《物联网技术及应用开发》习题与答案(2014-6-4)

物联网技术及应用开发习题与答案 21

第9章 物联网数据融合技术 一、简答题

1．简述数据融合的定义及特点。 答：

数据融合定义简洁的表述为：数据融合是利用计算机技术对时序获得的若干感知数据，在一定准则下加以分析、综合，以完成所需决策和评估任务而进行的数据处理过程。

数据融合特点表现如下：

①数据的全空间，即数据包括确定的和模糊的、全空间的和子空间的、同步的和异步的、数字的和非数字的，它是复杂的多维多源的，覆盖全频段；

②数据的融合不同于组合，组合指的是外部特性， 融合指的是内部特性，它是系统动态过程中的一种数据综合加工处理；

③数据的互补过程，数据表达方式的互补、结构上的互补、功能上的互补、不同层次的互补，是数据融合的核心，只有互补数据的融合才可以使系统发生质的飞跃。

2．简述数据融合分类及方法。 答：

数据融合分为三类：基于像元（pixel）级的融合、基于特征(feature)级的融合、基于决策(decision)级的融合。融合的水平依次从低到高。

数据融合方法有以下几种：

(1)代数法 ：代数法包括加权融合、单变量图像差值法、图像比值法等。 (2)图像回归法（Image Regression） (3)主成分变换（PCT） (4) K-T变换 (5)小波变换 (6) IHS变换

(7)贝叶斯（Bayes）估计 (8) D-S推理法(Dempster-Shafter) (9)人工神经网络（ANN） (10)专家系统

22 嵌入式系统基础

3．简述数据融合的一般模型结构。 答：

根据多传感器数据融合模型定义和传感网的自身特点，通常按照节点处理层次、融合前后的数据量变化、信息抽象的层次，来划分传感网数据融合的层次结构。数据融合的一般模型如图9.2所示。

传感器间接信息信息收集初级滤波二级处理态势评估数据配准数据关联目标跟踪身份识别态势数据库一级处理采集管理三级处理威胁评估数据管理系统支持数据库四级处理优化控制

图9.2 数据融合的一般模型

4．基于信息抽象层次的数据融合方法有哪几种？并分别简述。 答：

基于信息抽象层次的数据融合方法分为三类：基于像元（pixel）级的融合、基于特征(feature)级的融合、基于决策(decision)级的融合。融合的水平依次从低到高。

像素级融合的流程为：经过经传感器获取数据——数据融合——特征提取——融合属性说明。

特征级融合的流程为：经传感器获取数据——特征提取——特征级融合——（融合）属性说明。

决策级融合的流程：经传感器获取数据——特征提取——属性说明——属性融合——融合属性说明。

5．常用的多传感器数据融合方法有哪几种？ 答：

多传感器数据融合的常用方法基本上可概括为随机和人工智能两大类，随机类方法有加权平均法、卡尔曼滤波法、多贝叶斯估计法、Dempster-Shafer（D-S）证据推理、产生式规则等；而人工智能类则有模糊逻辑理论、神经网络、粗集理论、专家系统等。可

物联网技术及应用开发习题与答案 23

以预见，神经网络和人工智能等新概念、新技术在多传感器数据融合中将起到越来越重要的作用。

(1)随机类方法

随机类方法主要有：①加权平均法、②卡尔曼滤波法、③多贝叶斯估计法、④D-S证据推理方法、⑤产生式规则等。

(2)人工智能类方法

人工智能类方法主要有：①模糊逻辑推理、②人工神经网络法等。

6．简述传感网数据管理系统结构。 答：

目前，针对传感网的数据管理系统结构主要有集中式结构、半分布式结构、分布式结构和层次式结构4种类型。

(1)集中式结构。在集中式结构中，节点首先将感知数据按事先指定的方式，数据传送到中心节点，统一由中心节点处理。这种方法简单，但中心节点会成为系统性能的瓶颈，而且容错性较差。

(2)半分布式结构。利用节点自身具有的计算和存储能力，对原始数据进行一定的处理，然后再传送到中心节点。

(3)分布式结构。每个节点独立处理数据查询命令。显然，分布式结构是建立在所有感知节点都具有较强的通信、存储与计算能力基础之上的。

(4)层次式结构。无线传感器网络中间件和平台软件体系结构主要分为四个层次：网络适配层、基础软件层、应用开发层和应用业务适配层，其中网络适配层和基础软件层组成无线传感器网络节点嵌入式软件(部署在无线传感器网络节点中)的体系结构，应用开发层和基础软件层组成无线传感器网络应用支撑结构(支持应用业务的开发与实现)。网络适配层：在网络适配层中，网络适配器是对无线传感器网络底层(无线传感器网络基础设施、无线传感器操作系统)的封装。基础软件层：基础软件层包含无线传感器网络各种中间件。这些中间件构成无线传感器网络平台软件的公共基础，并提供了高度的灵活性、模块性和可移植性。

第10章 云计算 一、单选题

24 嵌入式系统基础

1．云计算最大的特征是：（B）

A、计算量大 B、通过互联网进行传输 C、虚拟化 D、可扩展性 2．云计算（Cloud Computing）的概念是由谁提出的（A）。

A、GOOGLE B、微软 C、IBM D、腾讯 3．在云计算平台中，（C）软件即服务。

A、IaaS B、PaaS C、SaaS D、QaaS 4．在云计算平台中，（B）平台即服务。

A、IaaS B、PaaS C、SaaS D、QaaS 5．在云计算平台中，（A）基础设施即服务。

A、IaaS B、PaaS C、SaaS D、QaaS 6．（C）是负责对物联网收集到的信息进行处理、管理、决策的后台计算处理平台。 A、感知层 B、网络层 C、云计算平台 D、物理层

7．利用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制，指的（A）。

A、可靠传递 B、全面感知 C、智能处理 D、互联网 8．下列哪项不属于在物联网存在的问题：(D)

A、国家安全问题 B、隐私问题 C、标准体系和商业模式 D、制造技术 二、判断题

1、云计算是把“云”做为资料存储以及应用服务的中心的一种计算。（×） 2、云计算是物联网的一个组成部分。(√) 3．云计算不是物联网的一个组成部分。（×）

4．物联网与互联网不同，不需要考虑网络数据安全。（×）

5．时间同步是需要协同工作的物联网系统的一个关键机制。(√)

第11章 物联网系统平台设计

一、设计题

1．基于物联网技术的新型数据采集与监控系统的设计。 2．无线GPRS环境质量在线监测系统的设计。 3．基于物联网技术的路灯无线监控系统的设计。 4．物联网用于城市供水无线调度监控解决方案设计 5．基于物联网的智能家居安防系统的设计