安徽建筑大学-物联网工程设计与实施(黄传河编写)小葵花课堂

19. 软件成本和工作量估算 工作量：人月数或人日数
不同类型的软件、在不同条件下开发软件，难易度与工作量是不一样的 三种情况： 有机方式：开发人员较少，具有类似项目的经验 嵌入方式：软硬件环境、运行规程有严格限制，开发出的软件，嵌入到这个条件苛刻的大系 统中去 半分离方式：介于有机方式和嵌入方式中间，开发人员对该项目具有中等的经验，对接口有 一定的限制
A 类网络（1 - 126） 缺省子网掩码：255·0·0·0 255·0·0·0 换算成二进制为 11111111·00000000·00000000·00000000 可以清楚地看出前 8 位是网络地址，后 24 位是主机地址，也就是说，如果用的是标准子 网掩码，看第一段地址即可看出是不是同一网络的。如 21.0.0.0.1 和 21.240.230.1，第一 段为 21 属于 A 类，如果用的是默认的子网掩码，那这两个地址就是一个网段的。 B 类网络（128 - 191） 缺省子网掩码：255·255·0·0 C 类网络（192 - 223） 缺省子网掩码：255·255·255·0 B 类、C 类分析同上。
• 气压给水 – 高位水箱给水系统监控（1/2）
• 监控原理： – 4 个液位开关：溢流水位，停泵水位，启泵水位，低限报警 水位
通过 DDC 控制水泵的启停于报警 – 高位水箱给水系统监控（2/3） • 监控参数 – 给水泵启停状态 – 给水泵故障警报 – 给水泵启停控制 – 低位水池高、低水位检测 • 原理图
14.可行性研究 概念：可行性研究是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法。
基本含义：对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成 后的社会经济效益。 基本内容：综合论证项目建设的必要性、财务的盈利性、经济上的合理性、技术上的先进性 和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据
1 围绕设计目标开展设计工作 2 应充分考虑应用性要求 3 应在需求、成本、时间、技术等多种因素之间寻求最好的平衡和折中 4 应优先选用最简单、最可行的解决方案 5 应避免简单照抄其它设计方案的做法 6 应具有可预见性和可扩展性 7 应使用有设计经验的人员主导设计工作
9.五阶段周期 （简答，填空）
需求分析
22 物联网应用软件的特点 – 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
23.生活给水系统 – 现代建筑给水方式
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• 高位水箱给水 – 生活水箱 – 消防水箱
• 水泵直接给水 – 缓冲水池 – 恒速泵+变频调速泵
通信分析
逻辑网络设计
物理网络设计
实施
五阶段迭代周期 需求分析 现有的网络体系分析（通信规范分析） 确定网络的逻辑结构（逻辑网络设计） 确定网络物理结构（物理网络设计） 安装和维护
需求分析
确定需求，包 括：
1商业 2用户 3应用 4计算机平台 5网络
通信规范分析
估计和测量通 信量及设备利 用率
逻辑网络设计
20.物联网工程实施过程（简答） 项目招投标阶段 项目启动阶段 项目具体实施阶段 项目测试阶段 项目验收阶段 项目售后服务和培训阶段
21.什么是建筑设备自动化系统
Building Facilities：维持、维护建筑正常运作、使用所需要的各种设备。主要包括：建 筑给排水 、建筑通风 、建筑照明 、采暖空调 、建筑电气 、电梯等 实际上是一套中央监控系统。它通过对建筑物内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、 防火、防盗设备等进行集中监控，达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保 护的条件下，使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
（填空）两项主要用途：申请立项（政府审批、核准）和融资（银行贷款）
15.物联网工程五层模型 • 感知层：实现具体信息的获取并转换为网络上可识别和传输的格式 • 接入层：为感知系统和局域网接入广域网或者终端用户访问网络提供接入。 • 汇聚层：将网络业务连接到接入层，并且实施与安全、流量负载和路由相关的策略。 • 骨干网层：提供不同区域或者下层的高速连接和最优传送路径。 • 数据中心：提供数据汇聚、存储、处理、分发等功能。
监理单位为具有资质的第三方，通常由甲方通过招标确定；不隶属于甲、乙方。
5.物联网工程实施过程中，监理人员的职责
监理人员进行质量监控的主要工作： 审查建设方案是否合理，所选设备质量是否合格、 审查基础建设是否完成，通信线路布设是否合理、 审查信息系统硬件平台是否合理，是否具有可扩展性，软件平台是否统一、合理 审查应用软件的功能与使用方式是否满足需求、 审查培训计划是否完整，培训效果是否达到预期目标、协助用户进行测试和验收。
选择符合需求 的设计
物理网络设计
将逻辑设计应 用到物理空间
安装和维护
实现物理网络 设计
需求规范
通信规范
逻辑网络 设计
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物理网络 设计
10.需求分析 重要性 模糊性 多样性 全面性 矛盾性 策略性 艰苦性
需求内容： 业务需求 用户需求 应用需求 计算机平台需求 网络需求
11.物联网工程的设计步骤 • 主要步骤 – (1)根据需要，进行可行性研究（在规划、初步需求条件下） – (2)根据拟建物联网工程的性质，确定所使用的周期模型 – (3)进行需求分析，确定设计目标、性能参数 – (4)根据具体情况，对现有网络进行分析 – (5)进行逻辑网络设计（有时称为总体设计） – (6)进行物理网络设计（有时称为详细设计） – (7)进行施工方案设计（工期计划、施工流程、现场管理方案、施工人员安 排、工程质量保证措施等；应用软件开发/采购方案） – (8)设计测试方案 – (9)设计运行、维护方案
3.应熟悉物联网工程的实施过程，具有协调评审、监理、验收等各环节的经验和能力。
3. 物联网工程的内容： (1)数据感知系统 (2)数据接入与传输系统 (3)数据存储系统 (4)数据处理系统 (5)应用系统
(6)控制系统 (7)安全系统 (8)机房/数据中心 (9)物联网管理系统
4. 物联网工程的组织 工程监理：（填空，选择，判断） 物联网工程监理 是指在物联网建设过程中，为用户提供建设方案论证、系统承建商确定、 物联网工程质量控制等服务，其核心职责是工程质量控制，包括工程材料的质量、设备的质 量、施工的质量等。
首先由 ip 地址结合子网掩码可以看出的是这是一个由 A 类地址，“借用”13 位的主机位而 得到的子网，所以很轻易地得到 网络地址是：10.145.128.0，也即：00001010.10010001.10000 000.00000000（看出来没？ 前 21（8+13）位是网络位，后 11 位是主机位） 至于广播地址，网络位+全为 1 的主机位，即得：00001010.10010001.10000 111.11111111 10 进制表达方式就是 10.145.135.255
16. 结构化布线设计---系统构成与设计要点 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
17.任务和目标 设计高性能计算机系统 设计数据存储系统 设计机房
设计服务器系统 设计核心网络 设计机房装修方案
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18. 云计算服务 云计算的思想是将桌面上的计算移到基于服务器集群和大型数据库的面向服务的平台 关键技术：虚拟化。将多个虚拟机复用在同一硬件机器上的体系结构方法和技术 虚拟机：通过软件模拟的、具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计 算机系统 实现模式：IaaS PaaS SaaS
6. 物联网工程设计的目标 在系统工程科学方法指导下，根据用户需求，设计完善的方案，优选各种技术和产品，科 学组织工程实施，保证建设成一个可靠性高、性价比高、易于使用、满足用户需求的系统。
Байду номын сангаас
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7.物联网工程设计的约束条件 政策约束 预算约束 时间约束 技术约束
8. 物联网工程设计应遵循的原则（简答）
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网络计算
IP 与掩码相与得网络地址
广播地址则要把网络地址的主机位全换成 1
eg：key：网络地址 10.145.128.20
广播地址 10.145.135.255
IP 转换成二进制： 00001010 10010001 10000001 00010010 掩码转换成二进制：11111111 11111111 11111000 00000000 IP 与掩码相与得网络地址（全 1 为 1，见 0 为 0）：00001010 10010001 10000000 00000000 网络地址转换成十进制为：10,145,128,0 看你的掩码把后 24 位的前 13 为划成了子网，后 11 为划成了主机，故： 广播地址则要把网络地址的主机位全换成 1,得：00001010,10010001,10000111,1111111 广播地址转换成十进制为：10,145,135,255
2.物联网工程的特点 一般工程的特点：唯一性、一次性、项目目标的明确性、施条件的约束性等；
特殊性： 1.应全面了解物联网的原理、技术、系统、安全等知识，了解物联网技术的现状、 发展趋势、产品。 2.应熟悉物联网工程设计与实施的步骤、流程、相关标准与规范，熟悉物联网设 备及其发展趋势，具有设备选型与集成的经验和能力
24.生活排水系统(1/3) – 原理 • 地上建筑：经排水管直接进入城市排水管网 • 地下建筑：污水汇集于污水池，然后泵排到地面排水系统 • 三个水位：停泵，启泵，溢流报警 • DDC 控制水泵启停
水泵历史负载应均衡
• 生活排水系统(2/3) – 运行参数与状态控制 • 集水坑水位检测：3 个水位（溢流、起泵、） • 排水泵启停状态 • 排水泵故障报警 • 排水泵启停控制
10.0.0.0～10.255.255.255 172.16.0.0～172.131.255.255
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192.168.0.0～192.168.255.255 3、子网掩码
从上面的例子可以看出，子网掩码的作用就是和 IP 地址与运算后得出网络地址，子网掩 码也是 32bit，并且是一串 1 后跟随一串 0 组成，其中 1 表示在 IP 地址中的网络号对应的位 数，而 0 表示在 IP 地址中主机对应的位数。
2018-1-7
物联网工程设计与实施
----小葵花课堂荣誉出品
编者的话：这是小葵花陪伴大 家的最后一年了，从不知名到业 界标杆，创造达线神话，小葵花 从未忘记初心和使命，那就是为 了五零四的荣光，为了物联网的 荣耀！！
五零四出版集团 By 王晨
1.物联网工程是研究物联网系统的规划、设计、实施、管理与维护的工程科学
IP 地址有三种基本类型，由网络号的第一组数字来表示。 A 类地址的第一组数字为 1～126。注意，数字 0 和 127 不作为 A 类地址，数字 127 保留 给内部回送函数，而数字 0 则表示该地址是本地宿主机，不能传送。 B 类地址的第一组数字为 128～191。 C 类地址的第一组数字为 192～223。 私有地址 下面是 A、B、C 类网络中的私有地址段。你自己组网时就可以用这些地址了。
12. 需求分析的内容（判断） 1.了解应用背景 2.了解业务需求 3.了解安全性需求 4.了解物联网的通信量及其分布 5.了解物联网环境
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6.了解信息处理能力
7.了解管理需求
8.了解扩展性需求
13. 需求信息的收集方法（简答） 1.实地考察：获取物理信息 2.用户访谈：获取功能信息 访谈要有计划，有记录，明确内容 3.问卷调查：公共信息 4.向同行咨询：先进性
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25 设计题：
网络结构 设备选型 地址设计 测试方案 维护方案 系统描述 区域划分：7+2 局域网结构 关键设备与装置 1 号、4 号、5 号、6 号区域：交换机 2 号区域：网关服务器、交换机 21：数据库服务器、计算服务器、网关服务器、接入交换机、汇聚交换机 22：路由器、云计算服务系统、深度学习系统 网络结构 网关 数据分析与展示服务器 数据库服务器 AP WiFi 探针 网络逻辑结构 故障描述 无法检测到 7 号位置的探针感知到的数据 可能的故障 电源 探针 7 号位置 AP 6、7 号区域的线路
• 主要文档 – (1)可行性研究报告（视项目大小和甲方的意见而定是否需要） – (2)需求分析文档 – (3)招标文件（协助甲方完成，用于招标。有时甲方单独撰写，不需要乙方 协助） – (4)投标文件（乙方完成，用于投标） – (5)合同 – (6)逻辑网络设计文档（总体设计） – (7)物理网络设计文档（详细设计） – (8)实施文档 – (9)测试文档 – (10)验收报告