析、计算、入库、匹配等工作，实现自动监测监控、远程视频监控、空气质量监测、噪声监测和综合基础信息管理等功能。

物联网应用于污染源在线检测系统

a 核心需求：已建的污染源检测系统覆盖面小、联网率不高、发现污染源的实时性不强，急待全面建设和完善。

b 主要功能：实时数据监控、动态视频监控、数据统计、查询、告警管理、设备查询、GIS电子地图等。

请阐述物联网未来的发展方向？

答：物联网本质是信息技术的深入应用的问题。纵观当今世界物联网已成为信息通讯创新和产业发展的重要的突破方向，不仅具有重大的战略增长潜能，也是金融危机发生后，经济发展和科技创新的战略制高点，是各国构建经济社会发展新模式和重塑国家长期竞争力的先导性领域。

第一未来，全球物联网开发和应用将朝着规模化、协同化和智能化方向发展。同时，以物联网应用带动物联网产业发展将是世界各国信息技术产业的主要发展方向之一。党中央国务院高度重视我国物联网的发展，多次提出要大力比较物联网，是使信息网络产业推动产业升级。工业和信息化部在物联网的研发和应用方面做出了很多部署，统筹和规划物联网发展，去年11月工信部印发了物联网十二五发展规划，明确提出了发展的目标，围绕物联网发展的主要的任务进行了重点的部署。

第二加大物联网研发投入的力度。财政部工信部联合发布了物联网发展专项管理暂行办法。在关于做好2012年物联网发展专项资金申报的通知中明确了支持的重点。

第三、智能发展是信息化与工业化融合努力的方向，是两化深化融合的重要的标准，要作为信息化与工业化深度融合的一项重点工作来抓。近年来我们围绕提高研发设计、生产制造、企业经营管理水平、加快信息技术的推广与应用，取得了显著的成效，两化融合进入快车道，下一步将在深度融合上下功夫。促进工业产品、基础设施、流程管理的智能化水平和制造资源与能力协同共享的水平，推动云集散、推动产业链向高端跃升。

目前，物联网技术的应用范围已经延伸到生活的各个方面，如医疗、智能环保、节能、智能农业等应用领域，这使得在这些领域的人们能够享受到快捷、方便、高效、智能的物联网时代，能够在更好、更大程度上提高人们的生活质量。

近十多年来物联网已深刻改变了人们的生活，随着物联网技术的不断提升，将来还会在更多的领域得到应用，并且能够在未来的实际生活中得到很好实现。信息化的发展将迎来全新的时代。

最后一题仅供参考，网上找的答案。严晓云2013-6-5