无线物联网练习题

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选择

1. 不属于物联网感知技术的是(A)

   A:ZigBee

   B:红外传感器

   C:FRID

   D:传感器

• ZigBee是一种无线通信技术，虽然它常用于物联网中作为设备之间的通信手段，但它本身并不是一种感知技术

2. 关于物联网于与互联网的区别的描述，错误的是(D)

   A:互联网提供面向全球用户的信息交互与共享信息

   B:物联网提供行业性、专业性、区域性的服务

   C:物联网是可反馈、可控制的”闭环”系统

   D:物联网就是互联网

3. 条码扫描译码的过程是(光信号->模拟电信号->数字信号)

4. 哪一项不是传感器的组成元件（B）

   B:微控制器

   C:信号变换电路

   D:转换元件

   敏感元件：传感器中能直接感受或响应被测量的部分；

   转换元件：传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号的部分。

   信号变换电路：如模数转换器。

5. RFID标签，(低频电子标签)标签工作频率是30-300khz

   根据标签工作的频率不同，RFID系统可分为：

   低频（LF，30 300KHz）、

   高频（HF，3 30MKHz）、

   超高频（UHF，300 1000MHz）、

   微波（MW，2.45 G H z 5.8 G H z ）系统

6. ZigBee可使用的频段有3个，分别是2.4GHz的ISM频段、欧洲的868MHz频段、以及美国的915MHz频段，而不同频段可使用的信道分别是16、1、10个。

7. 位置信息替换为一个空间区域，从而保护了用户身份隐私的位置匿名技术叫(B)

   A：空间数据加密

   B：位置K-匿名

   C：假位置

   D：假地址

   • 位置匿名技术：假位置、时空匿名、空间加密
   • A 空间数据加密技术 将空间中的用户位置及查询点位置单向转换到一个加密空间,在加密空间中进行查询的位置匿名技术
   • B 位置K-匿名技术：将用户的准确位置信息替换成一个空间区域，从而保护用户身份隐私的位置匿名技术
   • C 假位置技术：使用虚假信息和冗余信息来干扰攻击者的位置匿名技术
   • D 不存在吧

8. 数据存储单元PB是2的多少次方（$50$）个Byte（字节）。

B	KB	MB	GB	TB	PB	EB	ZB
1	10	20	30	40	50	60	70

9. 数字签名技术用于保证数据传输的(不可否认性)
10. 物联网数据的预处理技术中，通过提取有特征化的数据，使数据数量级减小到一个程度的技术是（B）

​ A：数据清洗

​ B：数据归约

​ C：数据集成

​ D：数据转换

A 数据清洗：平滑噪音数据、识别并移除异常值

B 数据归约 / 数据消减：物联网数据的预处理技术中,通过提取有特征化的数据,使数据量级减小到一个程度,并能够产生相同或相似的分析结果,这样的技术;

C 数据集成：处理重复数据的合并、识别和解决不同数据值的冲突、移除重复数据和冗余数据的技术

D 数据转换：

11. 对无线信号损耗最大的是（电梯）

12. 如果AP射功率为500mw，那么对应的dbm值是（27dBm）

    

13. 哪个协议速率最高（B）

    B：802.11ax

    C：802.11n

    D：802.11g

    

14. 在水平面方向图上,在最大辐射方向的两侧,辐射功率下降( )的两个方向的夹角称作水平波束宽度。（D）

    A：10dB

    B：1dB

    C：6dB

    D：3dB

15. 在802.11网络中用来解决隐藏节点问题所采用的传输技术是(C)

    B：CSMA/CD

    C：CTS/RTS

    D：CTS-to-self

16. 802.11b/g协议共开放14个信道(1-14)，但在各个国家开放信道范围并不相同，其中中国开放的($1\sim 13信道$)

    14个信道在各个国家开放的情况也不一样，在美国、加拿大等主要北美地区开放的信道范围为$1\sim 11$信道，在欧洲的大部分地区开放$1\sim 13$信道，在中国同样开放1~13信道，而在日本开放全部的$1\sim 14$信道。
    

17. 802.11网络的介质访问机制为什么协议。在此机制中,当发送方检测到媒体空闲时,会如何(D)。

    A：CSMA/CA;等待IFS时间长度以后,立即发送数据,如果产生冲突则启动一个定时器Back-off Timer,当定时器倒计时到零时再次重新发送报文。

    B：CSMA/CD;等待IFS 时间长度以后,启动一个定时器Back-off Timer,当定时器倒计时到零时再次重新发送报文。

    C：CSMA/CD;等待IFS时间长度以后,立即发送数据,如果产生冲突则启动一个定时器Back-off Timer,当定时器倒计时到零时再次重新发送报文。

    D：CSMA/CA;等待IFS 时间长度以后,启动一个定时器Back-off Timer,当定时器倒计时到零时再次重新发送报文。

18. 在WX3000系列的无线控制器模式通过命令（oap connect slot 0）可以切换到交换机模式

19. AP与无线交换机直连或通过二层网络连接时，正确的注册步骤是（ 41325）。

    1、AP发出二层广播的发现请求报文试图联系一个无线交换机

    2、AP从无线交换机下载最新软件版本、配置

    3、接收到发现请求报文的无线交换机会检查该AP是否有接入本机的权限，如果有则回应发现响应

    4、AP通过DHCP server获取IP地址

    5、AP开始正常工作和无线交换机交换用户数据报文

20. 在无线网络规划中，一般建议在现场勘测统计的AP数量基础上，增加（5%-10%）的设备余量

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判断

1. 物联网与互联网的接入方式和应用系统都是不同的。无线传感器网络和RFID应用系统是物联网接入互联网获取数据的方式通常有两种，一种是由传感器自动感应，一种是由RFID读写器自动读出(√)

2. 物联网四层体系结构中，数据传输层可以划分为接入层和汇聚层(√)

   • 数据传输层通常可以划分为感知层接入网和核心网

3. 霍尔元件能把电压转换为磁感应强度(√)。

4. QR码是一种堆叠式/行排列二维码（×）【矩阵式二维码】

5. 帧时隙ALOHA算法允许根据系统的需要动态地调整帧长度，在每帧结束后，根据上一顿的反馈情只检测标签发生数目，然后选择下一帧的长度(×)

6. 电磁波频谱中，无线波的波长最长，伽马射线的频率最小（×）

   在电磁波频谱中，无线电波的波长最长，而伽马射线的频率最高。

7. 如果某个STA同时在两个BSS中，STA可以根据实际需要选择接入哪个BSS.(√)

8. 802.11节电模式中，STA通过PS-Poll帧通告AP自己即将进入休眠状态，通过Null报文向AP请求自己的数据帧(×)

   在802.11节电模式中，STA通过设置MAC帧中的“电源管理”位来通告AP自己即将进入休眠状态，并通过PS-Poll帧在醒来后向AP请求自己的数据帧。

9. 无线交换机+FIT AP系统可以在任何现有的二层或三层LAN拓扑上部署，而无需重新配置主干或硬件。无线交换机以及接入点AP可以位于网络中的任何位置(√)

10. 在进行室内的多AP部署时，为保证有较好的信号强度指标，AP应工作在最大发射功率，同时需要注意AP间的信道划分(×)

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简答

1. 简述同态加密思想

   • 同态加密是一种加密技术，允许对密文进行特定的运算，得到的结果解密后与对明文进行相同运算的结果相同。
   • 同态加密具有很高的安全性和实用性。例如，在云计算环境中，用户可以将数据加密后上传到云端，云服务提供商能够在不解密数据的情况下对其进行处理和分析，处理结果返回给用户后，用户再进行解密获取有用信息。这既保护了数据的隐私，又实现了数据的有效利用。
   • 同态加密主要分为三种类型：部分同态加密（仅支持加法或乘法中的一种运算）、些许同态加密（支持有限次数的加法和乘法运算）和全同态加密（支持无限次数的加法和乘法运算）。

2. 简述四层物联网体系结构中每一层的功能。

   1. 感知控制层：感知物理世界，采集来自物理世界的各种信息。
   2. 数据传输层：通过各种接入设备实现不同类型的网络融合。完成信息传输的功能。
   3. 数据处理层：起到存储和处理的作用，包括数据存储、管理和分析平台
   4. 应用决策层：利用经过分析的数据，为用户提供服务。

3. 解释WMAN、GPS、IOT、WPAN、LPWAN

   • WMAN (Wireless Metropolitan Area Network)：无线城域网，覆盖城市或较大地理区域的无线通信网络。

   • GPS (Global Positioning System)： 全球定位系统，一种由美国开发基于卫星的导航系统。

   • IOT (Internet of Things)：物联网，通过互联网连接的各种物理设备，收集和交换数据。

   • WPAN (Wireless Personal Area Network)： 无线个人局域网，通常距离较短，几米到几十米。常见技术：蓝牙（Bluetooth）和ZigBee

   • LPWAN (Low-Power Wide-Area Network)： 低功耗广域网，为物联网设备设计的无线通信网络，特点——低功耗、低数据传输速率，长距离通信。

4. 分别列出802.11的物理层和MAC层的协议成员

   IEEE 802.11是一系列无线局域网（WLAN）通信标准的统称，它定义无线网络的物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC）的规范。以下是一些主要的802.11物理层和MAC层协议成员：

   物理层（PHY）协议成员：

   1. 802.11a：工作在5 GHz频段，最大数据传输速率可达54 Mbps。
   2. 802.11b：工作在2.4 GHz频段，最大数据传输速率可达11 Mbps。
   3. 802.11g：工作在2.4 GHz频段，最大数据传输速率可达54 Mbps。
   4. 802.11n (802.11n-2009)：也称为Wi-Fi 4，支持2.4 GHz和5 GHz频段，最大数据传输速率可达600 Mbps。
   5. 802.11ac (802.11ac-2013)：也称为Wi-Fi 5，主要工作在5 GHz频段，最大数据传输速率可达几Gbps。
   6. 802.11ax (802.11ax-2021)：也称为Wi-Fi 6，支持2.4 GHz和5 GHz频段，最大数据传输速率更高，旨在提高效率和容量。

   媒体访问控制层（MAC）协议成员：

   1. 802.11-1997：最初的802.11标准定义基本的MAC层协议，包括CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）机制。
   2. 802.11e：增强MAC层的服务质量（QoS），支持多媒体应用。
   3. 802.11i：增强MAC层的安全性，定义更强的加密和认证机制，如WPA2（Wi-Fi Protected Access 2）。
   4. 802.11h：动态调整
   5. 802.11u：与3G/4G网络平滑切换

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大题

1. 有一台三相步进电机，转子齿轮数是4，工作在60Hz的控制电源。试求

   1. 最小可能的步距角？
   2. 连续运行时的最高转速？
   3. 写出其在单双六拍工作状态下,正转、反转两种通电顺序。

   1. 对于三相步进电机，采用三相六拍工作方式时步距角最小${\theta }_s=\frac{360^{\circ }}{2\times Z_{r}N}=360^{\circ }/(2\times 3\times 4)=15^{\circ }$

   2. $n=\frac{60f\times 360^{\circ }}{360^{\circ }{Z}_{r}N}=\frac{60f}{z_{r}N}=300(r/min)$

   3. 三相单双6拍
      $$\begin{gathered} 正转【abc】A->AB->B->BC->C->CA->A \\ 逆转【acb】A->AC->C->CB->B->BA->A \end{gathered}$$

2. 现有一台双模AP，一台AC、一部台式机和一些必要的线缆。需要进行一些配置，使AC+Fit AP二层注册成功，使得STA可以对AP进行无线连接。按步骤写出实现过程

   1. 画出拓扑图，标清设备、端口类型和端口号、写出AP转瘦的命令
   2. 给AC配置地址池和对应的vlan
   3. 给AC配置无线参数
   4. 关于注册固化和查看配置是否生效，请给出必要的配置和查看命令

3. AP转瘦的命令：ap-mode fit

2. AC配置地址池和对应的vlan

   # 1 划分vlan分配DHCP IP
   [AC]vlan 1
   [VLAN 1]quit
   [AC]interface vlan 1
   [interface-clan 1]ip address 10.0.0.1 8 //DHCP AC
   # 2 建立DHCP服务器
   [AC]dhcp enable
   [AC]dhcp server ip-pool 1
   [AC-dhcp-pool-1]network 10.0.0.0 8
   [AC-dhcp-pool-1]gateway-list 10.0.0.1
   --- 以下代码为该题的补充内容 ---
   # 3 设置设备内部接口
   [AC]int Bridge-Aggregation 1
   [AC-Bridge-Aggregation1]port link-type trunk
   [AC-Bridge-Aggregation1]port trunk permint vlan all
   # WX3010E的交换模块和无线控制模块之间桥接的接口不止一个，而是两个端口的聚合
   # 交换模块配置
   <H3C>oap connnect slot 0
   [H3C]sysname sw
   [SW]int Bridge-Aggregation 1
   [SW-Bridge-Aggregation1]port link-type trunk
   [SW-Bridge-Aggregation1]port trunk permit vlan all
   # 由于DHCP对应vlan 1，所以需要在交换板视图，将连接AP的4个以太网接口划分到vlan 1中，以保证AP属于VLAN1能够顺利获得IP
   [SW]int g1/0/3
   [sw-g1/0/3]port link-type access
   [sw-g1/0/3]port access valn 1
   [sw-g1/0/0]quit
   

3. AC配置无线参数

   # 1 建立无线虚拟接口
   [AC]interface WLAN-ESS 1
   [AC-WLAN_ESS1]port access vlan1
   # 2 创建无线服务模板
   [AC]wlan service-template 1 clear
   [AC-wlan-st-1]ssid yang
   [AC-wlan-st-1]bind WLAN-ESS 1
   [AC-wlan-st-1]authentication-method open-system
   [AC-wlan-st-1]service-template enable
   [Ac]waln auto-ap enable
   # 配置射频接口
   [AC]wlan ap ap1
   [AC-wlan-ap1]radio 1
   [AC-wlan-ap1-radio-1]service-template 1
   [AC-waln-ap1-radio-1]radio enable
   

4. 注册固化和查看配置是否生效

   # 注册固化
   # 1 查看ap
   [AC]dis wlan ap all
   # 2 固化ap
   [AC]wlan auto-ap persistent name ap1
   # 3 查看固化ap列表
   [AC]dis wlan ap all
   # 查看配置是否生效
   [AC]display wlan client #查看无线设备(STA)的接入情况
   [AC]display dhcp service ip-in-use all #查看dhcp分配ip