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物联网设计与实施
期末复习必备干货，物联网专业学生速看！物联网工程设计与实施的知识图谱，基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络又称为物联网域名。赶快收藏学起来吧！
编辑于2019-06-30 09:18:12- 相似推荐
- 大纲
物联网设计与实施
前期准备
需求分析
目标
全面了解用户需求
编制可行性报告
编制翔实的需求分析文档
内容（了解）
应用背景
业务需求
安全性需求
通信量及其分布状况
部署环境
信息处理能力
管理需求
可扩展性需求
步骤
在各部门中获取相关得到信息，然后整理出文档
收集
方法
实地考察
用户访谈
问卷调查
向同行资讯
实施
应用背景信息收集
业务需求信息收集
业务需求
收集业务方面的需求
确定主要相关人员
确定关键时间点
确定物联网的投资规模
确定业务活动
预测增长率
确定信息处理能力
确定物联网的可靠性和可用性
确定web站点和interne的连接性
确定安全性
确定远程访问
制作业务需求清单
【将上述内容整理成表】
用户需求
收集用户需求
交流的方式
观察和调查问卷
集中访谈
采访关键人物
用户服务
一般用户不太懂技术细节，所以这些需要技术人员与他们沟通，获取到信息！ 将问题转化为普通语言！！！
信息的及时传输
响应时间的可预测
可靠性与可用性
适应性
可伸缩性
安全性
低成本
需求归档机制
将以上得到的信息以文字的形似保存下来！！！
输出用户服务表
应用需求
收集应用需求
按功能
监测功能
控制功能
按响应
实时应用
非实时应用
掌握应用对资源的存取与访问的需求
这是网络设计部分的重要依据
其他需求
增长率
数据更新需求
可靠性与可用性
制作应用需求表
通信量及分布状况
接入网络的方式及其带宽、系统平均通信量与最大值……
部署环境
用户分布位置、强弱电位置、感知设备的相关信息……
数据处理
数据存储量、处理速度及规模、
管理信息
人员、方式……
传输网络
可拓展性
需求信息的归纳整理
简单直接
说明来源、优先级
尽量多用图片
指出矛盾的需求
可行性研究
向发改委提交备案的文件之一
编制内容要求
设计方案具体
内容真实
预测准确
论证严密
项目立项有政策法规依据
符合备案条件
符合国家法律法规
符合国家产业政策
符合行业准入标准
符合国家关于实行企业投资项目备案制的有关要求
编制可行性报告
投资必要性
投资环境分析
市场调研分析
市场供给预测
竞争力分析
价格分析
市场细分、定位及营销策略论证
技术可行性
财务可行性
组织可行性
经济可行性
社会可行性
风险因素及对策
网络设计
逻辑网络设计
主要包括： 1、网络结构设计 2、感知技术选择 3、局域网技术选择 4、广域网技术选择 5、地址设计和命名模型 6、路由方案设计 7、网络管理策略设计 8、网络安全策略设计 9、测试方案设计 10、设计文档编制
目标
适合的应用运行环境
成熟而稳定的技术选型
合理的网络结构
合适的运营成本
逻辑网络的可扩充性、易用性、可管理性、安全性
原则
先进性
高可靠性
标准化
可扩展性
易管理性
安全性
实用性
开放性
要关注的问题
设计要素
设计面临的冲突
成本与性能
网络辅助服务
网络管理
网络故障诊断
配置与重配置
网络监视
网络安全
明确需要安全保护的系统
确定潜在的网络弱点和漏洞
尽量简化安全设计
明确安全制度
结构与设计
层次化网络设计模型
感知层
覆盖范围、环境……
接入层
用户管理、信息收集、互访
汇聚层
安全性、流量控制等在这里实施
骨干层
尽量避免使用该数据包过滤、策略路由
数据中心
具有足够的存储能力
足够的处理能力
保证系统稳定、安全运行的辅助设施
感知层结构
直接连接
网关辅助连接
服务器辅助连接
接入方式
孤立的感知系统
GPRS、3G/4G
集中式
WLAN、局域网、蓝牙
用户系统
WLAN、3G/4G
数据中心
光纤
局域网结构
单核心局域网结构
双核心局域网结构
环形局域网结构
层次局域网结构
无线局域网结构
通过接入AP实现接入与互联
广域网结构
单核心广域网
双核心广域网
环形广域网
半冗余广域网
对等子域广域网
层次子域广域网
网络冗余设计
备用路径
负载分担
地址命名规则设计
地址分配原则
使用结构化网络编址
通过中心授权机构管理地址
编址的分布授权
终端系统使用动态编址
使用私有地址
私有地址转换为公有地址方式 1、NAT 2、PAT 3、Proxy
使用IPv6地址
层次化模型
优势
易于排查故障、管理和性能优化
加快路由选择协议的收敛
更少的网络资源
可扩展性和稳定性强
无分类路由选择协议
RIP V2、OSPF、GBP、IS-IS
路由汇聚
可变长度子网掩码（VLSM）
设计命名模型
分布授权
分配名称原则
增强易用性
名称可包含位置代码
避免使用连字符、下划线、空格
不应该区分大小写
NetBIOS名称
具有设备命名功能的应用编程接口
域名解析
DNS
正向解析
域名转为IP
逆向解析
IP转为域名
域名服务器的分类
主服务器
负责维护某个域的域名解析数据库，向其他主机提供查询
次服务器
复制区域内域名解析数据
缓存服务器
解析服务器
路由协议选择
原则
度量
度量值的限制设定
多个路由协议共存的度量值转化
顺序【优先级】
选择
层次与非层次
内部与外部
内部网关协议：RIP、OSPF、IGRP 外部网关协议：BGP
分类与无分类
静态
OSPF
OSPF Router ID
loopback接口地址作为ID
OSPF时间参数
Hello包间隔时间：1秒 相邻路由器失效时间：3秒 LSA更新报文时间：1秒 重传LSA的间隔：5秒 SPF的计算间隔：5秒 使用MD5对报文验证
OSPF COST
度量值 10Mbit/s=800 100Mbit/s=80 1Gbit/s=8
OSPF DR与BDR
指定路由器/备份指定路由器 上级设备为DR 支持报文验证
BGP
BGP对等体
BGP时间参数
BGP Keepalive报文发送时间：5秒 保持定时器：15秒 IEGP对等体更新报文时间间隔：1秒 EBGP对等体更新报文时间间隔 内部：5秒，外部：30秒
BGP本地优先级
100
BGP MED
BGP联盟
BGP同步
BGP路由发布
BGP路由过滤
静态路由
带宽与流量分析及性能设计
需求
流量与带宽
数据流量特性
通信量估计的关键因素
业务需求和业务规模
流量汇聚原理确定链路和节点的容量
流量设计与性能设计模型
分层网络
汇聚层链路聚合
网络峰值流量设计原则
一般步骤
把网络分成易管理的若干部分
确定用户和网段应用类型、通信量、网段的分布
综合各网段信息进行通信流量分析
预计增长率和带宽
确定网络设备及其推荐设备
逻辑网络设计文档编制
物理网络设计
物理网络结构
物理拓扑设计
是对逻辑网络进行地图化 清楚的标出走向、长度、通信介质
骨干与汇聚网络通信介质
骨干网选用SDH，使用光纤
200米以上，且带宽较高：光纤
几千米以下的，数据量不大：3G
200米内：局域网【超五类双绞线】
接入网介质
200米以上且带宽要求较高：光纤
几千米以下且数据量不大：3G
200米内：WLAN
100米内：超五类双绞线
结构化布线设计
特点
实用性
灵活性
开放性
模块化
可拓展性
经济性
系统构成
工作区子系统
水平布线子系统
管理子系统
干线子系统
设备间子系统
建筑群子系统
布线遵循标准
EIA/TIA 568：商业建筑电信布线标准 ISO/IEC 11801：建筑物通用布线国际标准 EIA/TIA 569：民用建筑通信通道和空间标准 EIA/TIA 606：民用建筑通信管理标准 EIA/TIA 607：民用建筑通信接地标准 EIA/TIA 586：民用建筑线缆标准 GB/T 50311-2000： GB/T 50312-2000：
物联网设备选型
原则
产品技术指标
成本因素
原有设备的兼容性
产品的延续性
设备可管理性
厂商技术支持
备品备件服务
综合满意度分析
设备选择
RFID设备
标签
供电方式
工作模式
读写方式
工作频率
作用距离
读写器
通用性
频率
天线
网络接入方式
传感器设备
物理传感器
化学传感器
生物传感器
传感网
有线/无线 标准网络/专用网络 哪种无线方式 拓扑结构
光纤传感设备
路由器、交换机
传输介质
物理网络文档编制
数据中心设计
设计要点
目标
设计高能计算机系统
设计服务器系统
设计数据存储系统
设计核心网络
设计机房及其装修方案
原则方法
分类设计
找有资质的公司帮忙进行设计
高能计算机选型
SMP计算机
SMP：对称多处理技术 互连结构有：总线、Crossbar、Switch
主要特点
共享存储器系统
单地址空间
每个CPU具有本地缓存
利用存储器实现CPU间的通信
缺点
可扩展性有限！
MPP计算机
MPP：大规模并行处理 价格昂贵，制造复杂，对用户来说1编程难度大
节点分类
计算节点
I/O节点
服务节点
系统节点
特点
分布式I/O
每个节点有CPU和Cache及本地存储器
局部互联网可以使用总线或Crossbar
节点通过网卡或专用接口与高速网络相连
集群计算机
集群封装方式
机架式集群
机柜式集群
刀片式集群
节点
管理节点
计算节点
I/O节点
内部网络
计算网络
管理网络
I/O网络
GPU异构集群
MIC异构集群
集成众核技术，成为协处理器。 与CPU共用openMP内核代码
适用领域
高并行性、高吞吐量
高性能计算机CPU类型
RISC CPU
RISC：精简指令集
IA架构计算机
CISC架构
CISC：复杂指令集 又称：IA-32架构
VLIW架构
VLIW：超长指令集 采用EPIC【清晰并行指令】设计 又称：IA-64架构
其他相关技术
多核和众核处理器
64位计算
PCI-E技术
ECC内存技术
硬盘分区
ISC
EMP
热插拔
作业调度与管理系统
PBS Pro
一个用于复杂和高性能计算机环境的工作负载管理器和调度器
功能
接收批作业
保持和保护作业
运行作业
将输出交付个提交者
构成
客户端命令
服务器
调度器
作业执行程序
调度算法
基于队列优先权的先进先出
作业和队列循环
公平共享
负载平衡
专用时间/节点
其他
守护程序：需使用命令手动启动调度进程
PBS Pro作业是个shall脚本，包含资源需求、作业属性……
xpbs：图形界面使用tcl/tk图形工具套件
LSF
功能
一组安装LSF的计算机组成一个集群
集群内资源统一监控和调度
充分共享：CPU、内存、磁盘等资源
Platform LSF主要功能
单一系统映像
用户程序透明远程执行
自动排队调度和管理
调度算法
先来先服务
公平调度及份额控制
抢占式调度
独占式调度
主机公平调度
资源预约调度
高级处理器预约
Platform HPC Portal
提供基于HPC Portal 的高性能计算一体化工作平台基础框架
系统运行状态监视
批处理作业提交、运行与监控
交互式作业提交和管理
数据管理
Platform Perf Reports
一套企业级的负载分析工具
服务器选型
要求
性能要稳定
以够用为准则
因考虑可扩展性
要便于操作和管理
满足特殊要求
配件搭配合理
售后服务要好
基本服务器
数据库服务器
文件服务器
web服务器
E-mail服务器
终端服务器
存储设备选型
硬盘接口分类
ATA
SATA
SCSI
SAS
FC
独立磁盘冗余阵列
独立磁盘冗余阵列：RAID
RAID技术分类
全软阵列
半软半硬阵列
全硬阵列
基本工作模式
RAID 0
又称条带化 缺点：不提供数据冗余 实际上就是把数据拆开，按顺序存在各个磁盘里
RAID 1
又称镜像 最大限度保证用户数据的可用性和可修复性【最高安全保障】 其实就是有数据备份了……
RAID 3
把数据分成块，有校验！
RAID 5
RAID 10
磁带库
磁带驱动技术
DLT
LTO
IBM TS1130
带机厂商
Quantum
Exabyte
Sony
带库
STK
IBM
Quantum
Exabyte
存储体系结构
DAS技术
直接附加存储
NAS技术
网络附加存储
SAN技术
通过专用高速网络将多个网络存储设备和服务器连接起来的专用存储系统
FC SAN技术
IP SAN技术
IB SAN技术
备份系统及软件
数据备份结构
Host-Based备份结构
LAN-Based备份结构
SAN-Based备份结构
备份软件
NetBackup
Backup Exec
云服务设计
类型
IaaS基础设施即服务
PssS平台即服务
SaaS软件即服务
机房工程设计
电源系统设计
UPS系统
EPS系统
配电系统
制冷系统设计
热源
热量计算及空调制冷量
消防系统设计
火灾自动报警系统
气体灭火
常用七氟丙烷气体
监控与报警系统设计
机房动力监控
机房环境监控
机房装修设计
安全设计
感知与标识系统安全
RFID系统
物理攻击
前向通道窃听范围
后向通道窃听范围
操作范围
恶意扫描范围
略读攻击
通过非法的阅读器在标签所有者不知情和没有得到合法持有者同意的情况下读取储存在RFID上的数据 【大多数标签会在无认证的情况下广播存储的内容】
基于物理的反向工程攻击
安全识别与认证
Hash锁协议
随机Hash锁协议
LCAP协议
EHJ协议
COA无线电真实性证书
传感器网络
特征
不可靠
无连接
广播
大量冲突和延迟
安全体系结构
加密算法及密码分析
TinyEcc密码运算库
NN模块
ECC模块
ECDSA模块
RSA算法
SSM模块
安全存储模块
秘钥管理及访问控制
每对节点共享一对密钥
每个节点分别与基站共享一对密钥
随机密钥预分配模型
基于位置的密码管理
认证及安全路由
实体认证步骤
给实体赋予身份
通信与验证
实体认证类别
基于对称密钥密码
Kerberos
基于公钥
WSN TinyPK认证方案
强用户认证协议
基于密钥共享
路由安全
分类
平面路由协议
层次路由协议
基于位置的路由协议
SPINS
安全加密协议SNEP
加密
双向认证
新鲜数据
认证流广播μ TESLA
安全数据融合及安全定位
感知层隐私保护
物理保护方法
法拉第笼
有源干扰
拦截器标签
逻辑保护
混合网络
重加密机制
对标签要求低
保护隐私能力强
兼容现有标签
读写器可以离线工作
盲标签
零知识证明
网络系统安全
接入认证保护
PPP协议
点对点串行通信协议
PAP
密码认证协议 是PPP里的一个子协议 一种链路控制协议
CHAP
询问握手认证协议
PPPoE协议
需拆包判断和识别用户
BAS宽带接入服务器
web portal协议
基于业务类型的认证
AAA协议框架
RADIUS协议
特征
客户/服务器模型
网路安全性
可扩展的协议设计
灵活的认证机制
Diameter协议
802.1x协议
涉及的概念
PAE
受控端口
受控方向
端口受控方式
实体系统
恳求者系统
认证系统
认证服务器
基于PKI的EAP身份验证方法
AP-TLS
PEAP
EAP-TTLS
6LoWPAN安全
IEEE 802.15.4协议：传感器协议
RPL协议安全
PCglobal网络安全
数据中心安全
层次
基础设施安全
数据中心运行安全
数据备份与容灾
CSA云安全指南
CSA：云安全联盟
治理域
治理和企业风险管理域
法律和电子证据发现域
合规性和审计域
信息生命周期管理域
可移植性和互操作性域
运行域
传统安全、业务连续性和灾难恢复域
数据中心运行域
事件检测、响应、通告和补救域
应用安全域
加密和密钥管理域
身份和访问管理域
虚拟化域
安全运行
入侵检测
数据中心安全审计
数据隔离与恢复
数据中心运行安全
数据备份容灾
数据复制
数据库方式
卷管理方式
虚拟存储方式
存储控制器方式
数据备份
定期磁盘备份
远程数据库备份
网络数据镜像
完全备份
增量备份
差分备份
远程镜像磁盘
数据容灾
Tier 0
无异地数据
Tier 1
车辆转送方式
Tier 2
PTAM+惹备份中心方式
Tier 3
电子传送方式
Tier 4
活动状态的备份中心
Tier 5
两个中心两个阶段确认
Tier 6
零数据丢失
数据管理
数据一致性安全
VMware安全
vSphere特性
改进的安全性
改进的日志记录和审计功能
vSphere 防火墙
新的安全Syslog
安全管理
安全管理标准
BS 7799 PART 2
建立信息管理框架
评审组织的信息安全风险
选择和实施控制措施
安全评估
CC评估工具
COBRA评估工具
RiskPAC评估工具
RiskWatch评估工具
XACTA工具
软件工程
开发流程
生命周期
软件定义时期
软件计划时期
软件需求分析阶段
软件开发时期
软件开发阶段
软件编码阶段
软件测试阶段
软件运行与维护时期
开发过程模型
瀑布模型
原型模型
螺旋模型
增量模型
喷泉模型
RUP模型
敏捷开发
XP极限编程
软件计划
问题定义
可行性研究
软件规模估算
代码行技术
功能点技术
成本与工作量估算
软件开发方式
有机方式
半分离方式
嵌入方式
人月数=2.4x（源程序大小）^1.05
开发时间=2.5x（人月数）^0.38
开发进度安排
工具
普通进度表
甘特图
PERT图
步骤
制定子任务关系时间表
建立PERT图
在图中标注最早起止时间
在图中标注最迟起止时间
优化开发活动安排
用甘特图描述进度安排
需求分析
工具
数据流图
数据字典
实体-关系图
状态转换图
层次框图
过程
获取初步需求
获取详细需求
需求分析文档
软件设计
原理
模块化
抽象
逐步求精
信息隐藏和局部化
模块独立
总体设计
工具
层次图
结构图
面向数据流的设计
详细设计
工具
IPO图
程序流程图
PDA图
盒图
判定树
提交的文档
模块描述
功能
性能
输入输出
算法
接口
软件测试
目的原则
预先确定测试结果
开发者不应测试自己的程序
制定严格的测试计划
设计和选择测试方案要有利于发现错误
集中力量测试容易出错的程序段
保存测试文档
步骤
需求测试
概要测试
单元测试
集成测试
系统测试
Alpha测试
验收测试
方法
静态测试
功能检查
群体检查
人工运行检查
动态测试
黑盒测试
划分等价类方法
边界值方法
错误推测法
因果图法
比较测试
白盒测试
基于逻辑覆盖
语句覆盖
判定覆盖
条件覆盖
判定-条件覆盖
条件组合覆盖
基于控制结构
基本路径测试法
条件测试
循环测试
子主题
文档
测试计划
测试用例
测试报告
软件维护
概述
意义
类型
校正性维护
适应性维护
完善性维护
预防性维护
可维护性
可理解性
可测试性
可修改性
可靠性
可使用性
效率
过程
软件再工程
库存目录分析
文档重构
逆向工程
代码重构
数据重构
正向工程
面对对象的软件的开发方法
模型
描述系统数据结构的对象模型OM
描述系统控制结构的动态模型DM
描述系统功能的功能模型FM
开发过程
分析OOA
主题层
类与对象层
结构层
属性层
服务层
设计OOD
高层设计
子系统层设计
类与对象层设计
消息层设计
责任层设计
类设计
实现OOP
提高可重用性
提高可扩充性
提高健壮性
测试
单元测试
集成测试
确认测试
软件项目管理
人员管理
注意！！
合理配备各类人员
不轻易向延误的项目增加人员
保持人员的相对稳定
组织方式
民主制程序员组
主程序员组
改进的主程序员组
层次性组织结构
质量管理
科学、分阶段地实施软件设计和生产
规范化
要分工
选择合适的开发工具
配置管理
软件配置项
技术文档
管理文档
程序代码
数据
基线
已通过了正式复审的规格说明或中间产品，可作为进一步开发的基础
任务
SCI的标识
版本控制
变化控制
配置审计
状态报告
能力成熟度
SW-CMM
初始化
可重复
已定义
已管理
优化级
物联网应用软件
特点
交互广泛性
测试困难性
能效敏感性
传输实时性
批量微型性
数据海量性
施控忠实性
隐私暴露性
应用软件设计模式
框架设计
设计视图
逻辑架构
物理架构
物理层
并发控制单元
运行时实体
数据
设计过程
原则
透彻了解系统需求
正确建立概念架构
全面设计架构要素
步骤
需求分析
领域建模
概念架构设计
细化架构设计
架构验证
领域建模
将领域概念以可视化的方式抽象成一个或一套模型
概念架构设计
划分顶级子系统
架构风格选型
开发技术选型
二次开发技术选型
集成技术选型
细化架构设计
逻辑架构设计
物理架构设计
数据架构设计
开发架构设计
运行架构设计
架构验证
原型法
框架法
模块划分
三层架构
展现层
业务层
数据层
四层架构
用户界面层UI
系统交互层SI
问题领域层PD
数据管理层DM
嵌入式软件 工具与平台
软件平台
ARM SDT
ARM ADS
GNU开发工具
嵌入式系统选择
Linux
VxWorks
Windows CE
硬件平台
JEENI
Multi-ICE