软件工程复习资料

第一章习题

1．什么是物联网？它有哪些特征？

利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素（所有的设备、资源及通信等）都是个性化和私有化。

特征：

首先，可全面感知，利用RFID、传感器等技术获取物品信息。

其次，可靠传输，通过各种电信网络和互联网的融合，将物体的信息准确地传递出去。

再次，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等

各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

2. 什么是 Zigbee技术？它有哪些特点？

ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术

①低功耗②低成本③低速率④近距离⑤短时延⑥高容量⑦高安全⑧免执照频段 3. 什么是大数据？它有哪些特征？

一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。 4. 什么是物联网系统？

物联网系统可划分为一个由感知互动层、网络传输层和应用服务层组成的3层体系

感知互动层处于整个体系的最下面。感知互动层由大量具有感知和识别功能的设备组成，可以部署于世界上任何位置、任何环境之中，被感知和识别的对象也不受限制。感知互动层的主要作用是感知和识别物体，收集环境信息。

网络传输层位于整个体系的中间位置。网络传输层包括各种通信网络（互联网、电信网、移动通信网、卫星网、广电网）形成的融合网络，这被普遍认为是最成熟的部分。网络传输层是物联网提供无处不在服务的基础设施。

应用服务层位于整个体系的最上面。应用服务层是将物联网技术与行业专业技术相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集。物联网通过应用服务层最终实现信息技术与行业的深度融合，对国民经济和社会发展具有广泛影响。应用服务层的关键在于实现信息的社会化共享以及解决信息安全的保障问题。

以下5-14题任选一题。

5. 试论述物联网在智能交通领域的应用。

随着互联网时代的发展，物联网为信息产业带来了一次革命性的发展。智能交通是其中之一。

随着城市发展，人口在不断增长，汽车数量也明显增多，交通拥挤和堵塞现象严重，引发的问题很多。智能交通系统是近十年改善交通堵塞并减缓交通拥挤的有效措施。

其利用了RFID、全球定位、无线传输、数据融合、数学建模、人工智能等技术，实现交通堵塞预警，公交优先、公众车辆和特殊车辆的最优路径规划、动态诱导、绿波控制和突发事件交通管制等功能。

例如美国的ITS应用、北京的智能交通、ETC电子收费项目等。 6. 试论述物联网在智能电网领域的应用。

面向智能电网的物联网需求

智能电网中一个很重要的部分，就是处于网络末端的传感器，其原理及作用与物联网的感知层是一致的，它是智能电网中具有广泛的应用空间，是实现智能化不可或缺的关键部分。它应用在电网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量及用户交互等各个方面，可以全面提高智能电网各环节的信息感知深度、广度以及密度，提高电力系统的智能化程度，促进以及“信息流、业务流、电力流的高度融合”的实现。物联网的相应技术广泛应用于电力系统的发、输、变、配、用环节，带来巨大的经济效益和社会效益。

发电机组监控、厂区监控、污染物及气体排放监控、能耗监控、抽水蓄能监控、风电厂监控、功率预测、光伏发电站监控、生物质发电、储能监控、电源接入等方面都需要物联网技术的支持。在输电线路监控、杆塔防护、智能变电站、配电自动化、状态监测、作业与设备管理等方面也对物联网技术有着广泛的应用需求。甚至在智能表计及高级量测、智能用电、多网融合、电动汽车及充电、能效监测与管理、电力需求侧管理等也成为智能电网中物联网技术应用的主要方面。

随着智能电网的建设步伐的不断加快，人们对于智能化用电的需求不断提升。智能家电、智能小区等逐步走入人们的日常生活，这就使得智能电网与物联网相结合的迫切性加剧，因此将物联网技术应用于智能电网中，是智能电网构建过程中的必然。 3 物联网在智能电网中应用的基本架构

为了满足物联网的异构需求，物联网需要一个开放的、分层的、可扩展的网络架构。面向智能电网的物联网大致分为感知层、网络层和应用层三个层次。

4 物联网在智能电网中的应用模型

2010年，世界博览会在上海成功举办，世博园区各场馆都应用了物联网技术，尤其是国家电网馆，在向人们展示智能电网美好蓝图的同时，通过各种仿真模拟，让人们体验到了物联网技术与智能电网完美结合后的智能与便捷。 4.1 电力设备状态监测

利用物联网技术在常规机组内部安置一定数量的传感监测点，于是可以实时了解机组运行情况，这包括它的各种技术指标与参数，从而提高常规机组状态监测水平。例如，通过在水电站坝体安装传感器网络，可以随时监测坝体变化情况，以规避水库运行可能存在的风险。同样地，物联网技术也可以对风能、太阳能等新能源发电进行在线监测、控制以及功率预测等。利用物联网技术，可以大幅提高一次设备的感知能力，使其能与二次设备很好地结合，从而实现联合处理、数据传输、综合判断等功能，极大地提高电网的技术水平和智能化程度。

此外，输电线路状态在线监测是物联网的重要应用，它也可以提高对输电线路运行状况的感知能力，包括气象条件、覆冰、导地线微风振动、导线温度与弧垂、输电线路风偏、杆塔倾斜等内容的监测。

根据物联网对电力设备的环境状态信息、机械状态信息、运行状态信息进行的实时监测和预警诊断，提前做好相应的故障预判、设备检修等工作，从而提高了设备检修、自动诊断和安全运行水平。

7. 试论述物联网在智能物流领域的应用。 8. 试论述物联网在智能家居领域的应用。 9. 试论述物联网在环境与安全检测领域的应用。 10. 试论述物联网在工业与自动化控制领域的应用。 11. 试论述物联网在医疗健康领域的应用。 12. 试论述物联网在精细农牧业领域的应用。 13. 试论述物联网在金融与服务行业领域的应用。 14. 试论述物联网在国防军事领域的应用。

第二章习题

1. 试论述物联网系统可行性研究的步骤。

结合项目投资所在地的实际，对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见。 2. 如何进行物联网系统技术可行性分析？ 1．全面考虑系统开发过程所涉及的所有技术问题

物联网系统开发涉及多方面的技术，包括开发方法、软硬件平台、网络结构、系统布局和结构、输入输出技术、系统、传感器相关技术等。应该全面和客观地分析物联网开发所涉及的技术，以及这些技术的成熟度和现实性。 2．尽可能采用成熟技术

成熟技术是被多人采用并被反复证明行之有效的技术，因此采用成熟技术一般具有较高的成功率。另外，成熟技术经过长时间、大范围使用、补充和优化，其精细程度、优化程度、可操作性、经济性等方面要比新技术好。 3．慎重引入先进技术

有许多报道的先进技术或科研成果实际上仍处在实验室阶段，其实用性和适应性并没有得到完全解决，也没有经过大量实践验证，在选择这种技术时必须慎重。

4．着眼于具体的开发环境和开发人员

许多技术总的来说可能是成熟和可行的，但是在开发队伍中如果没有人掌握这种技术，而且在项目组中又没有引进掌握这种技术的人员，那么这种技术对本系统的开发仍然是不可行的。 5．技术可行性评价

技术可行性评价是通过原有系统和欲开发系统的系统流程图和数据流图，对系统进行比较，分析新系统具有的优越性，以及对设备、现有软件、用户、系统运行、开发环境、运行环境和经费支出的影响，然后评价新系统的技术可行性。 3. 物联网系统成本包括哪些？

1、调研经费。2、环境建设费用（场地费用、开发环境建设与系统集成费用）。3、工具购置费。4、售后服务费用。5、硬件、软件费用。6、产品制作费用。7、实施费用 4. 如何进行物联网系统环境影响分析？

环境和生态现状。应通过阐述项目场址的自然环境条件、现有污染物情况、生态环境条件、特殊环境条件及环境容量状况等基本情况，为拟建项目的环境和生态影响分析提供依据。

拟建项目对生态环境的影响。应分析拟建项目在工程建设和投入运营过程中对环境可能产生的破坏因素以及对环境的影响程度，包括废气、废水、固体废弃物、噪声、粉尘和其他废弃物的排放数量，水土流失情况，对地形、地貌、植被及整个流域和区域环境及生态系统的综合影响等。

生态环境保护措施的分析。应从减少污染排放、防止水土流失、强化污染治理、促进清洁生产、保持生态环境可持续能力的角度，按照国家有关环境保护、水土保持的政策法规要求，对项目实施可能造成的生态环境损害提出保护措施，对环境影响治理和水土保持方案的工程可行性和治理效果进行分析评价。治理措施方案的制定，应反映不同污染源和污染排放物及其他环境影响因素的性质特点，所采用的技术和设备应满足先进性、适用性、可靠性等要求；环境治理方案应符合发展循环经济的要求，对项目产生的废气、废水、固体废弃物等，提出回收处理和再利用方案；污染治理效果应能满足达标排放的有关要求。涉及水土保持的建设项目，还应包括水土保持方案的内容。

对于建设在地质灾害易发区内或可能诱发地质灾害的项目，应结合工程技术方案及场址布局情况，分析项目建设诱发地质灾害的可能性及规避对策。通过工程实施可能诱发的地质灾害分析，评价项目实施可能导致的公共安全问题，是否会对项目建设地的公众利益产生重大不利影响。对依照国家有关规定需要编制的建设项目地质灾害及地震安全评价文件的主要内容，进行简要描述。

对于历史文化遗产、自然遗产、风景名胜和自然景观等特殊环境，应分析项目建设可能产生的影响，研究论证影响因素、影响程度，提出保护措施，并论证保护措施的可行性。

第三章习题

1. 如何使用目标/手段法进行物联网系统目标分析？举例说明。

所谓目标手段分析法，指的是这样一种方法，解题者根据解决问题的需要，在思维中首先围绕问题的目标，搜索实现目标的手段，然后又以如何实施这些手段为目标，再进一步寻找实现它们的手段，??，直到问题的解决。

目标/手段法举例

2. 以ATM机为例，进行物联网系统功能分析。

1、系统能够识别是否是本行银行卡，他行只能查询，本行能继续其他功能； 2、是否是本地银行卡，外地银行卡交易需要扣除手续费； 3、必须是活动的账号和有余额的账号才能取款； 4、必须三次内输入正确的密码才能操作，否则锁卡； 5、是否超出取款限额，余额不足给予提示； 6、取款存款是否是100元的倍数；

7、ATM中现金不足，系统给予提示并赞同取款业务； 8、打印凭条；

9、异常处理：网络中断、断电、吞卡、卡钱等。

3. 画出ATM机取款（或者存款、或者转帐、或者登录）的系统流程图。

4. 以ATM机为例，进行物联网系统安全分析。

1、密码云管理，保证账户密码的安全不泄露； 2、必须在三次内正确输入密码； 3、在规定时间内操作； 4、实时联网，保存交易记录；

5、摄像录像机制，对现场实时监控，脸部识别技术可以有效识别是否有盗窃行为； 6、异常处理机制，如电源中断、网络中断、ATM受损等；

第4章习题

1. 物联网硬件系统总体设计包含哪些内容？

答：物联网硬件系统，各种传感器单元，ZigBee单元，供电单元，OLED单元，串口单元，外设单元，状态指示灯和可编程按键以及扩展接口单元。

2. 物联网软件系统总体设计包含哪些内容？

答：软件总体设计：包括总体要实现的目标，以及对应各个部分的主要实现的功能，包括节点，控制器，数据库与各个组分所需要执行的任务，来做出软件系统的总体规划。

3. 进行智能家居控制系统（至少包括照明控制、视频监控、空调控制等模块）的总体设计，要求给出硬件系统总体架构、软件系统模块层次结构。 硬件：

第5章习题

1. 物联网硬件系统详细设计包含哪些内容？ ①节点设备与数量 ②服务器的配置与数量

③网络设备的造型与数量等解决方案

④考虑如负载，功能，电源，性能等问题

2. 物联网软件系统详细设计包含哪些内容？

针对物联网中每种硬件设计或每种执行的任务来详细设计软件，目的是不仅能使该部分正常地运行，同时也能够与其他部分的硬件进行对接，如传输，自组网等。

3. 进行停车场管理系统的软件系统详细设计，要求给出主要软件模块（至少包括使用IC卡进、出停车场两个功能）的程序流程图。 进场：刷卡→与网关核对→检测车位→打开闸门→显示车位所在位置→车辆进入→关闭闸门→完成 出场：刷卡→与网关核对→显示停车费用→支付或记账→打开闸门→车辆离开→关闭闸门→完成

第6章习题

1. 物联网硬件系统实现的任务是什么？

答:硬件的任务:感知转换为数据、节点间的自组织网、传输数据，基本的数据处理有储存。

2. 物联网软件系统实现的任务是什么？

答：软件的任务：将节点传回的数据收集到数据库，并根据任务作相应的处理进行初步的分析、图形化、自行决策等。

3. 如何确定物联网硬件系统零部件与模块供应商？

答：设备类型：根据项目规模、任务、数据量等要求，结合价格、产品质量（性能、功耗、稳定性）、软件开发成本、维护成本等情况，分别对于系统的不同部分选取最优的硬件组合来实现。

4. 如何确定物联网软件系统程序设计语言？

答：程序语言的选择：根据项目规模、设备、任务、数据量等要求，分别对应不同的节点求数据来选择效率最高，便于升级维护，能够相互对用的语言进行开发程序，并运行在不同的硬件上，组成整个物联网软件系统。

第7章习题

1. 什么是物联网系统测试？它包括哪些内容？

技术人员借助一定的装置，获取被测对象的有关信息过程。在过程中不断发现和解决问题，有助于完善标准化体系，实现高质量的物联网系统。内容：产品与标准的符合程度、性能测试、集成测试、移动性测试、共存性测试、远程测试、安全测试、可靠性测试、用户特定需求测试

2. 物联网系统可靠性测试有哪些内容？

物联网系统的可靠性包含了网络 系统、硬件以及软件的可靠性,可靠性对于物联网的正常工作至关重要。通过物联网可靠性检测工具和系统,然后建立了物联网可靠性测评系统, 该系统可以对物联网系统的可靠性进行仿真验证,特别适用于物联网方案设计阶段。

3. 试论述物联网系统集成测试的策略。

4. 设计智能家居控制系统（至少包括照明控制、视频监控、空调控制等模块）的测试方案。

5. 设计停车场管理系统的测试方案。

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