吕梁师范高等专科学校《物联网系统设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《物联网系统设计》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在工业物联网的安全生产监控方面，假设一个矿山需要实时监测井下的瓦斯浓度、通风情况和人员位置等信息，以保障工人的生命安全。以下哪种技术组合可能是最关键的？（）A.传感器网络、定位技术和实时预警系统B.不进行任何安全监控，依靠工人自我保护C.偶尔进行安全检查，不实时监测D.仅依靠人工巡逻进行安全监控2、工业物联网中的虚拟制造可以在实际生产前进行模拟和优化。假设一个新产品的设计需要进行虚拟制造，以下哪种软件工具能够提供最全面的虚拟制造功能？（）A.CADB.CAMC.CAED.以上软件工具都不能满足需求3、工业物联网中的智能控制和优化是提高生产效率和质量的重要手段。对于工业物联网中的智能控制，以下说法错误的是：（）A.基于实时数据和模型预测，可以实现对生产过程的精准控制B.智能控制算法能够自适应地调整控制参数，以应对生产过程中的不确定性C.智能控制完全取代了人工控制，不需要操作人员的干预D.与传统控制方法相比，智能控制能够更好地处理多变量、非线性的复杂工业过程4、在工业物联网的应用中，预测性维护是一项重要的功能，它通过对设备数据的分析来提前预测设备可能出现的故障。以下哪种数据分析方法在预测性维护中最为常用？（）A.基于历史数据的统计分析，找出设备故障的规律B.实时监测设备的当前状态，一旦出现异常立即报警C.对设备的设计参数进行理论分析，推算可能的故障模式D.以上方法同等重要，需要结合使用5、在工业物联网的应用场景中，智能工厂是一个重要的领域。以下关于智能工厂中工业物联网的描述，不正确的是：（）在智能工厂中，工业物联网实现了设备之间的互联互通、生产过程的自动化和智能化监控与管理。通过在生产设备上安装传感器和执行器，实时采集生产数据，并利用数据分析和机器学习算法进行预测性维护、质量控制、生产优化等。同时，工业物联网还可以实现工厂内的物流自动化、人员和资源的高效调度。然而，在智能工厂的建设中，也面临着一些挑战，如设备兼容性、数据标准化、系统集成等问题。那么，以下关于智能工厂中工业物联网的应用，不正确的是：A.工业物联网可以实现对生产设备的远程监控和控制B.智能工厂中的所有设备都必须接入工业物联网才能实现智能化生产C.工业物联网能够通过数据分析优化生产流程，提高生产效率D.设备的兼容性问题可能会影响工业物联网在智能工厂中的推广应用6、在工业物联网的设备管理中，假设一个工厂有上千台联网设备，需要对设备进行远程配置、软件更新和故障预警。以下哪种技术或平台能够有效地实现这些管理功能？（）A.设备管理平台结合远程管理工具B.人工到现场对每台设备进行操作C.依靠设备自身的自我管理功能D.不进行设备管理，等设备出现故障后再处理7、工业物联网中的智能物流配送系统能够优化物流流程。关于智能物流配送系统，以下说法错误的是：（）A.借助物联网技术实现货物的实时跟踪和车辆的智能调度，提高配送效率B.根据订单需求和库存情况，自动规划最优的配送路线，降低运输成本C.智能物流配送系统能够与供应链管理系统紧密集成，实现信息共享和协同决策D.智能物流配送系统只适用于大型物流企业，对于中小企业来说难以实施8、工业物联网中的设备管理包括设备的注册、配置和更新等任务。假设一个大型工厂拥有数千个物联网设备，以下哪种方式能够最有效地进行设备管理？（）A.手动逐个设备进行管理B.使用自动化的设备管理软件C.依靠设备供应商提供的管理工具D.以上方式都不能有效地管理大量设备9、工业物联网中的设备身份认证和访问控制是保障系统安全的重要措施。以下关于设备身份认证和访问控制的描述，错误的是：（）在工业物联网中，确保设备的身份合法以及对设备的访问进行有效控制是至关重要的。设备身份认证可以通过数字证书、密码、生物识别等技术实现，防止非法设备接入网络。访问控制则根据用户的角色和权限，限制其对设备和数据的操作范围。同时，还需要建立动态的授权机制，以适应工业物联网环境中设备和用户的变化。那么，以下关于设备身份认证和访问控制的说法中，错误的是：A.强身份认证机制能够有效防止设备被仿冒和非法接入B.访问控制策略应该根据企业的安全需求和业务流程进行定制C.一旦设备通过身份认证，就应该给予其无限制的访问权限D.定期更新设备的认证信息可以增强系统的安全性10、在工业物联网的系统集成方面，需要将不同的设备、软件和平台整合在一起。假设一个工厂已经使用了多种不同品牌和型号的生产设备，并且有自己的企业资源规划（ERP）系统。以下关于系统集成的挑战和解决方案，哪一项是最需要关注的？（）A.设备之间的通信协议不兼容，通过中间件进行协议转换B.不同软件系统的数据格式不一致，进行数据格式的统一和转换C.新系统与原有系统的功能重叠，对原有系统进行升级或替换D.以上都是系统集成中需要重点关注和解决的问题11、在工业物联网的网络拓扑设计中，假设一个大型工业园区有多个厂房和设备分布在不同区域，需要构建一个可靠、高效的网络架构。以下哪种网络拓扑结构可能是最合适的？（）A.星型拓扑B.总线型拓扑C.环形拓扑D.网状拓扑12、在工业物联网的应用场景中，智能仓储管理是提高物流效率的重要手段。以下哪种技术能够最有效地实现仓库中货物的自动盘点和定位？（）A.基于摄像头的图像识别技术，识别货物的标签和位置B.超声波传感器，通过测量距离来确定货物位置C.激光雷达，扫描仓库空间获取货物的三维位置信息D.以上技术结合使用，以提高盘点和定位的准确性和可靠性13、对于工业物联网中的智能质量检测系统，以下关于其特点和优势的描述，哪一个是错误的？（）A.智能质量检测系统能够实现对产品的快速、高精度检测，提高检测效率和准确性B.它可以通过图像识别、数据分析等技术自动识别产品缺陷和不合格品C.智能质量检测系统需要大量的人工干预和调整，无法实现完全自动化D.与传统质量检测方法相比，智能质量检测系统能够降低成本、提高产品质量一致性14、在工业物联网的发展面临的挑战中，关于技术更新和人才短缺的描述，哪一项是不准确的？（）A.工业物联网技术不断发展，企业需要持续投入进行技术更新和设备升级B.缺乏既懂工业技术又懂信息技术的复合型人才是制约工业物联网发展的重要因素C.技术更新速度快导致企业难以跟上步伐，因此可以暂时忽视新技术的应用D.加强人才培养和引进，建立产学研合作机制有助于缓解人才短缺问题15、工业物联网中的工业APP开发旨在满足特定的工业需求。假设一个工厂需要开发一款用于设备维护管理的APP，以下哪种开发方式可能是最有效的？（）A.基于云平台和低代码开发工具B.使用传统的编程语言进行复杂的开发C.购买现成的通用APP，不进行定制开发D.不开发APP，依靠纸质记录和人工管理二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）工业物联网在电子制造行业的精益生产中扮演什么角色？2、（本题5分）什么是工业物联网中的智能工厂的生产资源调度系统？3、（本题5分）解释工业物联网中的工业设备预测性维护模型。4、（本题5分）简述工业物联网的体系架构。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）为一家造纸厂设计工业物联网解决方案，监控纸张生产质量和设备运行状况。2、（本题5分）为一家药厂的提取车间设计工业物联网系统，实现提取工艺参数监测和设备故障诊断。3、（本题5分）针对某门窗厂，设计工业物联网解决方案用于生产过程的优化和产品质量检测。4、（本题5分）设计一个基于工业物联网的智能工厂物料搬运设备监控与调度系统。5、（本题5分）利用工业物联网打造一个智能矿山系统，包括矿山设备监控、人员安全管理和矿产资源监测。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）以一家矿山企业为例，分析工业物联网在矿山设备远程监控和安全生产管理方面的应用。描述如何实现对矿山设备（如挖掘机、破碎机、输送带等）的远程运行监控、如何利用传感器和视频监控系统保障矿山生产的安全、如何通过数据分析优化设备调度和生产计划，同时研究可能出现的矿山环境恶劣和数据传输不稳定问题。2、（本题10分）工业物联网在智能制造领域的应用十分广泛，请详细阐述其在生产流程优化方面的作用。包括但不限于如何通过实时数据采集与分析，发现生产中的瓶颈环节；如何利用预测性维护减少设备故障对生产的影响；以及如何基于数据分析实现定制化生产，满足市场的多样化需求。同时，探讨在实际应用中可能面临的数据安全和隐私保护等问题，并提出相应的解决策略。3、（本题10分