1. 物联网定义：物联网就是以“物”的信息感知、传输、处理为特征，利用包括RFID 、移动通信、传感器等在内的通信技术使“物”具有通信能力，利用嵌入式、中间件编程等信息技术使“物”具有信息处理能力，形成一个物物、人人、人物都能通信的系统。

2. 物联网目标 现实世界与虚拟世界的双向融合

3. 物联网在系统结构上分为哪几个层次？每层实现什么功能？

1．感知层：感知层主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。

2．传输层：传输层的主要功能是直接通过现有互联网（IPv4/IPv6 网络）、移动通信网（如GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA、无线接入网、无线局域网等）、卫星通信网等基础网络设施，对来自感知层的信息进行接入和传输。）

3．支撑层：支撑层主要是在高性能网络计算环境下，将网络内大量或海量信息资源通过计算整合成一个可互连互通的大型智能网络，为上层的服务管理和大规模行业应用建立一个高效、可靠和可信的网络计算超级平台。

4．应用层：应用层中包括各类用户界面显示设备，以及其他管理设备等，这也是物联网系统结构的最高层。

4. 关键技术 1. 感知技术 2. 传输技术 3. 支撑技术 4. 应用技术

5. 移动通信特点 ①移动性②电磁波传播条件复杂③噪声和干扰严重④系统和网络结构复杂⑤要求频带利用率高、设备性能好

6. 三类损耗，4个效应，产生原因，具体内容

(1) 路径传播损耗：又称为衰耗，它是指电磁波在宏观大范围(即千米级)空间传播所产生的损耗。它反映了传播在空间距离的接收信号电平的变化趋势。

(2) 大尺度衰落损耗：这是由于在电波传播路径上受到建筑物及山丘等的阻挡所产生的阴影效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而产生

的损耗，一般遵从对数正态分布，因其变化率较慢故又称为慢衰落。

(3) 小尺度衰落损耗：这主要是由于多径传播而产生的衰落，反映微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，一般遵从瑞利或莱斯分布。其变化率比慢衰耗快，所以称为小尺度衰落或快衰落。它又可以进一步划分为空间选择性衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落。选择性是指在不同的空间、频率、时间，其衰落特性不一样。

阴影效应：由于大型建筑物和其他物体的阻挡，在电波传播的接收区域中产生传

播半盲区，类似于太阳光受阻挡后可产生的阴影。光波的波长较短，因此阴影可见；电磁波波长较长，阴影不可见，但是接收终端（如手机）与专用仪表可以测试出来。

远近效应：由于接收用户的随机移动性，移动用户与基站之间的距离也是在随机

变化的，若各移动用户发射信号功率一样，那么到达基站时信号的强弱将不同，离基站近者信号强，离基站远者信号弱。通信系统中的非线性将进一步加重信号强弱的不平衡性，

甚至出现了以强压弱的现象，并使弱者（即离基站较远的用户）产生掉话（通信中断）现象，通常称这一现象为远近效应。

多径效应：由于接收者所处地理环境的复杂性，使得接收到的信号不仅有直射波

的主径信号，还有从不同建筑物反射过来和绕射过来的多条不同路径信号，而且它们到达时的信号强度、到达时间以及到达时的载波相位都是不一样的。所接收到的信号是上述各路径信号的矢量和，也就是说多径信号之间可能产生自干扰，这类自干扰称为多径干扰或多径效应。这类多径干扰非常复杂，有时根本收不到主径直射波，收到的是一些连续反射波等。

多普勒效应：由于接收用户处于高速移动中，如车载通信时传播频率的扩散而引

起的，其扩散程度与用户运动速度成正比。这一现象只产生在高速（N70km/h）车载通信时，而对于通常慢速移动的步行和准静态的室内通信，则不予考虑。

7. 4个网的关系 教材P18页 图像表格

8. 什么是短距离无线通信？重要特征，教材25

短距离无线通信的主要特点是通信距离短，覆盖范围一般在几十米或上百米之内；无线发射器的发射功率较低，一般小于100mW；工作频率多为免付费、免申请的全球通用的工业、科学、医学(Industrial Scientific and Medical, ISM)频段。短距离无线通信的范围很广，在一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息，并且传输距离限制在较小范围内，通常是几十米以内，就可以称为短距离无线通信。

低成本、低功耗和对等通信，是短距离无线通信技术的三个重要特征和优势

9. 教材23，39， 41表1.3

第二章：重点

1. 蓝牙技术的特点 ，教材47

（1）全球范围适用(2)可同时传输语音和数据。(3)可以建立临时性的对等连接(Ad hoc Connection)（4）具有很好的抗干扰能力。（5）具有很小的体积，以便集成到各种设备中。（6）微小的功耗。（7）开放的接口标准。(8)低成本，使得设备在集成了蓝牙技术之后只需增加很少的费用。

2. 教材49 蓝牙的关键特性是健壮性、低复杂性、低功耗和低成本。

3. 教材50 蓝牙系统组成，连接方式

蓝牙系统由无线部分、链路控制部分、链路管理支持部分和主终端接口组成

蓝牙系统提供点对点连接方式或一对多连接方式

4. 教材51 体系结构，图要理解

5. 教材52 蓝牙核心协议

1. 基带协议(Baseband) 作用：基带在蓝牙协议栈中位于蓝牙射频之上，基本上起链路控制和链路管理的作用 基带可以处理两种类型的链路：SCO （同步连接）和ACL （异步无连接）链路

2. 链路管理协议(LMP) 作用：（1）链路管理协议（LMP）负责蓝牙组件间连接的建立和断开.（2）通过监控信道特性、支持测试模式和出错处理来维护信道。

（3）通过连接的发起、交换、核实、进行身份鉴权和加密等安全方面的任务。（4）控制微微网内及微微网之间蓝牙组件的时钟补偿和计时精度。（5）控制微微网内蓝牙组件的工作模式。（6）其他功能。包括支持对链路管理器协议版本信息的请求、请求命名，主从角色切换等。

3. 逻辑链路控制和适配协议(L2CAP) 作用：(1)协议复用。(2)信道的连接、配置、打开和关闭。(3)分段与重组。(4)服务质量(QoS)o(5)组管理。

4. 服务发现协议（SDP）作用：可以査询到设备信息、服务和服务类型，从而在蓝牙设备间建立相应的连接。

6. 蓝牙协议子集 教材59

有4个通用的协议子集可用于各种不同的应用模型：通用接入协议子集（GAP）、串口协议子集（SPP）、服务发现应用协议子集（SDAP）及通用对象交换协议子集（GOEP）。GAP主要包含三项内容：词典、连接和个性化。

7. 连接模式 教材60

一个设备可以进入査询扫描模式或寻呼扫描模式，既可以被其他发送査询消息的设备发现，也可以通过发送寻呼消息与其他的设备建立连接。基带规范没有说明设备执行査询扫描和寻呼扫描的条件，因此规范也没有规定什么时候设备允许自己被发现或被连接。GAP定义了设备建立通信的策略，并将它们分类成发现模式、连接模式和匹配模式。

8. 教材66 微微网，散射网，路由机制（简答、分析）（图要看懂，每个框框里的起什么作用），功能模块（每个起什么作用），拓扑结构

（1）信息交换中心（MSC）负责跟踪系统内各蓝牙设备的漫游，并在数据包路由过程

中充当中继器，它通过光缆或双绞线直接与固定蓝牙主设备（FM）连接。（2）固定蓝牙主设备（FM）。位置间隔是固定的，在信息交换中心与其他蓝牙设备,如移动终端（MT）之间提供接口。（3）移动终端（MT）。移动终端是普通的蓝牙设备，与其他普通的蓝才设备或更大的蓝牙系统之间进行通信。移动终端（MT）是固定蓝牙主设备（FM）的从设备，固定蓝牙主设备FM是信息交换中心（MSC）的从设备。在MT与FM之间进行连接建立的过程中,

FM是主设备，当连接建立完成后，MT与FM之间要进行主从转换。

FM功能：除了具有正常的蓝牙功能外，还有许多其他功能。如接收新的蓝牙从设备进入整个BRS系统；通知MSC本FM微微网的变化；到其他FM微微网的路由信息：在本FM微微

网和MSC之间充当中继器的角色。

MT的主要特点是：可进出一个FM微微网；当从一个FM微微网漫游到另一个FM微微网时，可以发出切换帮助信息；可以与本FM微微网外的其他蓝牙设备建立连接进行通信

9. 蓝牙优势（了解）

10. 蓝牙的应用（选择填空）

替代线缆、因特网桥、临时组网

第三章：（选择填空）

1. zigbee技术特点（低功耗、低成本是最显著的特点）

(1)低功耗（2）低成本（3）数据传输速率低（4）短时延（5）有效范围小（6）大容量（7）安全性高（8）免执照频段且工作频段灵活

2. 协议栈 教材79

ZigBee协议栈由高层应用规范、应用汇聚层、网络层、数据链路层和物理层

IEEE 802系列标准把数据链路层分成LLC和MAC两个子层。MAC子层协议则依赖于各自的物理层，IEEE 802.15.4的MAC层能支持多种LLC标准，通过SSCS协议承载IEEE802.2类型一的LLC标准，同时也允许其他LLC标准直接使用IEEE 802.15.4的MAC层的服务。

3. P8 与蓝牙的比较

4. 结构

5. 使用协议和使用频段

使用协议：802.15.4；工作频段：2.4GHz、868MHz和915MHZ。

6. 传输的三类数据 教材81

在ZigBee网络中传输的数据可分为3类：①周期性数据，如传感器中传递的数据，数据速率是根据不同的应用定义的：②间断性数据，如控制电灯开关时传输的数据，数据速率是由应用或外部激励定义的；③反复性的低反应时间的数据，如无线鼠标传输的数据，数据速率根据分配的时隙定义。

7. 协议层，物理层，数据链路层，传输数据类型

8. 网络层

9. 组网方式

在组网方式上，ZigBee主要釆用图3.7所示的3种组网方式：图3.7 (a)为主从结构的星状网，它需要一个能负责管理、维护网络的网络协调器和不超过65535个从属装置；图3.7 (b)为簇状网，它可以是扩展的单个星状网或互连多个星状网络；图3.7 (c)为网状网(Mesh),网络中的每一个FFD同时可作为路由器，根据Ad hoc网络路由协议来优化最短和最可靠的路径。

10.比较ZigBee与其他短距离无线通信技术的特点。

低功耗 ：两节五号电池可使用6~24个月

低成本 ：对通信控制器的要求低，免协议专利费，芯片价格低数据传输速率低 ——速率为 20~250kbps

短时延 ：一般从休眠转入工作状态只需要15 ms，节点接入网络只需30 ms

有效范围小 ：有效覆盖范围在10～75 m之间

大容量 ：每个ZigBee网络最多可支持255个设备，每一个ZigBee设备可以与另外254台设备相连。

安全性高 ：提供了数据完整性检查和鉴权能力，采用AES-128加密算法，同时可以灵活确定其安全属性。

免执照频段且工作频段灵活：采用直接序列扩频在工业科学医疗（ISM）频段使用，2.4 GHz（全球）、915 MHz（美国）、868 MHz（欧洲）。

10. 应用在哪些方面（了解）

11. 习题1,2,3,5,7

第四章：重点（分析，选择，简答）

1. 教材 106 802.11系列

IEEE 802.11 2.4-2.4835GHz;IEEE 802.11b 2.4-2.4835GHz;IEEE 802.11a IEEE 802.11g 5.15-8.825GHz;IEEE 802.11n 2.4-2.4835GHz 5.15-8.825GHz.

2. 拓扑结构（选择填空）

(1) 基础架构模式，多AP，Mesh是重点

•点对点模式(Peer・to»Peer) /对等模式;•基础架构模式：•多AP模式；

•无线网桥模式；•无线中继器模式；•AP Client客户端模式；•Mesh结构。

3. 教材110 技术特点（简答，分析）掌握

(1) 为什么使用扩展调频方式

(2) 扩展频谱方式和窄带调制方式优缺点比较是重点

（1）传输方式。传输方式涉及无线局域网釆用的传输媒体、选择的频段及调制方式。目前无线局域网釆用的传输媒体主要有两种，即微波与红外线。釆用微波作为传输媒体的

无线局域网按调制方式不同，又可分为扩展频谱方式与窄带调制方式。

（2）扩展频谱方式。在扩展频谱方式中，数据基带信号的频谱被扩展至几倍到几十倍后再被搬移至射频发射出去。这一做法虽然牺牲了频带带宽，但提高了通信系统的抗干扰能力和安全性。由于单位频带内的功率降低，对其他电子设备的干扰也减小了。采用扩展频谱方式的无线局域网一般选择ISM频段，许多工业、科研和医疗设备辐射的能量集中于该频段。欧美日等国家的无线管理机构分别设置了各自的ISM频段。例如，美国的ISM频段由902〜928 MHz、2.4〜2.484 GHz和5.725〜5.850 GHz三个频段组成。如果发射功率及带外辐射满足美国联邦通信委员会（FCC）的要求，则无须向FCC提出专门的申请即可使用这些ISM频段。

（3）窄带调制方式。在窄带调制方式中，数据基带信号的频谱不做任何扩展即被直接搬移到射频发射出去。与扩展频谱方式相比，窄带调制方式占用频带少，频带利用率高。釆用窄带调制方式的无线局域网一般选用专用频段，需要经过国家无线电管理部门的许可方可使用。当然，也可选用ISM频段，这样可免去向无线电管理委员会申请。但带来的问

题是，当邻近的仪器设备或通信设备也在使用这一频段时，会严重影响通信质量，通信的可靠性无法得到保障。

（4）红外线方式。基于红外线的传输技术最近几年有了很大的发展。目前广泛使用的家电遥控器几乎都釆用红外线传输技术。作为无线局域网的传输方式，红外线方式的最大优点是这种传输方式不受无线电干扰，且红外线的使用不受国家无线管理委员会的限制。然而，红外线对非透明物体的透过性极差，这将导致传输距离受到限制。

4. 物理层技术

(1) 扩频（重点） ppt两个例题

5. 教材 112,114,115

IEEE于1999发布了最初的WLAN标准即IEEE 802.11—1999,该标准提出了三种物理层技术：FHSS （Frequency-Hopping Spread Spectrum,跳频扩频）、DSSS （Direct-SequenceSpread Spectrum,直接序列扩频）和IR （Infrared,红外）。

IEEE 802.11a/g使用一种与DSSS完全不同的技术,即正交频分复用（OFDM）。在OFDM技术中，允许将FDM （频分复用）各个子载波重叠排列，同时保持子载波之间的正交性（以避免子载波之间的干扰）

IEEE 802.1 In是IEEE较新的无线局域网传输技术标准，其关键技术为多输入多输出(Multi.Input Multi-Output, MIMO)。

6. MAC层技术

(1) 分布式协调功能（DCF）、点协调功能（PCF）、混合协调功能（HCF）区别，优缺点

IEEE 802.11使用的MAC技术为载波探听多路访问/冲突避免（CSMA/CA），并且以此为基础衍生出3种访问策略以支持不同的应用环境，即分布式协调功能（DCF）、点协调功能（PCF）、混合协调功能（HCF）。

DCF是支持异步数据传送的基本接入方法，标准中定义，所有站点必须支持DCF功能。DCF可以在Ad hoc网络中単独使用，也可以在基础结构网络中单独使用或者在基础结构网络中与PCF协同使用。DCF的特点为：传送异步数据，对业务尽力传送,所有要发送数据的用户具有同等的机会接入信道。DCF适用于竞争业务。PCF是可选的机制，面向连接提供非竞争帧的发送。PCF依靠协调点实现轮询，保证轮询站点不通过竞争信道发送帧。每个BSS内PC的功能由AP来完成。PCF需要与DCF共存操作，逻辑上位于DCF的上层。PCF适用于非竞争业务。

(2) 理解CSMA/CA工作原理

CSMA/CA 利用 ACK 信号来避免冲突的发生，也就是说，只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据己经正确到达目的地址。

7. 4.4不考

8. WLAN应用（选择填空）

(1)移动办公系统（2）医护管理（3）工厂车间（4）库存控制(5)展览和会议（6）金融服务（7）旅游服务（8）教育行业(9)石油工业

9. WLAN与蓝牙和3G的对比 教材127

11.无线Mesh网络具有哪些优缺点？

优点：无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求；

无线Mesh网络具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。

无线Mesh网络具有的优势包括：快速部署和易于安装、非视距传输（NLOS）、更好的健壮性、结构灵活、高带宽等。

缺点：存在一些影响Mesh网络广泛部署的问题：如互操作性、通信延迟、安全性等问题。

第五章：重点

1. 频域范围，简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器.

2. 什么是红外线，为什么要用红外线

3. 红外线波长范围

红外线是波长在750 nm-1mm之间的电磁波,为保证不同厂商的红外产品能获得最佳的通信效果，限定所用红外波长为850〜900 nm.由于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以更适合应用在需要短距离无线通信的场合，进行点对点的直线数据传输。

4. 教材134 红外线收发原理过程

红外通信是利用900 nm近红外波段的红外线作为传递信息的介质，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。常用的调制方法有两种：通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)

5. PWM,PPM调制方法

(1) 优缺点

6. P16为什么要用脉冲调制（重点） 教材137

红外通信通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线数据的收发。IrDA设备靠发光二极管发送信号，波长范围为875±30nm,接收器采用装有滤波屏的光电二极管，仗使经调制的特定频率的红外光通过并接收。接收器的光学部分接收到的电荷量与信号辐針的能量成正比。因为接收装置需要把混在外界照明和干扰中的有用信号提取出来，所以尽可能地提高发送端的输出功率，才可能在接收端有较大信号电流和较高信噪比。但是，红外发光二极管不能在100%时间段内全功率工作，所以发送端釆用了脉宽为3/16或1/4比特的脉冲调制，这样，发光二极管持续发光功率可提高到最大功率的4〜5倍。另外传输路径中不含直流成分，接收装置总在调整适应外界环境照明，接收到的只是变化的部分，即有用信号，所以脉冲调制是必要的。集成的IrDA收发器具有滤波屏以消除噪声，使在IrDA频率范围2.4-115.2 kbps和0.576〜4 Mbps内的信号通过。

7. 教材139,140波形图

8. 调制原理 教材138

波特率在214〜115.2 kbps时，使用脉宽为3/16比特的脉冲调制，或使用固

定宽度1163 3的脉冲调制。数据与串行异步通信格式相一致，一帧字符用起始位和停止位来完成收发同步。一个“0”用一个光脉冲表示。UART与编/解码电路之间的信号［1］是UART数据帧，它包含一个起始位，8个数据位，一个停止位

第六章：重点

1. 射频概念:射频（Radio.Frequency, RF）是一种高频交流变化电磁波，通常所指的频率范围为100 kHz〜30GHz。

2. 频谱分段法

频谱的分配，是指将频率根据不同的业务加以分配，以避免频率使用方面的混乱。

3. ISM

4. 自动识别技术定义（重点）

自动识别技术是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。

5. 自动识别系统，

什么是RFID?它的基本工作原理是什么？一个RFID系统有哪些组成部分？

概念：射频识别RFID（Radio Frequency Identification）是一种非接触的自动识别技术，利用无线射频技术对物体对象进行非接触式和即时自动识别的无线通信信息系统。

基本工作原理：标签进入磁场后，会接收到读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

组成部分：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.读写器读取（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.RFID 天线在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或者将无线电波转换为导波能量，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。

6. 数据采集技术

7. 特征提取技术

8. RFID技术特点•读取方便快捷 •识别速度快 •数据容量大 •使用寿命长，应用范围广 •标签数据可动态更改 •更好的安全性 •动态实时通信

9. 工作频率

10. 防碰撞（了解）.为什么会出现碰撞，怎么去实现防碰撞?

鉴于多个RFID标签工作在同一频率，当它们处于同一个阅读器的作用范围内时，在没有防碰撞机制的情况下，信息传输过程将产生碰撞，导致信息读取失败。同时多个阅读器之间工作范围重叠也将造成碰撞。为了防止这些碰撞的产生，RFID系统中需要设置一定的相关命令，解决碰撞问题，这些命令被称为“防碰撞命令或算法"

RFID系统中防碰撞实现方法有以下四种:频分多路( FDMA)、空分多路( SDMA)， 时分多路(TDMA)和码分多路(CDMA)。

第7章

1. 近场通信(Near Field Communication, NFC)技术是一种短距离的高频无线通信技术,允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输和交换数据。NFC技术是在无线射频识别技术(RFID)和互连技术二者整合基础上发展而来的，只要任意两个设备靠近而不需要线缆接插，就可以实现相互间的通信，可以用于设备的互连、服务搜寻及移动商务等广泛的领域。工作于13.56 MHz频率范围,

2. NFC技术特点：NFC是一种提供轻松、安全、迅速通信的无线连接技术；NFC还是一种近距离连接协议；NFC与现有的非接触智能卡技术兼容；RFID更多地被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上，而NFC则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。

3.

4. 标准规定NFC技术支持三种不同的应用模式：卡模式（如同FeliCa和ISO 14443A/MIFARE卡的通信）；读写模式（对FeliCa或I SO 14443A卡的读写）； NFC模式（NFC芯片间的通信）。

5. NFC技术指标：1.帧结构：不同的传输速率具有不同的帧结构，在106 kbps的速率下存在以下三种帧结构：短帧：用于通信的初始化过程，由起始位、7位指令码和结束位三部分顺序组成。标准帧：用于数据的交换，由起始位、n字节指令或数据和结束位顺序组成。

检测帧：用于多个设备同时进行通信的冲突检测。

2.冲突检测是NFC设备初始化过程中的重要过程，可分为以下两种情况。

(1) 冲突避免，即防止干扰其他正在通信的NFC设备和同样也工作在此频段的电子设

备。标准规定所有NFC设备必须在初始化过程开始后，首先检测周围的射频场，只有不存

在外部射频场时，才进行下一步操作。判定外部射频场是否存在的阈值为0.1875 A/m。

(2) 单设备检测。NFCIP-1中定义了 SDD (Single Device Detection)算法，用于区分

和选择发起设备射频场内存在的多个目标设备。SDD主要是通过检测NFC设备识别码或信

号时隙来实现的。

3. 初始化过程；4.传输过程；

6. NFC的工作模式：卡模拟模式；点对点模式；读卡器模式

7. NFC的应用：用于付款和购物等；用于电子票证；用于连接和作为无线启动设备；用于智能媒体；用作智能标签。

8. 简述 NFC 的工作原理。

在一对一的通信中，根据设备在建立连接中的角色，把主动发起连接的一方称为发起设备，另一方称为目标设备。发起和目标设备都支持主动和被动两种通信模式。

(1)主动模式:每台设备要向另一台设备发送数据时，都必须产生自己的射频场。在主动模式下，通信双方收发器加电后，任何一方可以采用“发送前侦听”协议来发起一个半双工通信。在一个以上NFC设备试图访问一个阅读器时这个功能可以防止冲突，其中一个设备是发起者，而其他设备则是目标。

(2)被动模式:启动NFC通信的设备，也称为NFC发起设备（主设备），在整个通信过程中提供射频场（RF Field），如图下图所示。另一台设备称为NFC目标设备（从设备），不必产生射频场，而使用负载调制（Load Modulation）技术，即可以相同的速度将数据传回发起设备。

9.阐述NFC的安全问题。

一、链路层安全链路层的安全即为NFC设备硬件接口间通信的安全。

1.窃听:因NFC采用的是无线通信，所以很容易被窃听。实现窃听并不需要特殊的设备，并且标准是开放的，攻击者能够轻松地解码监听到的信号。

NFC设备工作范围在10cm以内，因此窃听设备与正在通信的设备之间的距离必须很近。具体的距离多大很难确定，因为它同时受到发起、目标和窃听设备的性能、功率等多方面影响。

2.干扰:与其他无线通信一样，攻击者能很容易实施对无线信号的干扰，影响正常通信的进行，达到类似DoS攻击的效果。

3.消息篡改:消息篡改的难度很大，攻击者需要功能较强的设备，把自己的信号附加到正常的信号中。为了改变正常通信中的0、1信号，应针对不同程度的振幅偏移键控（Amplitude Shift Keying，ASK）、不同的编码方式进行复杂的操作。除了使用10% ASK的曼彻斯特编码的情况外，还存在修改任意比特的可能性，而其他只有在特定的条件下才能被篡改。

4.消息插入:消息插入的可能性虽然存在，但要实现几乎是不可能的。因为攻击者要在发起设备和目标设备间“繁忙”的通信过程中，插入自己的消息，很容易与正常通信发生冲突，并被检测到。

5.中间攻击:对于中间人攻击，由于在NFC通信环境下，无线信号能被参与通信的各方检测到，故试图对消息进行截取和发送的动作都将暴露无遗。因此，中间人攻击在具体的实施方案中是不可能实现的。

二、应用层安全

（1）数据的保密性:信用卡、票据、个人身份等敏感数据都可能因为NFC的应用而存储在移动设备中，应保证关键数据只能被合法程序、合法用户访问。

（2）认证服务:在应用过程中，移动设备往往还需要与其他设备或在线的服务进行交互，如电信运营商、银行交易支付系统等，应在设备和服务提供者之间进行认证。

第8章

9. FCC对于UWB信号进行了重新定义，规定UWB为任何相对带宽（信号带宽与中心频率之比）大于20%或-10dB绝对带宽大于500MHz,并满足FCC功率谱密度限制要求的信号。

10. UWB技术特点：传输速率高，空间容量大；适合短距离通信；具有良好的共存性和保密性；多径分辨能力强，定位精度高；体积小，功耗低；系统结构的实现比较简单；UWB信号对窄带系统的干扰可以视为宽带白噪声 。

11. UWB调制技术：脉位调制PPM；脉幅调制PAM:开关键控（OOK）和二进制相移键控（BPSK）；波形调制PWSK；正交多载波调制；

12. UWB多址技术：跳时多址THMA；直扩-码分多址DS-CDMA；跳频多址FHMA；PWDMA；

13. UWB接收机关键技术：目前提出的UWB系统定时同步方法可以分为两大类：

数据辅助的定时同步（Data Aided）数据辅助的同步方法借助于事先设计的导符号训练序列进行定时捕获和跟踪，采用的训练序列有M序列、Gold序列、巴克码等，结合判决反馈的方法可以进一步提高跟踪精度。

这类同步方法的优点在于捕获速度较快、跟踪精度高，但在系统带宽效率和功率效率上付出较大的代价。

盲定时同步（Non-data Aided）盲定时同步借助于超宽带信号内在的循环平稳特征进行定时捕获和跟踪，不使用任何预知的训练符号。这类方法在系统带宽效率和功率效率上高于数据辅助的同步方法，但捕获速度和同步性能会有所下降。

14. 瑞克接收：在UWB信道中的性能，以及瑞克接收机性能与信号带宽的关系。按瑞克接收机结构可以分为全瑞（A-Rake）、选择式瑞克（S-Rake）和部分瑞克（P-Rake）,合并策略分为等增益合并（EGC）、最大比合并（MRC）。A-Rake将所有可分辨的多径信号进行合并，S-Rake在所有可能分辨的多径信号中选择最强的几个进行合并，而P-Rake将最先到达的几条径进行合并。EGC对各径信号以相同的加权合并，而MRC根据信道估计结果对各径信号按强度加权合并。就接收机性能而言,A-Rake优于S-Rake, S-Rake优于P-Rake, MRC优于EGC，就复杂度而言，EGC结合P-Rake最为简单，MRC与A-Rake结合实现复杂度最高。综合考虑接收机性能与实现复杂度，S-Rake与MRC结合对高速UWB系统是最合适的方案，而P-Rake与EGC结合特别适合于低成本、低功耗的低速系统。

第9章

15. 60 GHz信号传输特性：路径损耗极大；氧气吸收损耗高；绕射能力差，穿透性强。

16. 60 GHz无线通信技术特点：定向发射和接收；多跳中继；空间复用；单载波调制与OFDM。

17. 60 GHz无线通信的优势：抗干扰性强和安全性高；带宽大、传输速率高；具有国际通用性和免许可性；体积小。

18. IEEE 802.15.3c中定义了三种物理层模式：单载波模式；高速率接口模式；音/视频模式。

19. 60 GHz无线通信关键技术：信道研究；收发机结构；天线技术；调制技术；电路集成技术；

第10章

20. 白光LED通信技术是指利用LED器件高速点灭的发光响应特性，将LED发出的用肉眼察觉不到的高速速率调制的光载波信号来对信息进行调制和传输，然后利用光电二极管等光电转换器件接收光载波信号并获得信息，使可见光通信与LED照明相结合构建出LED照明通信两用基站灯。

21. 如图，白光LED通信系统的发射端根据所要传递的内容对电信号进行调制，再利用LED转换成光信号发送出去，接收端利用光电探测器接收光信号，再将光信号转换成电信号，经过解调进行读取。

22. IEEE802.15.7对VLC定义了 4类应用：局域网通信（WLAN）、定位增强信息广播、高分辨力定位（自动定位）及中等分辨力定位（室内导航）。

23. 物理层(PHY)的工作模式分为PHYI、PHYIL PHYIII。PHYI工作在低频段内，数据速率低(11.67〜266.6 kbps),采用二进制序列调制，PHY I时钟频率小于400 kHz,适合高直流驱动的LED,转换速度慢，适合以长帧形式长距离传输。PHY III作在高频段内，数据速率较高(1.25〜96 Mbps),与PHY I调制方式相同，PHY II时钟频率小于120 MHz,适合响应速度快的LED,可快速解码恢复数据，因此，PHYII适合以短帧形式近距离发送。

24. 什么是可见光通信？请简要概括。可见光通信技术是指利用可见光波段的光作为信息载体，在空气中直接传输光信号的通信方式，是随着白光LED照明技术的发展而兴起的无线光通信技术，简单来说可分为室内可见光通信和室外可见光通信两大类。