物联网综合试题.doc

### 物联网基础知识与关键技术 #### 一、ZigBee技术详解 ##### 1. ZigBee协议标准基础 **ZigBee堆栈**是基于**IEEE 802.15.4**标准建立的一种低功耗、低成本的无线网络通信协议。这一标准主要针对的是低数据速率的应用场景，如传感器网络、智能家居等。 - **IEEE 802.15.4**: 定义了物理层和MAC层的技术规范。 - **ZigBee标准**在此基础上增加了网络层和应用层的支持，从而构建了一个完整的网络协议栈。 ##### 2. ZigBee协议层次结构 - **物理层**：负责定义射频信号的特性，如频率、功率等。 - **MAC层**（Medium Access Control）：处理数据帧的接收与发送，确保数据传输的安全性和可靠性。 - **网络/安全层**：管理网络的形成、维护和安全性问题。 - **支持/应用层**：实现具体的应用需求和服务，例如数据采集、远程控制等。 ##### 3. ZigBee频带与传输速率 - **868 MHz**：主要用于欧洲地区，传输速率较低，约为20kbps。 - **915 MHz**：适用于北美地区，传输速率为40kbps。 - **2.4 GHz**：全球通用频段，传输速率为250kbps。 这些频段的选择主要取决于地域限制和应用场景的需求。 ##### 4. ZigBee自愈功能 ZigBee网络具有强大的自愈能力，当网络中的某个节点出现故障或移动时，网络能够自动重新配置，确保网络的连通性和稳定性。这种特性使得ZigBee非常适合于动态变化的环境，如智能家居系统等。 ##### 5. ZigBee节点类型 - **网络协调器**：网络的核心节点，负责初始化和维护整个网络。 - **全功能设备(FFD)**：具有完整的ZigBee协议栈，能够与其他任何类型的节点进行通信。 - **精简功能设备(RFD)**：功能较为简单，只能与FFD进行通信。 #### 二、云计算服务模型 云计算提供了多种服务模型来满足不同用户的需求： - **SaaS (Software as a Service)**：软件即服务，用户可以通过互联网访问应用程序，无需安装和维护软件。 - **PaaS (Platform as a Service)**：平台即服务，提供开发、测试、部署应用程序所需的环境。 - **IaaS (Infrastructure as a Service)**：基础设施即服务，提供计算资源、存储资源、网络资源等基础架构设施。 #### 三、嵌入式操作系统概述 嵌入式操作系统是专门为嵌入式系统设计的操作系统，其特点是内核精简、专用性强、高实时性等。 - **Linux**：广泛应用于嵌入式设备，具有高度的可定制性和良好的社区支持。 - **μC/OS-II**：轻量级实时操作系统，特别适合资源受限的微控制器。 - **uClinux**：Linux的一个变种，专门用于没有MMU的处理器。 - **Symbian**、**Windows CE**：主要用于手持设备和移动终端。 - **μCLinux**：针对无MMU的处理器设计的Linux版本。 #### 四、嵌入式设备特点与技术 - **NAND FLASH**和**NOR FLASH**：两种常见的非易失性存储器，其中NAND FLASH更适合作为大容量存储介质，而NOR FLASH则常用于代码存储。 - **USB设备**：具有串行通信方式、可热插拔等特点，广泛应用于嵌入式系统的外部接口扩展。 - **μCOS-II中断处理**：在X86平台上，通过关中断和开中断指令来保护关键代码段不受中断的影响。 - **嵌入式系统与PC系统机的区别**：嵌入式系统通常具有更小的内核、更强的专用性以及更高的系统精简程度。 通过以上内容的学习，我们可以了解到ZigBee技术的基础知识及其在网络通信领域的重要作用，同时也能理解云计算服务的不同模型以及嵌入式操作系统的基本概念和技术特点。这对于深入理解物联网技术和应用具有重要的意义。