第二章练习题

一、单选题

1.以下关于二维条码特点的描述中，错误的是(D)
A.高密度编码，信息容量大、容错能力强、纠错能力强
B.可以表示声音、签字、指纹、掌纹信息
C.可以表示多种语言文字
D.可以表示视频信息❌

一维条码和二维条码：

一维条码只是在一个方向（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向不表达任何信息。

二维条码的特点：

1. 高密度编码、信息容量大；

2. 编码的范围广；

3. 容错能力强；

4. 纠错能力强；

5. 保密性好；

6. 成本低。

2.以下关于RFID标签特点的描述中，错误的是(A) A.所有RFD标鉴都可以读取与写入数据❌
B.RFID标签是由RFID芯片、天线与电路组成
C,RFD读写器读取标签的距离可以从几厘米到上百米
D.RFID读写器可以在黑暗的环境中读取RFID标签数据

定义：RFID又称为“射频标签”或“电子标签（tag)”,是利用无线射频信号空间耦合的方式来实现无接触的标签信息自动传输与识别的技术。

RFID标签结构：

RFID标签有存储数据的RFID芯片、天线与电路组成。

RFID标签工作原理：

1. 被动式RFID标签工作原理：

   1. 也称无源RFID标签，读写器向标签传递能量、标签向读写器发送标签信息的过程
   2. 双向通信的距离称为：可读范围或作用范围
   3. 优点：
      • 体积小
      • 重量轻
      • 价格低
      • 使用寿命长的优点
   4. 缺点：
      • 读写距离较短
      • 存储数据较少

2. 主动式RFID标签的工作原理：

   1. 也称有源RFID标签，内部配置电池供电
   2. 读写器向RFID标签发送读写指令，RFID标签向读写器发送标识信息的过程
   3. 优点：
      • 读写距离较远
      • 存储数据较多
      • 受电磁场的干扰相对较小
   4. 缺点：
      • 比较大、比较重
      • 价格较高、维护成本较高

3. 半主动RFID标签

   1. 在没有读写器访问的时候，内置的电池只为芯片内很少的电路供电。只有在读写器访问时，内置电池向RFD芯片供电，以增加标签的读写距离，提高通信的可靠性。
   2. 半主动式RFID标签一般用在可重复使用的集装箱和物品的跟踪上。
   3. 优点：
      • 综合了被动式RFID标签与主动式RFID标签两者的优点

RFID标签分类：

3.以下关于EPC码是由四个数字字段组成的描述中，结误的是(D)
A,第一个字段是版本号，表示产品编码所采用的EPC版本
B.第二个字段是域名管理值，标识生产厂商国家
C.第三个字段是对象分类值，标识产品类型
D,第四个字段是序列号值，标识一类产品❌

EPC码的四个数字字段：

• 版本号，表示产品编码所采用的EPC版本
• 域名管理值，标识生产厂商国家
• 对象分类值，标识产品类型
• 序列号值，标识每一件产品

4.以下关于EPC-961型第码可以标识的产品总数量的描述中，错误的是(D)。
A.可以标识出8个板本号
B.可以标识出2.68亿个不同的厂商
C.可以为每一个厂商提供多达1.68×10⁷类产品
D.每一类产品可以有6.87亿件❌

5.以下关于传感器特点的描述中，错误的是©。
A.由敏感元件与转换元件组成
B.能感知到被测量的物理量
C,一种传感器的形状可以不相同，但是测量精度是相同的❌？
D.要能够满足感知信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求

传感器的特点：

1. 由敏感元件与转换元件组成
2. 能感知到被测量的信息
3. 能将感知和检测到的信息按照一定的规律变成电信号输出
4. 能够满足感知信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求

6.以下关于传感器分类方法的捕述中，错误的是(A)
A,根据传感器地址分类❌
B.根常传感器工作原理分类
C根需传感器感知的对象分类
D,根据传感器的应用领城分类

传感器分类方法：

1. 据传感器功能分类
2. 根据传感器工作原理分类
3. 根据传感器感知的对象分类
4. 根据传感器的应用领域分类

常见传感器分类：

7.以下不属于力传感器的是(B)。
A.力矩传感器 B.磁传感器❌
C.黏度传感器
D.密度传悠器

磁传感器和力传感器是统一分类等级。

常见传感器分类：

8.以下关于Ad hoc 网络特点的描述中，错误的是©
A.自组织
B.多跳传输
C.主从结构❌
D.无线信道

IEEE将无线自组网定义为一种特殊的自组织、对等、多跳、无线移动网络，它是在无线分组网的基础上发展起来的。

Ad hoc 网络采用的是一种不需要基站的对等结构的移动通信方式。

Ad hoc 网络具有以下几个主要特点：

1. 自组织与独立组网

2. 无中心控制节点

3. 多跳路由

4. 动态拓扑

5. 能量限制

9.以下不属于无线传感器网络节点的是(D)。
A.传感器节点 B.汇聚节点
C.管理节点
D.路由节点❌

无线传感器网络简称：传感网。

无线传感器网络由3种节点组成：

• 无线传感器节点

• 汇聚节点

• 管理结点

无线传感器节点$\longrightarrow$汇聚节点$\longrightarrow$管理结点

10.以下关于无线传感器网络特点的描述中。错误的是(B)
A.网铬规模大
B.以网络为中心❌
C,灵活的自组织能力
D.拓扑结构的动态变化

无线传感器网络特点：

1. 网铬规模大
2. 灵活的自组织能力
3. 拓扑结构的动态变化
4. 以数据为中心

11.以下关于位置信息函盖要素的描述中，错误的是(D)
A.空间
B.时间
C.对象
D.时序❌

位置信息函盖三要素：

1. 空间
2. 时间
3. 对象

12.以下关于GPS的基本工作原理的描述中，错误的是(D)

A.基于电磁波在自由空间的传输速度C=1×10⁸米/秒
B.测量信号从卫星发送到被测量点的电磁波传输时间
C.利用3颗卫星到被测量点的距离计算出被测量点的坐标
D.通过第4颗卫星计算出电磁波传播速度误差，以提高定位精度❌

详见PDF标签60（时钟误差）

13.以下不属于北斗卫星导航系统功能的是©
A.定位
B.导航
C.电话❌
D.通信

北斗卫星导航系统四大功能：

1. 定位
2. 导航
3. 授时
4. 通信

14.以下关于北斗卫星导航系统的主要技术参数的描述中，错误的是(D)
A.定位精度可以达到10米
B.测速精度可以达到0.2米/秒
C.时间同步精度可以达到10纳秒
D.系统的最大用户数是5400户/小时❌

目前，北斗卫星导航系统的主要技术参数为：

• 定位精度可以达到10m
• 测速精度可以达到0.2m/s。
• 时间同步精度可以达到10ns。
• 用户终端具有双向短报文通信能力，一次可以传送40一60个汉字短报文。
• 系统的最大用户数是540 000户/小时

15.以下关于嵌入式系统特点的描述中，错误的是©
A.针对某些特定的应用
B.专用的计算机系统
C.剪裁计算机的硬件❌
D.适应对计算机功能、可靠性、成本、体积、功耗的要求

嵌入式系统（嵌入式计算机系统）特点：

1. 一种专用的计算机系统
2. 针对某些特定的应用
3. 剪裁计算机的硬件与软件
4. 适应对计算机功能、可靠性、成本、体积、功耗的要求

16.以下关于智能硬件共性特点的描述中，错误的是©
A.计算十通信
B.智能十控制
C.RFID十传感器❌
D.大数据+云计算

智能硬件共性特点：

• 互联网+传感器+计算+通信+智能+控制+大数据+云计算
• 核心是：智能技术

17.以下不属于物联网智能硬件的人机交互技术研究的是(A)
A.桌面交互❌
B.人脸识别
C.虚拟现实
D,增强现实

物联网智能硬件的人机交互技术研究：

1. 虚拟交互技术
2. 人脸识别技术
3. 虚拟现实与增强现实技术

18.以下不属于生物特征识别的内容是(D)
A.指纹识别
B.人脸识别
C.虹膜识别
D.频率识别❌

生物特征识别：

1. 指纹识别
2. 虹膜识别
3. 人脸识别

19.以下关于可穿戴计算设备特征的描述中，错误的是©
A.以人为本
B.人机合一
C.通用性❌
D.专属化

可穿戴计算设备特征：

1. 以人为本
2. 人机合一
3. 专属化
4. 个性化

20.以下关于第四代机器人特征的描述中，错误的是(B)
A.人工智能
B.不能复制❌
C.自动组装
D.从机器人网络向“云机器人”方向演进

第四代机器人的主要特征：

1. 具有人工智能
2. 自我复制
3. 自动组装
4. 从机器人网络向“云机器人”方向演进

二、思考题

1.请解释无源RFID标签工作原理。

答：对于无源RFID标签，当RFID标签接近读写器时，RFID标签处于读写器天线辐射形成的近场范围内。RFID标签天线通过电磁感应产生感应电流，感应电流驱动RFID芯片电路。芯片电路通过RFID标签天线将存储在标签中的标识信息发送给读写器，读写器天线再将接收到的标识信息发送给主机。无源标签的工作过程就是读写器向标签传递能量，标签向读写器发送标签信息的过程读写器与标签之间能够双向通信的距离称为“可读范围”或“作用范围”。

2.请试着设计一个阅览室图书自动借阅系统，并说明系统工作原理。

答：自动借阅系统大致包含一下内容：

1. 借出排行榜

2. 新增图书

3. 查看图书

4. 删除图书

5. 借出图书

6. 归还图书

7. 退出

而实现自动借阅图书的关键在于利用RFID技术将RFID标签嵌入到每一本图书之中。以下利用场景法展示系统的工作原理：

在终端借阅图书时，经过个人信息的验证之后点击查看借出排行榜选择自己感兴趣的书，或是直接搜索指定图书，系统显示图书是否可借出，如果可借则可以点击借阅按钮，之后系统显示图书位置，拿到图书之后再终端进行扫描，在扫描过程中图书的RFID标签处于读写器天线辐射形成的近场范围内，RFID标签天线通过电磁感应产生感应电流，感应电流驱动RFID芯片电路，芯片电路通过RFID标签天线将存储在标签中的标识信息发送给读写器，读写器天线再将接收到的标识信息发送给主机，之后再通过读写器将特定信息写入RFID标签中，此时即可将图书带出借阅室而不会触发警报；

在终端归还图书时，经过个人信息的验证之后点击归还图书按钮，可以查看到自己的图书借阅信息，选择归还图书，之后将图书在终端进行扫描，同样是RFID标签处于读写器的可读写范围内，读写器先读取RFID标签的信息，并将信息上传主机进行处理，之后将特定信息通过读写器写入RFID标签之中，归还图书成功，最后退出系统。

3.请试者设计一个小区地下车库不停车电子收费系统(ETC),并解释系统工作原理。

答：小区地下车库不停车电子收费系统的关键技术在于通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在ETC车道上的微波天线之间进行的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理。

因此在ETC系统中需要使用到图像传感器（用来识别车辆的车牌号或者对车辆进行拍照）、RFID标签技术（无源RFID标签即可）。图像传感器可以记录下出入小区地下车库车辆的图像信息，保障小区的安全；RFID标签技术主要是车辆挡风玻璃上的车载电子标签，车主通过提前往改标签中写入数据信息，在经过ETC通道的时候车道上的RFID读写器识别到车辆的电子标签，并读取其中的信息上传主机进行信息识别，如汽车ID号、车型等信息和数据库中相应信息进行比较判断，根据不同情况来控制管理系统产生不同的动作，如计算机收费管理系统从该车的预付款项账户中扣除此次应交的过路费，扣费成功之后返回指令，升起起降杆，从而放行车辆。

4.设想一下，一部智能手机需要用到哪几种传感器？为什么？

答：光线传感器：根据环境光自动调整手机屏幕的亮度；

距离传感器：可以检测手机是否贴在耳朵上正在打电话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的；

图像传感器：面部识别；

指纹传感器：指纹识别解锁；

气压传感器：可用于海拔高度测量、导航辅助等；

声音传感器：手机话筒。

5.智能手机的接近传感器有助于节约电能。请找到你所使用的手机安装接近传感器的位置。

答：在手机的上顶边出的一个小孔（非副麦克风）就是接近传感器。

6.试着设计一个用于煤矿工人井下定位的矿井地下无线传感器网络系统结构方案，并阐述设计的基本思路。

答：煤矿井的环境复杂，需要对矿井的风速、矿尘含量、温度、湿度、氧气、硫化氢和二氧化碳等参数进行检测。现在通过对矿井构建地下无线传感器网络系统结构，利用传感器节点体积小并且整个网络只需要部署一次的优势将有效解决矿井结构复杂且部分坑道空间狭小的难题；同时无线传感器网络的结点数量大，分布的密度高，每个节点都能够检查到局部的环境信息，并将信息汇总到基站，因此能够有效避免通信链路发生故障时容易导致监测系统瘫痪的危险，同时分布密度高的网络结点也能够提供更全面、更高精度的数据；同时每一个无线传感器结点本身都具有一定的计算能力和存储能力，可以很好地处理矿井中复杂的环境变量监测。传感器节点还具有无线通信的能力，可以在节点间进行协同监控。节点的计算能力和无线通信能力使得传感器网络能够重新编程和重新部署，对环境变化、传感器网络自身变化以及网络控制指令做出及时反应。即使矿井结构遭到破坏，仍能自动恢复组网，传递信息，为矿难救助等提供重要信息。

7.请试者设计一套能够在自行车拐弯时实现变道提示、周边车辆过近报警的智能安全警示系统，说明设计的思路与采用的技术。

答：本智能安全警示系统主要用到：距离传感器、超声波传感器、红外线传感器。

首先当系统检测到自行车准备转弯时，通过超声波传感器检测自行车变道后方是否有车辆或是障碍物，如果检测到车辆或是障碍物就发出预警提示自行车驾驶员注意车辆或是障碍物；当周围车辆离自行车较近时，距离传感器和红外线传感器检测到周围车辆过近，然后系统将提示自行车驾驶员注意车距。

8.请试若设计一套“公交车刷脸支付”系统，说明设计的思路与需要注意的问题。

答：在“公交车刷脸支付”系统需要使用生物识别技术中的人脸识别技术、图像传感器、红外线传感器（夜间）。

乘客在白天乘坐公交车时，通过通过摄像头采集图像信息，之后通过图像传感器和人脸识别技术提取图像人脸特征并自动识别、匹配完成刷脸支付操作，夜间时红外线传感器则能够有效地增强人脸识别的准确率。