第一篇：关于物联网的知识
物联网技术课程
年初教育部下达了高校设置物联网专业申报通知，众多高校争相申报。由于物联网涉及的领域非常广泛，从技术角度，主要涉及的现有高校院系与专业有：计算机科学与工程，电子与电气工程，电子信息与通讯，自动控制，遥感与遥测，精密仪器，电子商务等等。物联网专业可能会在上述这些院系中开设。与物联网应用相关的专业，如建筑与智能化，土木工程，交通运输与物流，节能与环保等等，可能会考虑开设选修课或在研究生、博士生阶段设置相关交叉学科的学位。
物联网可以是一个“专业”，但不一定是一个“学科”。国内有些专家反对设置“物联网专业”，因为定位不清，一个学校往往有好几个院系争夺“物联网专业“的申报，又不是一个明确的学科，难以培养出真正的专业人才，培养出来的人可能是“万精油”，懂得多但是不精，尤其是本科阶段，建议只作为研究生专业，像MBA一样的模式。和目前许多高校设置的“电子商务”专业一样，“电子商务”也有同样的定位不清问题，只要高校设置的物联网专业能够培养出社会需要的专业人才，尤其是跨专业复合型人才，就应该可以设置，不必拘泥于它究竟属于哪个现有的“学科”。下表列出了一个高校物联网专业课程设置的初步建议，算是抛砖引玉。
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1、物联网产业与技术导论 使用电子工业出版社《物联网：技术、应用、标准和商业模式》等等教材。在学完高等数学，物理，化学，通信原理，数字电路，计算机原理，程序设计原理等课程后开设本课程，全面了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。课程
2、C语言程序设计使用清华大学出版社《C语言程序设计》等教材。物联网涉及底层编程，C语言为必修课，同时需要了解OSGi，OPC，Silverlight等技术标准。
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3、Java程序设计，使用 机械工业出版社《Java语言程序设计教程》等教材。物联网应用层，服务器端集成技术，开放Java技术也是必修课，同时需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技术。
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4、无线传感网络概论，使用 无线龙通讯科技出版社《现代无线传感器网络概论》、北京航空航天大学出版社《短距离无线通讯入门与实战》等教材。学习各种无线RF通讯技术与标准，Zigbee, 蓝牙，WiFi，GPRS,CDMA，3G, 4G, 5G等等。
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5、TCP/IP网络与协议，《TCP/IP网络与协议》，清华大学出版社，等教材。TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有有线和无线网络协议的基础，Socket编程技术也是基础技能，为必修课。
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6、嵌入式系统技术，《嵌入式系统技术教程》，人民邮电出版社等教材。嵌入式系统（包括TinyOS等IoT系统）,是物联网感知层和通讯层重要技术，为必修课。
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7、传感器技术概论，《传感器技术》，中国计量出版社，等教材。物联网专业学生需要对传感器技术与发展，尤其是在应用中如何选用有所了解，但不一定需要了解传感器的设计与生产，对相关的材料科学，生物技术等有深入了解。
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8、RFID技术概论，《射频识别（RFID）技术原理与应用》，机械工业出版社，等教材。RFID作为物联网主要技术之一，需要了解，它本身（与智能卡技术融合）可以是一个细分专业或行业，也可以是研究生专业选题方向。
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9、工业信息化及现场总线技术，《现场总线技术及应用教程》，机械工业出版社，等教材。工业信息化也是物联网主要应用领域，需要了解，它本身也可以是一个细分专业或行业，也可作为研究生专业选题方向。
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10、M2M技术概论，《M2M: The Wireless Revolution》，TSTC Publishing，等教材。本书是美国“Texas State Techinical College”推出的M2M专业教材，在美国首次提出了M2M专业教学大纲，M2M也是物联网主要领域，需要了解，建议直接用英文授课。
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11、物联网软件、标准、与中间件技术，《中间件技术原理与应用》，清华大学出版社，《物联网：技术、应用、标准和商业模式》，电子工业出版社，等教材。物联网产业发展的关键在于应用，软件是灵魂，中间件是产业化的基石，需要学习和了解，尤其是对毕业后有志于物联网技术发展的学生。
第二篇：物联网通信原理知识总结
IOT Revision Chap 1 通信系统
Part 1 Key Point 1.无线通信系统的模型
a)组成：
i.发送端：把各种可能转换的消息转换成原始电信号 ii.信道：信号传输的通道 iii.接收端：从接收信号中回复出相应的原始信号 iv.噪声源：信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示 b)简化模型
i.一种简化模型
ii.模拟通信系统模型
两个概念：
·调制：发送端把连续消息变换为原始信号称为调制
·解调：接收端把原始电信号反变换为原连续消息称为解调 数字通信系统模型 iii.图中加密-解密，编码-解码和调制-解调并非必有，可根据需求定制
2.无线通信网络系统的分类及通信方式
a)分类： i.按消息的物理特性：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 ii.按调制系统：基带传输（将未经调制的信号直接传送）、调制传输（对各种信号变换方式后传输的总称）iii.按传输信号的特征：模拟通信系统、数字通信系统（按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号）iv.按传输信号的复用方式：
1.频分复用：用频谱搬移的方法使不同信号占用不同频率范围 2.时分复用：用脉冲调制的方法使不同的信号占据不同的时间分区 3.码分复用：用一组正交的脉冲序列分别携带不同的信号 传统的模拟通信中都采用频分复用。随着数字通信的发展，时分复用通信系统的应用越来越广泛。码分复用主要应用于卫星通信系统中。
b)通信方式： i.按消息传递的方向和时间关系
单工：消息只能单方向传输
半双工：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发 全双工：通信双方可同时进行收发消息 ii.按数字信号排列的顺序分类
串行通信:数字序列以串行方式一个接一个在一条信道上传输，一般的远距离数字通信 并行通信：数字序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输
iii.按通信的网络方式分类
专线通信（点对点通信）：通信网的基础网通信
3.信息的度量和计算
a)消息出现概率越小，它所含的信息量越大；反之信息量越小，且当P（x）=1时，I=0 b)若干个互相独立事件构成的消息，所含信息量等于各独立事件信息量的和
c)等概率离散消息的度量：
消息是M进制，则该消息的每个波形出现的概率就变成为1/M.所传递的信息量就为
非等概率离散消息度量：
在非等概率的情况下，设离散信息源是一个由n个符号组成的集合，称符号集。符号集中的每一个符号xi在消息中是按一定概率P(xi)独立出现的，又设符号集中各符号出现的概率为x1, x2, …, xn P(x1), P(x2), …, P(xn)且，Σ P(xi)= 1则x1, x2, „, xn所包含的信息量分别为－log2P(x1), －log2P(x2), „, －log2P(xn)于是，每个符号所含信息量的统计平均值，即平均信息量为
H(x)= P(x1)[－log2P(x1)] + P(x2)[－log2P(x2)] + „ + P(xn)[－log2P(xn)]=-ΣP(xi)log2P(xn)(bit/符号)由于H与热力学中的熵形式相似，故又称为信息源的熵，共单位为bit/符号 例题：非等概率等概率
4.通信系统的性能指标涉及：
a)有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性和维护使用，其中通信的有效性与可靠性是其主要矛盾所在。b)有效性主要指:主要是指消息传输的“速度”，可靠性主要指消息传输的“质量”
Part 2 Practice Answer 1.数字通信有哪些特点？ ·传输的信号是“离散”或数字的 ·数字信号传输时，信道噪声或干扰所造成的差错原则上都是可以控制的 ·传输可以加密 ·由于数字通信传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元（码元）因而接收端必须按与发送端相同的节拍接收 ·为了表达消息内容，基带信号都是按消息内容进行编组的（相当于文章要有标点符号）2.按消息的物理特征，通信系统如何分类？ · 电报通信 · 电话通信 · 数据通信
· 图像通信等系统
3.按调制方式，通信系统如何分类？
·基带传输（音频市内电话）和频带（调制）传输 4.按传输信息的特征，通信系统如何分类？ · 模拟通信和数字通信
5.按传送信息的复用方式，通信系统如何分类？ · 频分复用、时分复用、码分复用 6.通信方式如何确定的？
依据传输时是单向传输还是双向传输 或者不能同时双向但不同时候能双向传输
Chap 2无线通信
Part 1 Key Point 1.电波波段的划分及相应的传播特性
长波的传播特性：以表面波的方式传播，传播稳定性较好 中波的传播特性：以表面波和天波的方式传播
短波的传播特性：可用表面波、天波的方式传播，传播距离远
超短波、微波传播特性：只能用空间波、散射波和穿越电离层在外层空间的传播方式 a.长波：
传播特性：以表面波的方式传播，传播稳定性较好。缺点： 1）由于表面波衰减很慢，对其他的收信台干扰严重。2）天电干扰对长波的接收影响很大，特别是雷雨天气。
3）使用的发射机和天线一般体积庞大，但通信容量小，因此利用不广。利用：导弹、潜艇导航及地下、水下通信。b.中波: 传播特性 ：以表面波和天波的方式传播。对于波长2000～3000米的中长波，电离层对它的影响很小，电波可以获得稳定的场强。用于对飞机、舰船的导航通信。波长200～2000米的波段，电离层对它的吸收强烈，只能靠地表波传播。主要用于广播，称为广播波段。c.短波: 传播特性：可用表面波、天波的方式传播，传播距离远。
缺点：因表面波衰减快，天波传播距离远，会形成哑区（寂静区），通信容量小，通信质量不稳。
利用：是一种传统的远程和超远程通信方式。因设备简单，通信距离远，用于远距离的无线电通信和广播。d.超短波、微波
传播特性：只能用空间波、散射波和穿透电离层在外层空间的传播方式。缺点：接收信号随季节、昼夜和气象条件而有所变化。
利用：超短波由于频带较宽，广泛应用于电视、调频广播、雷达、导航通信等方面。微波频带更宽，用于多路通信，传输电视、电话、电报、高速数据等，以及地面至空间飞行器、空间飞行器之间或地球于外星球之间的通信、遥测、射电天文等。
2.大尺度路径损耗与小尺度衰落及多径效应
大尺度路径损耗包括反射，绕射，散射。
反射：电波在不同性质的介质交替处，会一部分发生反射，一部分通过 绕射：绕射使电波可绕物体表面传播
散射：实际移动无线环境中，接受的信号比单独绕射和反射模型预测的要强，这是因为当电波遇到粗糙表面时反射能量由于散射而散布于所有方向
小尺度衰落：指无线信号在经过短时间或短距离传播后，其幅度快速衰落，以至于大尺度路径损耗的影响可以忽略不计。
多径效应：指无线通信中，由于建筑、山脉、地面等物体对发射及发射出的电磁波的反射，使得接收机收到的信号包含有大量反射信号，这些反射信号通常称为多径信号。
3．无线通信的多址技术及各自特征
频分多址FDMA：是以不同的频率信道实现；指为每个用户指定了特定的信道，按要求分配给请求报务的用户，在呼叫和整个过程中，其他用户不能共享这一频段。
时分多址TDMA：是以不同时隙实现通讯；且每个时隙仅允许一个用户，要么接受要么发送。
码分多址CDMA：是以不同的代码序列来实现通信；它是扩频多址的一种，扩频多址可以抵抗多径干扰而增强多址功能。每个用户都有自己的伪随机码，而其他码字由于不相关而被认为是噪音
空间多址SDMA：是以不同方位信息实现多址通信。空间分址控制用户的空间辐射能量，如用定向波束来服务不同的用户。
Part 2 Practice Answer 1.简述电波波段的传播特性
长波的传播特性：以表面波的方式传播，传播稳定性较好 中波的传播特性：以表面波和天波的方式传播
短波的传播特性：可用表面波、天波的方式传播，传播距离远
2.简述无线通信系统设计需要注意哪些方面 频率复用 信道分配策略 切换策略 无线通信系统的干扰 中继和服务等级
频率复用：为了解决频率带宽有限的问题，必须对频率进行再利用，这称为频率利用。需要解决同频和邻频干扰等问题。
信道分配策略：分为固定分配策略和动态分配策略。其中固定分配策略是给小区分配一组预先确定好的信道，固定分配策略易遇到呼叫阻塞等问题，这时靠借用策略，即借用相邻小区的信道。动态分配策略是在每次呼叫请求来时，小区基站向移动交换中心请求一个信道。在通信结束后，这一信道又被归还，以便重复使用。
切换策略：当一个正在使用信道服务的移动平台从一个基站移动到另一个基站时，要求在服务不中断的情况下完成切换。因此，切换策略要优先于呼叫请求，同时必须指定一个最恰当的信号强度，避免产不不需要的切换。无线通信系统的干扰：需要解决同频干扰和邻频干扰问题。同频干扰可通过在物理上隔开一个最小距离来避免。邻频干扰可以通过精确滤波和信道分配来减小干扰
中继和服务等级：中继是指允许大量用户在一个小区内共享相对较小的信道，即从可用信道库中给每个用户按需分配信道。一旦服务结束，其占用的信道就立即回到可用信道库中。服务等级是用来测量在系统最忙的时间用户进入系统的能力，被用作某个中继系统的预定性能基准，定义为呼叫阻塞概率（表示为B，单位为Erlang），或是呼叫延迟时间大于特定排除时间的概率。
3.信道分配策略分哪几种，其不同点时什么
固定分配策略：固定分配信道，若所有信道被占用则呼叫阻塞，但也可以向相邻小区借用信道 动态分配策略：不固定分配信道，每次呼叫时，小区基站向移动交换中心请求一个信道
4.思考下快速移动和低速移动时，无线通信系统的切换策略需要考虑哪些因素
当一个正在使用信道服务的移动平台，从一个基站移动到另一个基站时，移动交换中心自动地将呼叫转移到新基站的信道上。一般情况下，切换策略都使切换请求优先于呼叫请求。尽可能让用户觉察不到。必须指定一个启动切换的最恰当信号强度，避免产生不需要的切换。实际切换时，需要注意到快速移动和低速移动不同，以减轻移动交换中心的负荷。基于上述原因，当用户快速移动时，可优先进行切换。而当用户低速移动时，可暂缓切换。
5.无线通信系统干扰主要来自哪些方面，如何降低干扰
同频干扰：频率复用意味着在一个给定的覆盖区域内，存在许多使用同一组频率的小区，即同频小区。同频小
区间的信号干扰称为同频干扰。
同频干扰不能通过增大发射功率来克服，因为这会干扰相邻同频小区，所以同频小区必须在物理层上隔开一个最小距离
邻频干扰：使用信号频率的相邻频率的信号干扰叫邻频干扰。
使用信号频率的相邻频率的信号干扰叫邻频干扰，该干扰是由于接受滤波器不理想造成的，可通过精确滤波和信道分配来减小干扰。即给小区分配信道频率时避免相邻，或给予分配的信道一定的频率间隔
降低功率来减小干扰
6．简述大尺度路径损耗和小尺度衰落及多径效应
大尺度路径损耗：一方面信号的反射、绕射、散射等现象使电波在传输过程中发生了能量损耗。另一方面，受
到建筑物、高山的阻挡也会造成阴影衰落。这两方面的影响是引发大尺度路径损耗的主要因
素。
小尺度路径损耗：简称衰落，指无线信号在经过短时间或短距离传播后，其幅度快速衰落，以至于大尺度路径
损耗的影响可以忽略不计。
7.简述无线通信多址技术 上述现象是由同一信号沿多个路径转播，以微小时间差到达接收机的信号的相互干涉引起的，也称为多径效应。频分多址：指为每个用户指定了特定的信道，按要求分配给请求报务的用户在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这一频段
时分多址：指把无线频谱按时隙划分，且每个时隙仅允许一个用户，要么接收，要么发送
码分多址：码分多址系统中，窄带信号被乘以叫作扩频信号的宽带信号。扩频信号是一个伪随机代码序列，此麻片速率比消息中的数据速率高若干个数量级。每个用户都有自己的伪随机码，而其他码字由于不相关而被认为是噪音。
空间分址：空间分址控制了用户的空间辐射能量，如用定向波束来服务不同的用户。
Chap 3近距离无线通信
Part 1 Key Point 1.近距离无线通信的分类及各自特点
低速近距离无线通信技术：
802.15.4：具备连接简单器件（传感器和激活器）的能力
802.15.4a:具备精确定位（精度1米以内）及跟踪支持等能力 高速近距离无线通信技术：
高速UWB，主要应用与无线个人网（WPAN）的超宽带技术，其目的是将电子设备间的物理连接替换为无线连接
2.无线局域网、蓝牙、ZigBee、RFID各自的特点及在物联网领域的应用
无线局域网：
优点：安装便捷、保用灵活、经济节约、易于扩展
应用：销售、物流、电力、服务、教育、证券、展厅、中小型办公室/家庭办公应用、企业办公楼间办公
蓝牙: 是一种低成本低速率近距离通信技术 特点：
工作在2.4GHz频带
采用高速跳频和时分多址的技术
采用权向纠错编码、ARQ（自动重复请求）、TDD（时分双工）和基带协议（速率1Mbps）
支持64kbps实时语音传输和数据传输
发射功率分别为1mW、2.5mW和100mW
使用全球统一48位设备识别码
出书距离为10-100cm,覆盖范围是相隔1MHz的79个通道
应用：移动电话和计算机等电子设备，汽车、医疗监护、智能住宅与办公室、小范围传感器网络
ZigBee: 优点：低功耗、端到端信息传输时延短、可靠数据传输、网络可拓展空间大、安全性较高、成本低、优良的网络拓扑能力
应用：家庭和楼宇自动化、医学、传感器、工业控制、农业、大型运输工具、道路交通安全
RFID: 优点: 快速扫描
体积小型化、形状多样化
抗污染能力和耐久性
可重复使用
穿透性和无屏障阅读
数据的记忆容量大
安全性高
应用：身份识别系统（身份证、通告证）、物流管理系统、商业交易系统
Part 2 Practice Answer 1.简述低速和高速近距离通信有什么异同与作用？
高速近距离无线通信技术：
高速UWB，主要应用于无线个人网（WPAN）的超宽带技术。其目的是将电子设备间的物理联线替换为无线连接。
例：数字化家庭网络，高速UWB的工作主要在IEEE 802.15.3a中进行，其数据率可以100Mbps以上。另一前景就是这样的个人终端可支持读取大量存放在服务器空间里的数据，也可利用本地设备随时构成一台属于自己的多媒体计算机。低速近距离无线通信技术：
802.15.4：具备连接简单器件（传感器和激活器）的能力。
802.15.4a：具备精确定位（精度1米以内）及跟踪支持等能力。例：适时跟踪公共汽车，以避免在烈日下等车。
2.简述无线局域网的构成和各自的功能
构成：接入设备（AP）、接入控制器（AC）、无线接入服务（AS）和各种无线网络终端
AP：将各个无线网络客户端连接在一起，实现大范围、多用户的无线接入
AC：将来自不同AP的数据进行汇聚并接入互联网，同时完成AP的配置管理、无限用户认证，管理及宽带、访问、切换、安全等控制功能。
AS：用于管理与控制无线局域网内提供。如IP电话、视频会议、电子邮件等。
3.简述无线局域网的网络结构及各自特点
无线网的网络结构：点对多、点对点、多对点、混合型等
点对点：常用与固定的要联网的两个位置间，优点是传输距离远、传输效率高、受外界影响小
点对多：常用于一个中心点。多个远端点的情况。最大的优点是组网成本低，维护简单，设备调试相对简单。缺点是使用全向天线，使用功率大大衰减，网速较低，对远端点的可靠性得不到保证。
混合型：适用于所建网络中有远距离的点、近距离的点，还有建筑物或地形阻挡的点，远距离的点采用点对点方式，近距离的多个点采用点多方式，有阻挡的点采用中继方式。
4.什么是蓝牙技术？其特点是什么？
蓝牙技术是一种低成本、低功率、近距离通信技术，主要用于移动电话、个人数字助理（PDA）、无线了耳机、笔记本电脑、相关外设之间可通过蓝牙连接，进行无线信息的传输与交换。
蓝牙技术是由蓝牙联盟制定的，其标准如下： 工作在2.4GHz频带；
采用高速跳频和时分多址（每时隙为0.625μs）技术； 使用权向纠错编码、ARQ、TDD和基带协议（速率1Mbps）； 支持64kbps实时语音传输和数据传输； 发射功率分别1mW、2.5mW和100mW； 使用全球统一48位设备识别码；
传输距离为10cm-100m，覆盖范围是相隔1MHz的79个通道。
5.简述ZigBee的协议层的构成及各自的功能 物理层（PHY Layer）：
收发信机状态控制，即激活（Activation）或者禁止（Deactivation）；
能量检测（ED：Energy Detection），指对当前信道接收信号功率的检测，其结果为高层的信道选择提供依据；
链路质量指标（Link Quality Indication，LQI），指接收数据包强度及质量的指标，通过测量接收机ED或估计SNR 或两者的结合获得，该指标可以作为量化网络性能的一个尺度；
空闲信道评估（CCA），用于在采用CSMA-CA接入信道过程中提供空闲信道信息；
信道频率选择；
数据发送及接收。媒体访问控制层（MAC Layer）：
实现帧结构、信标（beacon）的生成及同步；
实现PAN的关联（Association）与取消关联（Disassociation）机制；
用于支持自组织目的，可支持自动建立星状网，还允许自组织对等网；
支持设备安全加密；
提供三级安全性：无安全性方式、接入控制清单（ACL）、属于高级加密标准（AES）的对称密码；
CSMA-CA信道接入机制；
保障时隙（Guaranteed Time Slot，GTS）机制；
建立可靠链接。网络层（NWK Layer）：
网络层主要功能：
设备加入和离开网络；
基于每个帧提供安全机制；
路由、路由的发现和维护；
邻居节点设备的发现；
邻居节点设备的信息登记。应用层（Application Layer）：
应用层由应用支持子层（Application Support，APS）、ZigBee设备对象层（ZigBee Device Object，ZDO）和应用 框架（Application Framework，AF）构成。
6.简述RFID的网络架构及各自的功能
信息接入层：标签、阅读器及边缘节点，完成数据采集功能。
信息分析层：包括EvenSever，对上报的数据进行过滤，分析处理。对上的命令进行解析。信息传递层：可以是TCP/IP、NGN网络，或某种闭环网络。根据应用类型进行选择 业务应用层：包括网络管理服务器、AAA（鉴权、认证）、应用服务器、命令解析服务器、物品地址解析服务器及数据库等。
7.简述RFID标签的种类及各自的特点以及关键技术
被动式：没有内部供电电源，其内部集成电路用过收到的电磁波进行驱动。当标签接收到足够强度的讯号时，可以向读写器发出数据。价格低廉，体积小、无需电源。目前市场多以被动式为主。被动式射频标签受传播衰减影响，读取距离受限。
半被动式：在被动式上加上了一颗电池，反应速度更快。距离更远，效果更好。
主动式：具有内部电源能供应内部IC所需电源。拥有较长的读取距离和可容纳较大的内存容量，可以用来存储读取器所传送来的一些附加讯息。
Chap 4中远距离无线通信技术
Part 1 Key Point 1.微波通信系统的构成、通信方式及特点、衡量用性能指标
数字微波系统构成：用户终端、交换机、数字复用终端机、微波站 通信方式：一点对多点微波通信方式，是一种分布式无线通信 特点： 传输容量大
抗干扰性强，整个线路噪声不累积 保密性好
便于组成数字通信网 设备体积小、功耗低 容易穿越复杂地形 抗灾害能力强 性能指标：传输容量频带利用率传输质量
传输质量：位误码率：Pb=错误接受的比特数/信道传输的总比特数
码元误码率：PB=错误接受的码元数/信道传输的总码元数
2.短波通信的方式及特点
方式：
·利用频率为3-30MHz的电磁波进行无线电通信
·主要通过地波传播及天波传播 特点：
·通信距离远 ·短波信道拥挤 ·信道具有时变性
3.卫星通信系统的构成、通信方式及特点
构成：通信卫星地球站
·通信卫星：
天线系统：包括通信天线、遥测、指令天线（波束有全球覆盖、区域覆盖、点波束、多点波束等类型）
通信转发器：任务是把接收到的地球信号放大，并用变频器变换成下行频率信号，再发出
·地球站：
包括地球站到卫星和上行链路和卫星至地球站的下行链路
由于传输距离远，需要发出大功率的信号
同时地球接收站必须采用低噪音高增益放大器
需要具有自动跟踪和伺服系统
特点：
·通信距离远，覆盖面积大，不受地理条件限制 ·以广播方式工作，便于实现多址连接 ·信道稳定，通信质量高 ·机动性能好
4.WiMAX的系统构成及关键技术
WiMAX是一种高速无线数据传输网络标准，主要用于城市网络，采用IEEE802.16标准。构成：
传输单元：类似于一个移动电话的蜂窝单元，即把一定的地理范围划分为一个无线电波可覆盖的区域，区域间的重叠部分称为传输单元，用户设备可通过传输单元从一个区域过渡到另一个区域 主要设备：基站和用户设备
应用范围：支持移动、便携和固定服务 关键技术：
Part 2 Practice Answer
1.数字微波通信的特点是什么？
数字微波通信又分为PDH（准同步数字体系列）和SDH（同步数字系列）微波通信
特点：传输容量大；频带宽，一个信道可同时传输若干路数字信号；抗干扰性强，整个线路噪声不累积； 每次中继时会除掉干扰噪声；保密性强；数字信号易于加密；微波天线方向性好；便于组成数字通信网；设备体积小、功耗低；容易穿越复杂地形；抗灾害能力强。
2.如何评价微波通信和传输质量？
传输容量：
位传输速率Rb，即每秒传输的信息量，单位为bps 码元传输速率RB，即每秒传输的码元数，单位为Bd 频带利用量：
传输速率与所占信道频带的关系，公式为η = 信息传输率 / 频带宽度 b(s·Hz)传输质量：
位误码率：Pb = 错误接收的比特数信道 / 传输的总比特数
码元误码率：PB = 错误接收的码元数 / 信道传输的总码元数
3.同步数字体系是什么？简述其技术关键
SDH全称叫做同步数字传输体系（Synchronous Digital Hierarchy）,是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，采用了高速多态调制解调技术、自适应交叉极化干扰抵消（XPIC）技术、高线性功率放大器和自适应发射功率控制、自适应频域和时域均衡技术及智能天线、编码调制与前向纠错技术等关键技术。
4.什么是短波通信？简述短波通信的特点。
利用频率为3～30MHz的电磁波进行的无线电通信。主要通过地波传播和天波传播，由于地波信号沿地球表面进行传播，衰减较大，只能进行近距离传播。而天波信号依靠电离层反射来传播，可实现远距离传播。
特点：
通信距离远：通过天波传播的单跳反射最大可过3500km，多次反射可达数万公里。
短波信道拥挤：可用频率资源只有20MHz左右，且载频低、可用频带窄、容量小；信道具有时变性。
大气形成的电离层时高时低、多变化，且易受太阳黑子的影响，故不够稳定。
5.简述短波信号在电离层中的传播特性
多径延时差：短波通过多径传播到达接收端的时间有先后，最长和最短路径的延时之差称为多径延时差； 衰落：由于多径信号在接收端的叠加，使接收信号强度随机起伏，即信道产生衰落；
多普勒扩展和延时扩展：时变多径信道会对所传输的信号造成频谱上的扩展和信息符号时间上的扩展，前者称为多普勒扩展，后者称为延时扩展。
6.卫星通信系统由什么构成？简述各自的功能。
卫星通信系统由通信卫星、地球站、轨道与通信频段，以及监测管理系统构成。通信卫星由天线系统及通信转发器组成。
天线系统：包括通信天线、遥测-指令天线；波束有全球覆盖、区域覆盖、点波束、多点波束等类型。通信转发器：任务是把接收到的地球站信号放大，并用变频器换成下行频率信号，再发出。可细分为：
变频转发器：将输入信号直接放大后变频为下午频率；
处理转发器：将输入的数字信号，经微波放大和下变频后，变为中频信号；再进行解调和数据处
理，得到基带数字信号；然后再经调制，上变频到下午频率，经功放后发出。
轨道与通信频段：分别指卫星运行的地球轨道，和通信使用的频段。
监测管理系统：对卫星的轨道位置进行测量和控制，以保持预定轨道；前对所有通信卫星有效载荷（转发 器）的通信业务进行监测管理，以保持整个系统的安全、稳定运行。7.试比较WiMAX与Wi-Fi的优劣
传输范围：WiMAX可使用许可与公用频段，Wi-Fi使用公用频段，Wi-Fi的功率大约是WiMAX的1/百万； 传输速度：理论上WiMAX是324Mbps，Wi-Fi是300Mbps； 安全性：均使用WPA2标准的加密，安全性有保障；
移动性： WiMAX在支持移动接入时，需要牺牲传输速度和覆盖范围；Wi-Fi不支持两个基地间的切换； 网络对比： WiMAX主要基于许可频段的服务，与Wi-Fi竞争的可能性较小。
Chap 5移动通信网络
Part 1 Key Point 1.1G到4G蜂窝移动通信的不同点
第一代：模拟移动通信系统，只有语音通信 第二代：数字移动通信系统，可数据通信，可连接ISDN和非ISDN终端 第三代：宽带移动通信系统，可实现多媒体通信、移动互联网接入
第四代：新一代宽带移动通信系统，进一步提高了频谱的利用率，扩大了系统容量，统一了制式，提高了保密性能；提供更高速率的多媒体通信能力；逐步向IP交换过度
2.蜂窝移动通信系统的基本构成及特点
构成：
移动用户终端（MS）：移动用户使用的通信终端：1G只有语音通信；2G可数据通信，可连接ISDN和非ISDN终端；3G可实现多媒体通信、移动互联网接入
基站子系统（BSS）：由无线基站（BS）完成与移动用户终端的无线通信收发，并受移动交换中心控制
基站控制器（BSC）：对一个或多个基站进行控制
移动交换中心（MSC）：对区域内的无线收发设备（包括基站和移动台）进行控制和实现交换功能，提供移动通信系统与公用电话网（PSTN）间的接口
3.集群通信网络的构成及特点
构成： 基站（BS）：最基本的系统模块。由无线收发信道机（BTS）、基站控制器（BSC）、天馈系统和电源设备 控制交换中心（SCN）：监测和控制系统操作，可控制多个基站，一个基站也可被多个SCN控制 用户终端（SU）：用于在移动中或停留在某个地点进行通信的用户台，含移动终端（MS）和固定终端（LS）网络管理终端（CNM）：实现用户终端和基站的配置、故障诊断及业务管理 调度台：对移动台进行指挥、调度和管理。分为无线和有线
天馈设备：有高增益全向天线及收发信滤波器、隔离器等无源部件组成 特点：
1.是多个用户（部门、群体）共用一组无线电信道，并动态地使用这些信道的专用移动通信系统 2.采用多信道共用和动态分配信道技术，主要为团体用户提供指挥高度业务 3.具有频率利用率高，接通迅速，能实现群呼组呼等优点
4.语音通信采用PTT（Push to Talk）按键，被叫无须摘机；多以单工或半双工为主
4.三种典型的集群通信系统的比较
TETRA集群通信系统
①由欧洲电信标准研究所于1995年正式确定 ②基于数字时分复用（TDMA），提供了一系列开放接口、呼叫服务和协议 ③不仅提供了一对一全双工移动电话服务，还可提供短数据信息服务、分组数据服务及一对多群、组的调度功能 ④适用于公安、消防、急救中心、机场、港口、铁路、出租车和公共汽车调度、城市地铁、高速公路管理 ⑤每个25kHz载波内可容纳4个时分信道，同时支持4路语音或数字信号 ⑥具有语音和数字加密功能 IDEN集群通信系统
①1994年，由摩托罗拉推出的集语音和数字传输为一体的集群通信系统 ②采用TDMA技术，在25kHz信道上可同时传送6路数字信号 ③具有蜂窝无线电话、调度通信、无线寻呼及无线数据传输功能④语音编码采用矢量和激励线性预测编码技术（VSELP），提高了语音输出的质量，改善了覆盖边缘区的语音效果 ⑤目前使用范围遍及亚洲的日、韩、菲、新加坡、以色列和美洲的美国、加拿大、墨西哥、哥伦比亚、巴西、阿根廷和秘鲁等，用户已超过3000万 GoTa集群通信系统
①由我国的中兴公司自主推出的开放式集群通信系统 ②基于CDMA技术，具有容量大、覆盖面广、抗干扰能力强等特点 ③功能包括一对一私密呼叫、一对多群组呼叫、动态重组、强拆强插、迟后接入、呼叫显示、通话显示、呼叫前转；数据业务包括数据业务、消息类业务及定位业务 ④提供成熟的传统移动通信业务；实现集团虚拟专用网（VPN）
调查一下身边的蜂窝移动通信系统，从功能、结构和性能特点等方向进行相互比较。
Chap 6移动自组织网络
Part 1 Key Point 1.移动自组织网络的概念与特点
概念：
①移动自组织网络（Mobile Ad-hoc Network, MANET），属对等式多跳移动通信网络
②由一组无线移动节点组成，不依赖现有的基础设施，所需人工干预少，没有任何中心，且自组织、自愈 ③移动自组织网络可以通过无线连接构成任意的网络拓扑，且能独立工作，能与互联网或蜂窝移动通信系统连接
④自组织网络一般不适合于作为中间传输网络，只允许产生于或目的是网络内部节点的信息进出，而不让其他信息穿越本网络
⑤由于受传输范围影响，自组织网络往往要通过多个中间环节，又称为多跳无线网、自组织网络、无固定设施网络或对等网络 特点：
网络自组织性：在任意时间、地点搭建，自动探测网络拓扑信息，自动选择传输路由，自动控制通信 分布式控制方式：建立在对等节点之上，没有控制中心
网络拓扑的动态变化：移动节点间通过无线信道所形成的网络拓扑结构随相互干扰和地形变化等影响而变化
有限传输带宽：受信道竞争时的信号衰落、碰撞、阻塞、噪声干扰的影响，带宽变得更窄 多跳路由：由于节点覆盖范围有限，需要经中间节点转发
移动节点的计算性能有限：受CPU、内存和供电能力限制 安全性较差：数据信息易受窃听，网络易受攻击
存在单向无线信道：两个节点发射功率不同时，强的一方接收不支弱的一方的信号 生存时间较短：临时搭建的，随任务的完成而消失
供电问题突出：一般用电池供电，长时间工作需要解决电池问题 2.移动自组织网络的拓扑结构
原则：
网络中各节点可以直接或经过转接而相互连通
不允许存在不与其他节点相连的孤立节点
不允许存在一部分节点与另一部分节点不相连的情况 随机拓扑结构
所有的节点都具有收发信息的功能 所有的节点随机分布，并可动态变化
分群结构
所有节点都具有相同的功能，并能在预定的通信区域 内随机分布
若干个节点组成一个子群，每个子群内是单跳网 群首：子群中编号最小的节点
信关：为相邻子群的群首提供链路的节点，处于相邻子 群的重叠区域。若重叠部的节点多于1个，则编号小的 节点被指定为信关
普通节点：子群中不为群首和信关的其他节点 多个子群相互链接以覆盖整个区域
3.移动自组织网络的隐藏终端和暴露终端问题
隐藏终端：
节点ACB相连，但节点C相对于节点A为隐藏终端，当A向B发送信号时，可能会遇到节点C也在向B发送信号，造成节点B丢失双方信号
暴露终端：
节点ABCD为串联链路，节点B相对于节点C为暴露终端
当节点B向节点A发送CTS控制报文时，节点C认为自己可以向节点D发送CTS控制报文，但当节点反馈的CTS会与B发送的数据报文在节点C发送冲突，于是节点C无法和节点D成功握手
4.四类单播路由协议基本原理
表驱动路由协议：WRP、DSDV、OLSR 按需驱动路由协议：AODV、DSR 混合路由协议：ZRP、CBRP 基于定位的路由协议：LAR、GPSR（具体内容另外理解记忆）
Part 2 Practice Answer
1.什么是移动自组织网络？
通常是由一些公平对等的无线移动节点，按照一定的规则自动组建的网络 不需要固定基础设施就可以在节点间建立有效通信 网络节点的连接关系可以是动态的
适合于传感器网络、移动办公会议、个人局域网、智能家庭等领域
移动自组织网络可以通过无线连接构成任意的网络拓扑，且能独立工作，能与互联网或蜂窝移动通信系统连接；自组织网络一般不适合于作为中间传输网络，只允许产生于或目的是网络内部节点的信息进出，而不让其他信息穿越本网络；由于受传输范围影响，自组织网络往往要通过多个中间环节，又称为多跳无线网、自组织网络、无固定设施网络或对等网络。
2.简述移动自组织网络的特点？
网络的自组织性：在任意时间、地点搭建，自动探测网络拓扑信息，自动选择传输路由，自动控制通信 分布式控制方式：建立在对等节点之上，没有控制中心
网络拓扑的动态变化：移动节点间通过无线信道所形成的网络拓扑结构相互干扰和地形变化等影响而变化 有限传输宽带：受信道竞争时的信号衰落、碰撞、阻塞、噪声干扰的影响，带宽变得更窄 多跳路由：由于节点覆盖范围有限，需要经中间节点转发 移动节点的计算性能有限：受CPU、内存和供电能力限制 安全性能较差：数据信息易受窃听，网络易受攻击
存在单向无线信道：两个节点发射功率不同时，强的一方接收弱的一方的信号 生存时间较短：临时搭建的，随任务的完成而消失
供电问题突出：一般用电池供电，长时间工作需要解决电池问题
3.简述移动自组织网络的拓扑及特点？
网络中各节点可以直接或经过转接而相互连通 不允许存在不与其他节点相连的孤立节点
不允许存在一部分节点与另一部分节点不相连的情况
随机拓扑结构：所有的节点都具有收发信息的功能；所有的节点随机分布，并可动态变化。
分群结构：所有节点都具有相国的功能，并能在预定的通信区域内随机分布。若干个节点组成一个子群，每个子群内是单跳网；
群首：子群中编号最小的节点；
信关：为相邻子群的群首提供链路的节点，处于相邻子群的重叠区域。若重叠部的节点多于1个，则编号小的节点被指定为信关；
普通节点：子群中不为群首和信关的其他节点。多个子群相互链接以覆盖整个区域。
4.什么是移动自组织网络的隐藏终端和暴露终端问题？
隐藏终端：
节点ACB相连，但节点C相对于节点A为隐藏终端，当A向B发送信号时，可能会遇到节点C也在向B发送信号，造成节点B丢失双方信号
暴露终端：
节点ABCD为串联链路，节点B相对于节点C为暴露终端
当节点B向节点A发送CTS控制报文时，节点C认为自己可以向节点D发送CTS控制报文，但当节点反馈的CTS会与B发送的数据报文在节点C发送冲突，于是节点C无法和节点D成功握手
5.简述移动自组织网络的路由协议的分类及区别
表驱动路由协议：WRP、DSDV、OLSR 按需驱动路由协议：AODV、DSR 混合路由协议：ZRP、CBRP 基于定位的路由协议：LAR、GPSR（具体内容另外理解记忆）
移动自组织网络的路由问题较固定网络复杂，需要满足下述要求：节点自由移动、信号衰减、有限带宽、信号干扰；要求路由协议必须采用分布式操作；尽量支持单向链路；避免出现路由环路。因此其路由协议有如下选择。
表驱动路由协议：新节点加入时更新快；有先驱节点记录，可避免路由环路。但信息表过多，加重节点负
担，且不允许节点睡眠，耗电量加大，占用网络带宽。
按需驱动路由协议：当向目的节点发送封包时，原节点才在网络中发起路由查找过程，找到相应的路由。虽可提供最新和最短跳数路由，但建立路由时开销较大。
混合路由协议：一种混合路由协议，综合了先应式路由协议和反应式路由协议。每个节点的区域内部使用路由表，在区域外部使用路由发现程序，利用区域的本地路由信息来获取路由。基于定位的路由协议：一种典型的利用地理位置信息的路由协议。中间节点收到路由查询报文后，判断自己是否在上一节点的寻找区域内，如果在则转发，不在则丢弃。由于利用位置信息限制路由查询报文的洪泛范围，路由开销较小。
6.简述移动自组织网络的QoS保障技术
QoS体系结构
传统的互联网QoS技术不再适用于移动自组织网络
新要求：业务区分能力，提供定性的QoS支持；开销小，对节点存储和处理能力要求低；分布式实施；自适应能力
QoS信令
RSVP（资源预留协议）是互联网中相当成熟和标准化的QoS信令协议，其移动性的扩展主要集中在为蜂窝网络提供QoS，解决小区的平滑切换和重路由。要求以少的信令开销迅速建立流预约；在拓扑发生变化时能维护活跃的流
QoS路由
移动自组织的QoS路由刚起步，其自身的特点使蜂窝网络等QoS路由不能简单套用：移动自组织网络的拓扑性使节点间链路状态的获取与维护变得困难；多约束的QoS路由选择更困难；单向信道的存在使QoS路由协议设计更困难基于共享机制的信道造访易造成信道阻塞；自身特性决定其QoS路由协议不能太复杂 QoS MAC协议
需要设计MAC QoS协议来高效地调度分组和使用带宽，及时响应网络拓扑的变化；在不影响其他节点的的前提下实现自身的QoS要求
Chap 7电信网络
Part 1 Key Point 1.AMPS和ETACS的系统概述和呼叫处理
概述：
①在无线传输中采用了频率调制
②每个无线信道实际由一对单工信道组成，彼此分隔45MHz ③需要建立高塔来支撑接收和发射天线，发射天线功率通常为数百瓦
④每个基站由控制信道发射器和接收器，以及8个以上FM双工语音信道组成（商用基站可达57个语音信道）
呼叫处理：
2.GSM系统的体系结构、信道分类及各自特点、帧结构及信号处理 体系结构：
基站子系统（BSS）：提供并管理移动台和移动业务交换中心之间的无线传输通道。每个BSS包括多个基站控制器（BSC），BSC经由MSC将MS连接到NSS 网络子系统（NSS）：NSS管理着系统的交换功能，允许系统工种师对GSM的所有方面进行监视、诊断和检修。该子系统与其他GSM子系统内部相连，仅提供给负责网络业务设备的GSM运营方
操作支持子系统（OSS）信道分类：
1）业务信道（TCH）：数字化的用户编码语音或用户数据，在前向链路和反向 链路上具有相同的功能和格式 业务信道又分为：
（1、全速率TCH：用户数据包含在每帧的一个时隙内
（2、半速率TCH：用户的数据映射到相同的时隙上，但是在交替帧内发送 2）控制信道（CCH）：在基站和移动站之间传输信令和同步指令 控制信道又分为：（1、广播信道（BCH）
在每个小区 中指定的ARFCH前向链路上运行，仅在某些GSM帧的第一时隙发送数据，只使用前向链路
广播控制信道（BCCH）：广播小区和网络识别、小区运行特征（控制信道结构、利用率和阻塞）、信道列表等消息。一个控制复帧的第二帧到5帧为BCCH数据
频率校正信道FCCH）：是一个特定的数据突发序列，占用第一个GSM帧的TS 0，在控 制信道复帧中每10帧重复一次，用于同步用户内部频率与基站的频率
同步信道SCH）：出现在FCCH帧后的帧中的TS 0内，当允许移动台与基站进行帧同步 时，SCH用来识别服务基站（2、公共控制信道（CCCH）
在广播信道的ARFCN上，每个没有被BCH或空闲帧使用的GSM帧的TS 0被公共控制信道占用
寻呼信道PCH）：从基站向小区内移动台提供寻呼信号，通知指定的移动台接收发自PSTN 的呼叫，也可提供小区广播的ASCII文本消息
随机接入信道RACH）：是一个反向链路信道，用来让用户接收来自PCH的寻呼，也可 用 来使移动台发出一个呼叫
接入认可信道AGCH）：被基站用来向移动台提供前向链路通信，载有使移动台在特定 物理信道中运行的数据
（3、专用控制信道（DCCH）
为双向信道，用于提供用户所需的信令服务
独立专用控制信道SDCCH）：载有信令业务数据，这些数据在移动台与基站相连后，基 站分配TCH之前，被认为是一个中间的、暂时信道，用来接收BCH新完成的呼叫
慢速辅助控制信道SACCH）：在前向链路上用来向移动台发送慢速但规则变化的控制信 息；在反向链路上载有接收信号长度、TCH的质量以及邻近小区的BCH测量结果
快速辅助控制信道FACCH）：载有紧急信息（如切换要求）
帧结构：（大概看下就行）
信号处理：（需要理解）
3.CDMA的信道特点
1）码分多址（CDMA）较TDMA和FDMA具有一些优越性，与被广泛使用的一些蜂窝系统的频带兼容，可较经济地生产出用于双模式运行的移动台和基站
2）通话小区内用户使用相同的无线信道，邻近小区内的用户也可使用相同的无线信道 3）完全取消对频率规划的要求
4.DECT和PACS的体系结构
DECT体系结构：
1）与ISDN相似，但不同于AMPS和GSM等蜂窝标准，是为无线本地环路或城市区域接入而设计的 2）根据便携台接收的信号来动态分配信道，只提供普通速度的越区切换 3）物理层：采用FDMA/TDMA/TDD无线传输方式 4）媒体接入控制层（MAC）：包括一个寻呼信道和一个控制信道 5）数据链路控制层（DLC）：负责向网络层提供可靠的数据链路，并对每个用户将逻辑物理信道划分成时隙，同时对时隙提供格式化的纠错检错。
6）网络层：即DECT的主要信令层，提供呼叫控制、电话交换业务，及面向连接的消息业务和移动性管理。
PACS的体系结构： 1）用户单元（SU）：可是固定部分也可是便携部分 2）无线接口（RP）：连接到无线端口的控制单元RPCU 3）接入管理（AM）：其中接口A是空中接口，提供SU 和RP的联接；接口P提供通过RP连接SU和RPCU所要求的协议，且接口P通过一个嵌入操作信道（EOC）来连接RPCU及BP
Part 2 Practice Answer 1.下列说法哪个对GSM来讲是不正确的？
a.上行链路和下行链路信道频率间隔为45MHz。b.一个时隙中有8个用户。
c.GSM调制器的蜂值频移是GSM数据速率的整数倍。
d.GSM采用了恒包络调制
2.GSM系统中，每个小区能提供多少个全速率物理频道？
GSM均使用专为系统保留的两个25MHz的频段，即前向链路和反向链路。前向与反向有效频段被划分为200kHz宽的信道，该信道以绝对无线频率信道号标志（ARFCN），一个信道号代表一对前向、反向信道，两者间隙为45MHz，且每个信道在8个TDMA用户里是时间共享的。
则，一个链路被可被分为信息数：25MHz / 200kHz = 125 由于每个信道在8个TDMA用户里是时间共享的，所以全速率物理频道数为：125 * 8 = 1000 3.下列AMPS信道中，哪个是空白-突发信道？
A.慢速辅助控制信道（SACCH）
B.反向语音信道（RVC）
C.寻呼信道（PC）
D.广播控制信道（BCCH）
E.快速辅助控制信道（FACCH）
4.在DECT系统上用户传输数据的最大速率是多少？
kbps
5.对每一个DETC系统，在室外有明显多径影响的环境中，可能会出现什么情况？解释你的答案，并给出定性分析。
6.下面哪个系统是基于微小区结构的。选择一项：
A.CDMA
B.IS-95
C.USDC
D.GSM
E.DECT Chap 8 异构网络协调通信 Part 1 Key Point 1.异构网络的特征及研究发展趋势 特征：
1）异构网络是一种由不同类型的网络协议或不同的接入技术所组成的混合型网络系统 2）异构网络可由不同制造商生产的网络设备和系统组成 3）异构网络中的不同类型的网络通过路由器连接
4）构建异构网络时，不应该修改现有的网络协议 异构网络之间的协作和融合是研究发展的趋势。
2.软件无线电技术
无线网络的异构性体现在底层物理技术方面的空中接口差异性 软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片，以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。宽带/多频段天线、A/D/A转换器件、DSP（数字信号处理器）技术及实时操作系统是软件无线电的关键技术。软件无线电（Software Defined Radio,简称SDR），就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。
3.认知无线电技术
1）1999年，由瑞典的一位学者提出，作为软件无线电的发展，认知无线电继承了软件无线电的开放性、标准化和模块化思路，可以智能感知周围的无线电环境特征
2）认知无线电可通过智能感知，动态地检测和有效地利用空闲频谱，并能根据一定的学习和决策算法，自适应地改变系统工作参数
3）可根据不同网络的空中接口，实时调整自身参数与之适配，因而不需改变现有网络的结构及协议
Part 2 Practice Answer 1.简述何为异构网络
异构网络是一种由不同类型的网络协议或不同的接入技术所组成的混合型网络系统 异构网络可由不同制造商生产的网络设备和系统组成 异构网络中的不同类型的网络通过路由器连接 构建异构网络时，不应该修改现有的网络协议
2.简述异构网络面临哪些问题
异构网络融合的参考模型或体系结构 异构网络的泛在移动性管理 异构无线网络的空中接口互连 异构网络的联合无线资源管理 异构网络的服务质量（QoS）管理
3.寻找一个身边与异构网络相关的事例，说明其具备哪些异构网络的特征，还有哪些方面的问题需要解决。
第三篇：物联网讲稿
工业工程简介: 工业工程起源于20世纪初的美国，它以现代工业化生产为背景，在发达国家得到了广泛应用。它是将人、设备、物料、信息和环境等生产系统要素进行优化配置，对工业等生产过程进行系统规划与设计、评价与创新，从而提高工业生产率和社会经济效益专门化的综合技术，且内容日益广泛。
IE的意识：
（1）成本与效率的意识。IE追求整体效益最佳（以提高总生产率为目标），必须树立成本与效率的意识。一切工作从大处着眼，从总目标出发；从小处着手，对每个细节都力求节约、杜绝浪费，寻求以成本最低、效率更高的方法去完成各项工作。
（2）问题和改革的意识。IE追求合理性，使各生产要素有效的组合，形成一个有机的整体系统，它包括从操作方法、生产流程直至到组织管理各项业务及各个系统的合理化。任何工作都能找到合理更好的方法去完成，改善无止境。为了使工作方法更趋合理，就要坚持改善、再改善。树立问题与改革意识，不断发现问题，考察分析，寻求对策，勇于改革和创新。
（3）工作简化和标准化意识。IE追求高效与优质的统一。推动工作简化、专门化和标准化，对降低成本、提高效率起了重要作用。生产技术的改进的成果都可以以标准化的形式确定下来并加以贯彻。
（4）全局和整体意识。现代IE追求系统整体的优化，为此必须从全局和整体出发，针对研究对象的具体情况选择适当IE手法，并结合IE的整体和全局性，取得良好的整体效果。
（5）以人为中心的意识。人是生产经营活动中最重要的一个因素，其它因素都要通过人的参与才能发挥作用。必须坚持以人为中心来研究生产系统的设计、管理、革新和发展，使每个人都关心和参与改进工作，提高效率。
随着时代的发展，工业工程人员还需要具备不断改进创新的意识、快速响应需求的意识等。在IE的运用中，树立IE意识比掌握IE技术和方法更为重要，效率意识又是尤为重要。[
物联网应用：
1）制造过程监控与管理：
应用需求：供需转换、工时统计；刀具、模具、夹具管理；产品状况质量在线检测；设备状况检测与节能等。
预期效果：生产周期缩短45%，减少导致生产的误操作80%，减低运营成本13%-25%。2）供应链智能管理： 应用需求：减低库存；快速查找与出入库；快速盘点；特殊物料实时监控。
预期效果：实库存的可用性提高5%～10%；提高仓库产品的吞吐量可达20%；减少人工成本25%。3）智能物流：
应用需求：提高物流流通效率，降低库存；特殊贮藏要求的货品在线监测与防伪；物流货品及时跟踪。
预期效果：现在所说的车间物流是一个重点，实际上我们要拓展到大的物流方面，像仓库清点、车辆调度、产品配送、车辆跟踪、物流结算、物流监控等等。预期将减少盗窃损失40%～50%；提高送货速度10%；货车车辆自动调度，节省人力成本约52%，减少车辆拥堵18%。
仓库管理 传统仓库管理
1）传统的仓库系统内部 ,一般依赖于一个非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物，以人为记忆实施仓库内部的管理。对于整个仓储区而言，人为因素的不确定性，导致劳动效率低下，人力资源严重浪费。
2）随着库存品种及数量的增加以及出入库频率的剧增，传统的仓库作业模式严重影响正常的运行工作效率。而现有已经建立的计算机管理的仓库管理系统，随着商品流通的加剧，也难以满足仓库管理快速准确实时的要求。
3）条码技术在解决了仓库作业人员的数据输入的自动化的同时，实现了数据的准确传输，确保仓库作业效率，有利于充分利用有限的仓库空间。
1）对库存品进行科学编码，并列印库存品条码标签。
根据不同的管理目标（例如要追踪单品，还是实现保质期 /批次管理）对库存品进行科学编码，在科学编码的基础上，入库前列印出库存品条码标签，以便于后续仓库作业的各个环节进行相关数据的自动化采集。
2）对仓库的库位进行科学编码，并用条码符号加以标识，实现仓库的库位管理。对仓库的库位进行科学编码，用条码符号加以标识，并在入库时采集库存品所入的库位，同时导入管理系统。仓库的库位管理有利于在大型仓库或多品种仓库中快速定位库存品所在的位置，有利于实现先进先出的管理目标及仓库作业的效率。
3）使用带有条码扫描功能的手持数据终端进行仓库管理。
对于大型的仓库，由于仓库作业无法在计算机旁直接作业，可以使用手持数据终端先分散采集相关数据，后把采集的数据上载到计算机系统集中批量处理。此时给生产现场作业人员配备带有条码扫描功能的手持数据终端，进行现场的数据采集。同时在现场也可查询相关信息，在此之前会将系统中的有关数据下载手持终端中。
4）数据的上传与同步
将现场采集的数据上传到仓库管理系统中，自动更新系统中的数据。同时也可以将系统中更新已后的数据下载到手持终端中，以便在现场进行查询和调用。
3．2基于物联网技术的智能仓库管理系统功能模块
本系统的主要模块有：系统管理、标签制作、入库管理、出库管理、盘点管理，调拨管理、报表分析、终端数据采集程序等。
图1 基于物联网技术的智能仓库管理系统结构
(1)系统管理模块。系统相关设置及系统用户信息和用户权限管理。
(2)标签制作模块。依据入库单及标签制作申请单录入的货物信息生成每个物品的电子标签，在标签表面上打印标签序号及产品名称、型号规格，在芯片内记录产品的详细信息。
(3)入库管理模块。仓库管理员根据订货清单清点检查每一件货品，检查合格后，扫描货架库位标签和入库物品上的标签，并输入物品数量。进行入库登记。将数据记入扫描终端设备内的入库操作数据表，然后将物品放置到指定库位上。全部物品入库完毕后，由管理员将入库数据导入后台管理数据库内，完成入库操作。经过这一流程后，仓库中每一种物品的位置、数量、规格型号等都可以在仓储管理软件中一目了然地查找出来。实现了仓储状态的可视化。
(4)出库管理模块。出库时，仓库管理员根据领料申请查询仓储状态，然后做出预出库单；保管员根据预出库单将指定库位的物品取出，使用扫描终端设备扫描库位标签和物品标签，对出库信息进行登记，数据记入出库数据表；全部出库物品取出后将出库信息上传到主机。与预出库单作比较，并根据实出数量进行登记。
(5)盘点管理模块。使用手持数据采集终端进行数据的采集。如物品标签、摆放货架、物品数量等。系统可根据事先设定的产品分类，自动产生或人工选择产生盘点任务表．进行盘点作业，盘点作业主要扫描产品标签和相应的库位信息。数据上传后，系统会自动列出已盘产品与未盘产品，并根据需求进行盘盈、盘亏等操作。
(6)调拨管理模块。出现调拨情况时，根据调拨情况选择不同的调拨流程。
(7)报表分析模块。对系统的数据进行统计分析，生成相关报表，供相关人员查询
第四篇：物联网技术
1.关于我国的产业结构的下列说法中，错误的是（单选题3分）o o o o
得分：3分
A.部分传统行业集中度相对偏低 B.具有较强国际竞争力的大企业偏少 C.技术密集型产业和生产性服务业比重偏高 D.加工工业和资源密集型产业比重过大
2.根据世界银行的统计数据，2009年全球制造业第一大国是（）。（单选题3分）o o o o 得分：3分
A.日本 B.德国 C.美国 D.中国
3.世界上首次证明工业控制系统本身也有漏洞的事件是（）。（单选题3分）得分：3分
o o o o A.2007年，俄罗斯黑客成功劫持Windows Update下载器 B.2010年，黑客袭击全球最大中文搜索引擎“百度” C.2010年，黑客攻击了伊朗核电站的离心机工业控制系统 D.1999年，黑客入侵美国国防威胁降低局的军用电脑
4.对于现有的重大工程和生产装备，节能减排最有效的办法是（）。（单选题3分）o o o o 得分：0分
A.使用清洁能源 B.排污收费 C.加强法律监督 D.先进控制与优化 5.国家的地位首先是由它的经济实力决定的，而大国的经济实力主要由（）决定。（单选题3分）o o o o
得分：3分
A.农牧业 B.金融业 C.建筑业 D.制造业
6.工业软件指专门为工业部门使用的软件，下列软件中属于工业软件的是（）。（单选题3分）o o o o
得分：0分
A.照相机内的嵌入软件 B.计算机操作系统 C.微软的办公软件 D.通用数据库系统
7.“两化深度融合”是我国新型工业化、从“制造大国”走向“制造强国”的必由之路，“两化”是指（）。（单选题3分）o o o o
得分：3分
A.城镇化和信息化 B.工业化和信息化 C.工业化和城镇化 D.农业化和工业化
8.下列选项中，不属于华盛顿邮报所列的驱动未来经济的颠覆性技术的是（）。（单选题3分）o o o o
得分：3分
A.高级机器人 B.云计算 C.移动互联网 D.核动力航母 9.工业软件指专门为工业部门使用的软件，下列软件中属于工业软件的是（）。（单选题3分）o o o o
得分：0分
A.微软的办公软件 B.计算机操作系统 C.照相机内的嵌入软件 D.通用数据库系统
10.按照德国“第四次工业革命”概念，工业4.0是基于（）。（单选题3分）得分：3分
o o o o A.物联网和务联网的智能环境 B.第三次工业革命 C.第四道蜂窝移动通信技术 D.国家的巨额资金支持
得分：4 11.我国的自主创新能力不强，这主要表现在（）。（多选题4分）分
o o A.核心技术对外依存度较高
B.产业发展需要的高端设备、关键零部件和元器件、关键材料等大多依赖进口
o o
C.外向型企业的数量越来越少，国家免除部分产品的出口退税 D.具有自主知识产权的产品少
12.美国国家基金委员会2006年提出CPS的概念，CPS是一类将数字化、网络化系统与物理过程密切整合的设备系统,下列选项中属于这一范畴的有（）。（多选题4分）o o o 得分：0分
A.智能机器人技术 B.节约灌溉技术 C.智能电网 o
D.汽车电子控制系统
13.在工业信息化中应用M2M技术可以实现的基本功能有（）。（多选题4分）得分：4分
o o o o A.资产跟踪、供应链管理 B.远程监视、控制、诊断 C.产品技术方案的优化 D.故障设备的自动修复
得分：0分 14.当前，我国的产业结构不合理主要表现为（）。（多选题4分）o o A.技术密集型产业和生产性服务业比重偏高
B.空间布局与资源分布不协调，地区产业结构趋同，部分行业重复建设和产能过剩严重
o o C.部分传统行业集中度相对偏低，产业集聚和集群发展水平不高 D.一般加工工业和资源密集型产业比重过大
得分：0分 15.嵌入式系统的主要应用领域有（）。（多选题4分）o o o o A.数据应用 B.消费电子 C.移动通信 D.工业控制
得分：0分 16.下列产品中，应用了嵌入式系统的有（）。（多选题4分）o o o o A.汽车电子
B.MP3/MP4等消费电子 C.公共交通无接触智能卡 D.移动通信设备 17.根据美国国家情报委员会的“全球趋势2030 ”，未来一段时间内在信息技术方面需要重点发展的技术有（）。（多选题4分）o o o o
得分：0分
A.转基因技术 B.数据技术 C.智慧城市技术 D.社交网络技术
得分：4分 18.在重大工程中实现节能减排的途径有（）（多选题4分）o o o o A.采用先进控制和优化技术 B.通过生产工艺的技术改造 C.采用绿色化的工艺设计技术 D.对工程成本进行严格控制
得分：4分 19.下列事例中能说明我国是制造大国的有（）。（多选题4分）o o o o A.蛟龙潜水器下水 B.北斗导航系统的成功开发 C.神舟飞船上天 D.高铁设备的制造
20.从经济、社会发展角度来看，未来社会的重要技术有（）。（多选题4分）得分：0分
o o o o A.健康技术 B.自动化技术 C.信息技术 D.资源技术 21.我国主要资源产出率、能源产出率、水资源产出率、矿产资源回收率、工业固体废弃物综合利用率、工业用水重复利用率等指标与发达国家相比有较大差距。（判断题3分）o o 得分：3分
正确 错误
22.“颠覆性技术”是其出现能对原有产业产生颠覆性影响的技术。（判断题3分）得分：3分
o o 正确 错误
得分：3分 23.美国了提出“第四次工业革命”。（判断题3分）o o 正确 错误
24.工业软件及其应用技术是现代企业核心竞争力，是“两化”深度融合的标志。（判断题3分）o o
得分：3分
正确 错误
25.对中国制造企业而言，国内外市场远未饱和，这使我国依靠产品产量翻番来实现GDP翻番成为可能（判断题3分）o o
得分：3分
正确 错误
得分：3分 26.物联网和务联网将人、对象和系统联系起来。（判断题3分）o o 正确 错误
得 27.当前，围绕产品的服务所产生的利润远远低于制造产品。（判断题3分）分：0分
o 正确 o
错误
28.从技术带动分，产业革命的阶段经历了三个阶段，“第三次工业革命”是电气技术带动的。（判断题3分）o o
得分：3分
正确 错误
29.在全球制造业第一次大分工中，我国在国际分工中处于开发设计和市场销售环节。（判断题3分）o o
得分：3分
正确 错误
得 30.当前，我国产品的单位能耗居高不下，减排任务更为严重。（判断题3分）分：3分
o 正确
第五篇：物联网实验报告
物联网实验
实验一 基础实验 1.1 串口调试组件实验
1.1.1 实验目的
在程序开发过程中，往往需要对编写的代码进行调试，前面介绍了通过LED进行调试的方法，该实验主要是介绍串口调试的方式。本实验通过一个简单的例子让读者学会串口调试编写的代码。1.1.2 实验原理
串口调试的语句格式为，ADBG(x, args„), 其中x为调试级别。我们在Makefile中定义一个默认级别，在写代码的时候只有x不小于Makefile中定义的默认级别时，该语句才能被输出到串口，args„为打印的内容，具体的格式和c语言中printf相同。ADBG(„.)语句实际上是通过CC2430的串口Uart0输出打印语句的。1.1.3 实验步骤
1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关，同时将基站的烧录开关拨上去
2.用串口线将基站和PC机器连接起来
3.打开串口助手（串口助手在光盘中的目录为 $（光盘目录）辅助工具串口助手），波特率设置为9600，其中串口号要根据自己的情况选择，点击【打开串口】。
4.打开Cygwin开发环境
5.在Cygwin界面中执行cd apps/Demos/Basic/ SerialDebug，进入到串口调试实验目录下。
6.在串口调试代码目录下执行make antc3 install，进行编译和烧录。7.烧录成功后，实验现象为串口有内容输出，输出内容如下图。
1.1.4 继续实验
通过级别控制，使得某些调试语句没有被输出到串口 修改方案：
如实验原理说讲ADBG(x, args„)，x是调试级别，当x小于makefile文件定义的默认级别时，此ADBG语句将不被执行。所以可以做如下修改： „„„„
#define DBG_LEV 3000 #define RPG_LEV 2000 „„„„
ADBG(DBG_LEV, “rnrnDEMO of Serial Debugrn”, 'x');ADBG(DBG_LEV, “1.This is a string, and this is char '%c'rn”, 'x');ADBG(DBG_LEV, “2.NUM1: HEX=0x%x, DEC=%drn”,(int)(num1),(int)(num1));ADBG(RPG_LEV, “2.NUM2: HEX=0x%lx, DEC=%ldrn”,(uint32_t)(num2),(uint32_t)(num2));ADBG(RPG_LEV, “3.FLOAT: %frn”, float1);„„„„
这样，第4句和第5句就不会输出。输出内容如下图所示：
1.1.5 碰到的问题 第一次将基站同电脑用烧录线连接起来时，电脑会无法识别此USB设备。这样就不能把程序烧录到基站和节点当中。需要先在PC机上安装此USB设备的驱动程序。具体操作是在设备管理器当中，双击图标有感叹号的设备，点击更新驱动程序，路径为：F:实验室软件物联网驱动程序。1.1.6 心得体会 本实验属于验证性实验，比较简单，代码也浅显易懂。主要通过此实验学习了如何通过串口对程序进行调试，这个调试功能是分级别调试的，只有调用处的调试级别不小于makefile中定义的调试级别的时候才会被输出到串口。
1.2 串口组件通信实验
1.2.1 实验目的
能够掌握CC2530中的串口的通讯功能，包括串口的发送功能和接受功能以及串口波特率设置功能。为今后的综合实验打下基础。1.2.2 实验原理
平台提供了串口通信模块组件PlatformSerialC，该组件提供了三个接口：StdControl、UartStream以及CC2530UartControl，其中，StdControl用于控制串口通信模块的开关，UartStream提供了串口收发功能；CC2530UartControl接口用于设置串口通信得到波特率。其中UartStream的实现，实际上是在串口层做了一个缓冲，每次将发送缓冲器的数据一个字节一个字节地往串口发送，最终达到串口的连续传输。1.2.3 实验步骤
1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关 2.用串口线将基站和PC机器连接起来
3.打开串口助手（串口助手在光盘中的目录为 $（光盘目录）辅助工具串口助手），波特率设置为9600，其中串口号要根据自己的情况选择，点击【打开串口】。
4.打开Cygwin开发环境
5.在Cygwin界面中执行cd apps/Demos/Basic/ SerialIO，进入到串口通讯实验目录下。
6.在串口通讯代码目录下执行make antc3 install，进行编译和烧录。7.烧录成功后，实验现象为串口有内容输出。
8.根据串口输出的提示进行操作，串口提示为按下键盘【1】，基站的蓝灯会闪烁一下，按下键盘【2】，基站的黄灯会闪烁一下。如果是其它按键，串口会提示“Error key”，如下图。
1.2.4 继续实验
实现一个串口实验，在串口助手中实现回显的功能。修改方案：
在task void lightLED()函数当中，当 m_echo_buf==’1’ 和
m_echo_buf==’2’ 时其各自的ADBG语句后面都多加一句 post showMenuTask();
task void lightLED()
{
if(m_echo_buf=='1'){
} else if(m_echo_buf == '2'){
} else { ADBG(DBG_LEV, “Error Key %crn”, m_echo_buf);LED_YELLOW_TOGGLE;/* 切换黄色LED灯 */ ADBG(DBG_LEV, “You choose to toggle YELLOW LEDrn”);post showMenuTask();LED_BLUE_TOGGLE;/* 切换蓝色LED灯 */ ADBG(DBG_LEV, “You choose to toggle BLUE LEDrn”);post showMenuTask();
} } post showMenuTask();调试结果：
1.2.5 碰到的问题 此实验相对比较容易，基本无碰上什么问题。
1.2.6 心得体会 此实验的代码看起来是挺容易读懂的，但是在编程实现上缺没有那么容易。TinyOS系统事先已经将串口的发送和接受功能封装成接口来让我们调用，为我们使用串口的功能提供的极大的便利。这是nesC的一大优势。提供各式各样的内部组件也为我们做物联网的开发应用节省了许多编程上的时间。
1.3 Flash组件读写实验
1.3.1 实验目的
掌握CC2530芯片Flash的读写操作，同时为后面的综合实验做准备。1.3.2 实验原理
Flash存储器具有非易失的特点，即其存储的数据掉电后不会丢失。因此常用来存储一些设备参数等。
Flash存储器的组织结构为：每页2KB，共64页（CC2530-F128）。Flash存储器的写入有别于RAM、EEPROM等其他存储介质，写Flash时，每bit可以由1变为0而不能由0变为1，必须分页擦除后才能恢复全“1”。因此，需要修改某页中的部分字节时，需要将本页中用到的所有数据读出到RAM空间中修改，然后擦除本页，再将RAM中的数据写入。
CC2530中使用Flash控制器来处理Flash读写和擦除。使用DMA传输和CPU直接访问SFR都可以配合Flash控制器完成写Flash等操作。
DMA写Flash：需要写入的数据应存于XDATA空间，其首地址作为DMA的源地址，目的地址固定为FWDATA，触发事件为FLASH。当FCTL.WRITE置“1”时触发DMA，传输长度应为4的整数倍，否则需要补充；选择字节传输，传输模式为单次模式，选择高优先级。1.3.3 实验步骤
1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关 2.用串口线将基站和PC机器连接起来 3.打开串口助手 4.打开Cygwin开发环境
5.在Cygwin开发环境中执行cd apps/Demos/Basic/Flash 6.在Flash目录下执行make antc3 install，进行软件的编译和烧录 7.烧录成功后，串口有内容输出，具体如下图
1.3.4 继续实验
自己定义一个结构体，并且将结构体的内容写入到0x1fff8，并且在写完后将结构体的数据读取出来通原始数据进行比较。
修改方案：
将数组ieee2 改为结构体，在结构体里面定义一个数组。
struct Super{
};uint8_t ieee[8] = {0};uint8_t ieee1[8] = {7,2,4,11,21,3,92,1};task void initTask(){
uint8_t i;struct Super super;for(i=0;i<8;i++){ } ADBG(DBG_LEV, “read now n”);
call HalFlash.erase((uint8_t*)0x1fff8);for(i=0;i < 8;i+=4){ } call HalFlash.write((uint8_t*)(0x1FFF8+i),(&super.num+i), 4);super.num[i] = ieee1[i];uint8_t num[8];
} call HalFlash.read(ieee,(uint8_t *)0x1FFF8, 8);ADBG(DBG_LEV, “read ok.n”);for(i=0;i < sizeof(ieee);++i){ } ADBG(DBG_LEV, “super.num[%d]=%dn”,(int)i,(int)ieee[i]);
调试结果：
1.3.5 碰到的问题 在做继续实验的时候，原本想，像对数组初始化那样直接给结构体里面的数组赋初值，但是如果这样做了，在编译的时候就会出现错误。在定义结构体类型的时候不能给结构体内定义的数组赋初值，在定义好结构体变量后，也不能直接给该结构体变量的数组变量赋初值。最保险的方法就是对机构体变量的数组变量挨个赋值。1.3.6 心得体会
这次实验学习了Flash存储器读写的基本原理，并通过了实验来验证对Flash存储器的基本操作实现。这次实验相对比较容易，就是在做继续实验的时候对nesC的结构体的基础知识了解不够深而卡了一小会儿。这些基础实验虽然比较简单，但是在之后的综合实验上会经常使用到，为后面的综合实验做准备。实验二 点对点通信实验
2.1 实验目的
1.了解节点对点通信过程
2.学会ATOS平台通讯模块（ActiveMessage）的使用 2.2 实验原理
本实验使用TinyOS中的活动消息（ActiveMessage）模型实现点对点通信，活动模型组件ActiveMessageC包含了网络协议中路由层以下的部分。在ATOS平台下，ActiveMessageC包含的主要功能有：CSMA/CA、链路层重发、重复包判断等机制。其中，CSMA/CA机制使节点在发送数据之前，首先去侦听信道状况，只有在信道空闲的情况下才发送数据，从而避免了数据碰撞，保证了节点间数据稳定传输；链路层重发机制是当节点数据发送失败时，链路层会重发，直到发送成功或重发次数到达设定的阈值为止，提高了数据成功到达率；重复包判断机制是节点根据发送数据包的源节点地址及数据包中的dsn域判断该包是不是重复包，如果是重复包，则不处理，防止节点收到同一个数据包的多个拷贝。
ActiveMessageC向上层提供的接口有AMSend、Receive、AMPacket、Packet、Snoop等。AMSend接口实现数据的发送，Receive接口实现数据的接收，Snoop是接收发往其它节点的数据，AMPacket接口用于设置和提取数据包的源节点地址、目的地址等信息，Packet接口主要是得到数据包的有效数据长度（payload length）、最大有数据长度、有效数据的起始地址等。AMSend、Receive、Snoop都是参数化接口，参数为一个8位的id号，类似于TCP/IP协议中的端口号。两个节点通信时，发送节点使用的AMSend接口的参数id必须与接收节点的Receive接口的参数id一致。
在TinyOS操作系统下，所有的数据包都封装到一个叫message_t的结构体中。message_t结构体包含四个部分：header、data、footer、metadata四个部分。其中header中包含了数据包长度、fcf、dsn、源地址、目的地址等信息；metadata包含了rssi等信息，详见cc2420.h、Message.h、platform_message.h。其中，metadata部分不需要通过射频发送出去，只是在发送前和接收后提取或写入相应的域。2.3 实验步骤 1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关，将基站的烧录开关拨上去 2.用串口线将基站和PC机器连接起来 3.打开串口助手 4.打开Cygwin开发环境
5.在Cygwin开发环境中执行/opt/atos/apps/Demos/RFDemos/1_P2P 6.在点对点通讯目录下执行make antc3 install GRP=01 NID=01，进行软件的编译和烧录,(GRP=01 NID=01 的意思是将当前的点烧录为第一组，第一号)7.烧录成功后，将基站的烧录开关拨下去，将节点对应的烧录开关拨上去，然后打开节点的开关
8.执行make antc3 reinstall GRP=01 NID=02 9.重启基站
10.打开刚刚烧录的节点的开关
11.在串口助手中根据提示输入对应的操作内容 12.当节点和基站通讯成功的情况如下图
13.当节点和基站通讯失败的情况如下图
2.4 继续实验
完成一个点对点的传输，让基站给单独节点发送一个命令，节点在接收到命令后将自己的蓝灯状态改变。
修改方案：
在Receive.receive(message_t* msg,void* payload.unit8_t len)函数中做修改。基站从串口接收到的数据存放在payload变量当中，所以只需要判断payload的长度和内容跟命令是否一样，如果一样就改变蓝灯的状态。这里假设该命令为”BLUE”。
修改代码：
event message_t* Receive.receive(message_t* msg, void* payload, uint8_t len){
uint8_t i;ADBG_APP(“rn*Receive, len = [%d], DATA:rn”, ADBG_N(len));for(i=0;i < len;i++){ } ADBG_APP(“%c”,((uint8_t*)payload)[i]);/* 继续实验 修改部分 开始*/
if(len==4){ if(((uint8_t*)payload)[0]=='B' &&((uint8_t*)payload)[1]=='L' &&((uint8_t*)payload)[2]=='U' &&((uint8_t*)payload)[3]=='E')
}
} /* 继续实验 修改部分 结束*/ ADBG_APP(“rn”);LED_YELLOW_TOGGLE;m_input_type = INPUT_ADDRESS;post showMenu();{ } LED_BLUE_TOGGLE;2.5 碰到的问题 1.在给节点烧录程序的时候，容易出现no-chip-system was detected。这个时候要将下载器的reset按钮按下去复位，才能使得节点顺利烧录程序。2.按照实验步骤一步步做下来以后，基站给节点发送消息时，串口调试助手大多时间会显示SentFAIL！。这个问题一直得不到解决，所以只好做继续实验。做继续实验的时候发现，虽然串口调试助手显示的是SentFAIL ,但是基站还是能够通过发送命令控制蓝灯的亮灭。这说明基站跟节点的通讯是成功的。串口调试助手上显示的是有误的。至于为什么会出现这个问题，我们也没有讨论出结果来。
2.6 心得体会
该实验完成了基本的节点之间的通讯，该实验是基于稳定的MAC点对点传输。所以熟练掌握这个实验是接下来研究路由协议的基础。这个实验依然是验证性实验，但是出现的问题比前几个实验多了。节点烧录不进去、基站与节点能够进行通信，但是串口调试助手显示失败。在这两个地方纠结的很久，最后还是跟同学交流，才知道这些问题大家都有出现。所以猜测可能是接口程序有问题。实验三 发射功率设置实验
3.1 实验目的
了解CC2530芯片的8个输出功率等级，掌握节点输出功率的设置方法。3.2 实验原理
CC2530芯片支持8个等级的发射功率，不同功率等级发射的最远距离不一样，但是不是线性变化的。该实验就是改变CC2530芯片的发射功率寄存器的数值来改变发射功率。3.3 实验步骤
1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关 2.用串口线将基站和PC机器连接起来 3.打开串口助手 4.打开Cygwin开发环境 5.在Cygwin开发环境中执行
cd /opt/atos/apps/Demos/RFDemos/3_SetTransmitPower/ 6.在功率设置实验目录下执行make antc3 install GRP=01 NID=02，进行软件的编译和烧录
7.烧录成功后，将基站的烧录开关拨下去，将节点对应的烧录开关拨上去，然后打开节点的开关
8.执行make antc3 reinstall GRP=01 NID=01 9.重启基站
10.打开节点的开关，按照上面的提示进行操作。在上面的界面中，按“Y”后 会显示功率列表提供选择，根据自己的选择进行功率设置，在设置完成后程序会自动给节点号为1的节点发送射频数据，如下图。
11.通过改变距离和改变发射功率级别，可以观察到发送功率对发送的有效距离的影响。3.4 继续实验 在该实验的基础上测试，在最大和最小发射功率下两个点之间通讯距离的差距。
3.5 碰到的问题 与“点对点通信实验”一样，基站与节点通讯成功以后，串口调试助手依旧显示SentFAIL，但是我们可以通过查看代码知道射频接收数据的函数Receive.receive()函数里面有一条语句：LED_YELLOW_TOGGLE;说明当节点接收到数据以后，节点的黄灯就会改变灯的状态。我们就以此作为判断节点是否成功接收到基站发出的数据的依据。在设置发射功率的时候，想把功率设置成14，却怎么也设置不了。查看代码才知道16的发射功率等级对应的是十六进制的‘0’—‘F’，如果要设置发射功率为14，则应该输入‘C’。3.6 心得体会 本实验是在点对点通信实验的基础上完成的。通过本实验，让我们了解了CC2530芯片中功率级别的概念，以及如何设置发射功率的寄存器的值。为了解决这个实验中出现的问题，仔细阅读了所给的SetTransmitPowerM.nc文件的代码。通过阅读、分析代码，对在TinyOS系统上进行nesC编程有了进一步地了解，也对nesC程序整体的框架有了一定的了解。
实验四 星状网络通讯实验 4.1 实验目的
了解星形网络的特点，掌握星形网络的实现方法。
4.2 实验原理
该实验主要是完成星形网络通讯实验。在这个实验中所有的基本节点都是直接将数据发送给基站，这样就会形成一个星形。在节点端，每个节点都会启动一个定时器，在定时器超时的时候，节点就会开始采集传感器数据，在完成传感器数据采集后，节点就会将采集的数据发送给基站；在基站端，接收到节点的数据后，按照基站和上位机通讯的协议将数据上报给上位机软件。
4.3 实验步骤
1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关 2.用串口线将基站和PC机器连接起来 3.打开Cygwin开发环境
4.在Cygwin开发环境中执行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTStartnet/Base 5.在功率设置实验目录下执行make antc3 install GRP=01 NID=01，进行软件的编译和烧录
6.烧录成功后，将基站的烧录开关拨下去，将节点对应的烧录开关拨上去，然后打开节点的开关
7.执行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTStartnet/Node，进入到星形实验的节点目录。
8.在该目录下面执行make antc3 install ASO=LIGHT TYPE3 GRP=01 NID=02,对节点进行烧录。
9.依次烧录剩下的节点，确保每个节点的NID是不一样的 10.将节点和基站的天线都插好，并且将节点的开关都打开。
11.运行光监控软件，如果没有安装，请先安装该软件，这个软件的安装包在【实验光盘演示中心LightField.msi】。
12.选择正确的串口号，点击运行标志，运行之后的界面如下。
13.从运行的图片中可以看到一个星形的网络。如果想看到一个更大的星形的网络，可以多烧录几个节点。
4.4 继续实验
在该实验的基础上，尝试让基站的ID变为2。每个基本节点都将自己的目的地址变为2。并且最终通讯形成星形网络。
修改方案：
将node文件夹里面的makefile 文件打开，将PFLAGS +=-DATE_PROFILE_TABLE_CONFIG 改为PFLAGS +=-DATE_PROFILE_TABLE_CONFIG=2。这个修改的目的是为了设置星形网络的父节点。ATE_PROFILE_TABLE_CONFIG的值就是静态路由默认的目的节点的ID号。所以这样一改，就能使每个基本节点都将自己的目的地址变为2。
4.5 碰到的问题
按照步骤将所给的程序分别烧录到基站和节点以后，会发现网络拓扑图所示的网络非星形网络，而是树状网络。询问助教才知道这是没有对控制星形网络父节点的变量赋初值的缘故。需要将Node文件夹里的makefile文件的ATE_PROFILE_TABLE_CONFIG 改为PFLAGS +=-DATE_PROFILE_TABLE_CONFIG=1。这样得到的网络拓扑图才是正确的。按照继续实验的要求修改makefile文件后，烧录时给基站赋予的节点ID值也改为了2，但是出来的网络拓扑图，其星形网络的父节点的ID仍然是1。这个问题其他的同学也出现过。但是没有讨论出解决方案。
4.6 心得体会
这个实验是每个基本节点都将采集到的传感器数据发送给基站，所以使用的是星形网络。该网络只需要基本节点将数据发送到基站，而不需要基本节点之间进行通讯，也不需要基站向基本节点发送消息，所以基本节点在每次发送的时候只需要填写目的地址为1就可以。所以该实验使用的路由协议只需要静态的路由协议就可以实现了，节点在上电的时候将基站作为唯一的路由信息写入到flash中，每个节点按照这样的路由信息发送，最终形成的就是星形网络。为了分析网络拓扑图出现树状网络的原因，还找到了静态路由协议的文件夹Profile，仔细查找才发现影响父节点的变量是ATE_PROFILE_TABLE_CONFIG。所以感觉这些实验没有表面看起来这么简单，如果要分析透彻其中的原理以及实现方法，还得花较多的功夫。
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