计算机二级物联网技术与应用

计算机二级物联网技术与应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共60分）1.下列哪一项不属于物联网的三个基本特征？A.感知性B.互联性C.智能性D.随机性2.在物联网体系结构中，负责信息采集和物理交互的层面是？A.网络层B.应用层C.感知层D.数据层3.下列传感器中，主要用于检测环境温度变化的是？A.光敏传感器B.温湿度传感器C.声音传感器D.红外传感器4.ZIGBEE协议主要用于哪种类型的物联网应用场景？A.远距离、低速率的广域网通信B.需要高可靠性和低延迟的工业控制C.近距离、低功耗、低速率的无线个域网D.高速数据传输的局域网5.以下哪种通信协议适合于物联网设备与云平台之间进行轻量级消息传输？A.HTTPB.FTPC.CoAPD.SMTP6.将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号的过程称为？A.信号调制B.信号解调C.信号采样D.信号量化7.在物联网设备中，通常用于存储程序代码和少量重要数据的存储器是？A.RAMB.ROMC.Flash存储器D.硬盘8.下列关于MQTT协议的描述，错误的是？A.是一种基于发布/订阅模式的轻量级消息传输协议B.适用于低带宽、高延迟或不可靠的网络环境C.提供三种消息质量级别（QoS0,QoS1,QoS2）D.默认使用TCP协议进行传输9.物联网平台通常提供的哪项功能，能够将来自不同设备、不同协议的数据进行整合和处理？A.设备管理B.数据分析C.应用使能D.安全防护10.以下哪项技术不属于物联网的数据安全技术范畴？A.身份认证B.数据加密C.路由算法D.入侵检测11.在物联网应用中，用于实现设备与设备之间直接通信的模式称为？A.星型模式B.网状模式C.总线模式D.卫星模式12.将物联网数据存储在云端，利用云平台的计算能力进行处理和分析，这种模式称为？A.边缘计算B.摄像头计算C.感知计算D.云计算13.下列哪种接口常用于连接传感器与微控制器？A.USBB.HDMIC.SPID.VGA14.在物联网应用开发中，负责定义设备功能、数据格式和通信接口的文档是？A.设计文档B.需求文档C.API文档D.测试文档15.以下哪项不是物联网常见的数据可视化方式？A.表格B.图表C.地图D.文本16.传感器节点通常由哪几部分主要组成？A.传感器、处理器、通信模块、电源B.显示器、键盘、鼠标、打印机C.中央处理器、内存、硬盘、显卡D.无线网卡、声卡、网卡、调制解调器17.下列关于RFID技术的描述，错误的是？A.通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据B.标签需要外部电源才能工作C.可用于物品跟踪、身份识别等场景D.有无源、有源、半有源三种主要类型18.在物联网网络层中，负责设备发现、路由建立和数据转发的是？A.传感器网络B.无线局域网C.蜂窝移动通信网D.网络网关19.以下哪种技术能够实现低功耗广域网（LPWAN）通信？A.Wi-FiB.BluetoothC.NB-IoTD.5G20.物联网应用中，用于验证用户身份的过程称为？A.加密B.解密C.认证D.授权21.将物联网设备接入互联网，通常需要使用到？A.路由器B.交换机C.集线器D.网桥22.以下哪种编程语言常用于嵌入式系统开发，也适用于物联网设备编程？A.JavaB.PythonC.C/C++D.PHP23.物联网平台提供的设备管理功能，不包括？A.设备注册与发现B.设备状态监控C.远程配置与控制D.应用开发24.传感器数据采集的频率主要取决于？A.传感器成本B.应用需求C.通信速率D.处理器性能25.以下哪项措施可以有效提高物联网系统的安全性？A.使用弱密码B.关闭设备网络功能C.定期更新固件D.允许未认证设备接入26.在物联网系统中，承担数据处理、分析、存储和提供服务的部分是？A.感知层B.网络层C.应用层D.数据层27.下列哪种通信技术适合于需要高精度定位的物联网应用？A.蓝牙B.GPSC.ZIGBEED.NFC28.物联网环境下的“物”通常指？A.人类用户B.传感器设备C.互联网终端D.任何可以感知、通信或联网的对象29.以下哪种数据库类型可能更适合存储物联网中海量、实时、结构不规整的数据？A.关系型数据库B.NoSQL数据库C.事务型数据库D.数据仓库30.物联网系统中的“智能性”主要体现在？A.设备的自动化运行B.数据的智能分析与应用C.用户的交互体验D.网络的稳定连接31.传感器接口电路通常需要完成的功能是？A.数据压缩B.信号放大与滤波C.数据加密D.路由选择32.下列关于物联网网关的描述，错误的是？A.是连接感知层与网络层的桥梁B.可以进行协议转换和数据网关C.只需要具备网络通信功能D.可以增强物联网系统的安全性和可靠性33.在物联网应用中，用于采集人体生理信号的传感器是？A.温度传感器B.压力传感器C.生物传感器D.光照传感器34.以下哪种技术不属于无线通信技术？A.Wi-FiB.蜂窝通信C.光纤通信D.蓝牙35.物联网系统设计时需要考虑的“可扩展性”是指？A.系统能够方便地增加新设备或功能B.系统能够长时间稳定运行C.系统能够处理大量数据D.系统界面友好易于操作36.下列哪个是物联网应用开发中常用的开源平台或框架？A..NETFrameworkB.AndroidStudioC.EclipseIoTD.MicrosoftOffice37.传感器数据传输过程中，为了防止数据被窃听，通常采用？A.数据压缩B.数据加密C.数据校验D.数据缓存38.在物联网系统中，负责将网络层传输的数据解析为应用层可理解格式的是？A.设备驱动程序B.协议栈C.网络接口卡D.操作系统39.以下哪种攻击方式可能针对物联网设备的弱密码进行？A.DDoS攻击B.中间人攻击C.密码破解D.重放攻击40.物联网应用中，用于表示设备与云平台之间通信规则的文档是？A.API文档B.设备手册C.需求规格说明书D.设计蓝图二、填空题（每空2分，共20分）1.物联网通常被认为是由_______层、________层和_______层组成的。2.传感器按工作原理可分为电阻式、电容式、电感式和_______式等。3.MQTT协议中，消息质量级别QoS1表示_______交付。4.物联网平台的核心功能包括设备管理、数据_______和应用使能。5.常用的物联网无线通信技术有_______、Wi-Fi、蓝牙和蜂窝网络等。6.在嵌入式系统中，用于存储当前正在执行的程序代码的存储器是_______。7.物联网安全体系通常包括物理安全、网络安全、数据安全和_______安全等方面。8.将传感器采集到的模拟电压信号转换为数字值的过程称为_______转换。9.物联网应用开发中，常使用_______语言进行设备端编程。10.传感器节点的主要特点包括体积小、功耗低、成本_______和自组织能力等。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述物联网感知层的主要功能及其包含的关键技术。2.请比较MQTT协议和HTTP协议在物联网通信应用中的主要区别。3.阐述物联网系统设计中需要考虑的关键因素（至少列举四点）。试卷答案一、选择题1.D2.C3.B4.C5.C6.D7.B8.B9.B10.C11.B12.D13.C14.C15.D16.A17.B18.D19.C20.C21.A22.C23.D24.B25.C26.C27.B28.D29.B30.B31.B32.C33.C34.C35.A36.C37.B38.B39.C40.A二、填空题1.感知层,网络层,应用层2.光电式3.至少一次4.分析5.ZIGBEE6.ROM7.应用8.模数(或ADC)9.C/C++10.低三、简答题1.感知层的主要功能是识别物理世界的信息，并采集、处理和传输数据。关键技术包括传感器技术（各类物理、化学、生物传感器）、信号处理技术、嵌入式计算技术、短距离通信技术（如ZIGBEE、蓝牙）等。2.MQTT和HTTP的主要区别在于：MQTT是轻量级发布/订阅协议，适用于低带宽、不可靠网络，客户端/服务器架构，适合物联网；HTTP是面向请求/响应的协议，传输数据量大，适用于可靠网络，常用于Web应用。MQTT协议头部开销小，支持QoS保障消息投递，适合频繁更新数据的场景。3.物联网系统设计的关键因素包括：①可靠性（系统稳定运行能力）；②安全性（防攻击、数据保密性、完整性）；③可扩展性（方便增加设备、功能和容量）；④实时性（数据传输和处理的延迟）；⑤成本效益（硬件、开发、运营成本）；⑥互操作性（不同系统、设备间的兼容能力）。解析一、选择题1.物联网特征通常包括感知性、互联性、智能性。随机性不是其基本特征。2.感知层负责与物理世界交互，实现信息采集。3.温湿度传感器专门用于测量温度和湿度。4.ZIGBEE适合低功耗、低速率、短距离的无线个域网应用。5.CoAP（ConstrainedApplicationProtocol）是为受限设备设计的物联网应用层协议，轻量级，适合设备与云通信。6.量化是将连续的模拟信号表示为离散的数字值的过程。7.ROM（Read-OnlyMemory）通常用于存储固件程序，断电不丢失。8.QoS1保证消息至少交付一次，但可能重复。QoS2保证消息仅交付一次。题目说“错误”，所以选QoS1的描述不准确的选项。MQTT本身没有QoS2，只有QoS0,1,2。这里出题可能略有瑕疵，但结合选项，通常QoS1强调可靠传递，若选项中有描述为“至多一次”则为错。此处按标准答案选B，暗示QoS1不是“至多一次”。9.数据分析是平台对采集到的海量数据进行处理、挖掘价值的功能。10.路由算法属于网络层或协议层面的技术，不属于数据安全范畴。身份认证、加密、入侵检测都属于安全。11.网状模式允许设备间多跳转发，实现网状覆盖，是设备间直接通信的一种方式。12.云计算模式将计算和存储资源部署在云端，供物联网设备访问和服务。13.SPI（SerialPeripheralInterface）是一种常用于连接微控制器和传感器的同步串行接口。14.API（ApplicationProgrammingInterface）文档定义了软件组件（如设备、服务）如何交互的接口规范。15.文本不是数据可视化的主要形式，表格、图表、地图等更直观。16.传感器节点由感知单元（传感器）、处理单元（微控制器）、通信单元（无线模块）和能源单元组成。17.大多数RFID标签是无源的，通过读取器发射的射频场获取能量。18.网络网关负责连接不同网络，实现协议转换和数据路由，属于网络层功能。感知层是设备，网络层是传输，应用层是服务。19.NB-IoT（NarrowbandIoT）是一种基于蜂窝网络的低功耗广域网技术。20.认证是验证用户身份的过程，授权是授予用户权限的过程。21.路由器是连接不同网络（如局域网和互联网）的设备，是物联网设备接入互联网的关键。22.C/C++语言具有接近底层、效率高、跨平台等特点，广泛用于嵌入式和物联网开发。23.应用开发是平台提供的更高层次的功能，设备管理是平台的基础功能。24.数据采集频率由具体应用需求决定，如需要实时监控则频率高。25.定期更新固件可以修复已知漏洞，提高安全性。使用弱密码、关闭网络功能、允许未认证设备接入都会降低安全性。26.应用层负责提供物联网服务的应用逻辑，处理、分析数据并提供接口。27.GPS（GlobalPositioningSystem）提供卫星定位服务，可用于高精度定位。28.物联网的“物”指广义上的一切物理实体，只要有感知、通信或联网能力。29.NoSQL数据库（如MongoDB,Cassandra）灵活，适合存储非结构化、半结构化数据，更适合海量物联网数据。30.智能性体现在系统能够基于数据进行分析、决策和自主运行。31.传感器接口电路需要将传感器输出的微弱信号放大，并进行滤波等处理，以便后续电路处理。32.网关不仅需要网络通信功能，还需要设备管理、协议转换、安全防护等多种功能。33.生物传感器用于检测生物分子或生理参数。34.光纤通信是利用光波在光纤中传输信息的有线通信技术。35.可扩展性指系统容易增加容量或功能的能力。36.EclipseIoT是一个面向物联网开发的Eclipse插件生态系统。.NETFramework是微软的软件开发框架。AndroidStudio是安卓应用开发IDE。MicrosoftOffice是办公软件。37.数据加密可以防止数据在传输或存储过程中被窃听。38.协议栈负责实现网络协议，将上层应用的数据封装成下层网络可传输的格式，反之亦然。39.密码破解是针对弱密码的常见攻击方式。40.API（ApplicationProgrammingInterface）文档定义了设备或服务如何与平台交互的规则。二、填空题1.物联网体系结构通常包括感知层、网络层和应用层。2.传感器按工作原理可分为电阻式、电容式、电感式和光电式等。3.MQTT协议中，消息质量级别QoS1表示至少一次交付（保证送达，可能重复）。4.物联网平台的核心功能包括设备管理、数据分析和应用使能。5.ZIGBEE是一种常用的物联网无线通信技术。6.在嵌入式系统中，用于存储当前正在执行的程序代码的存储器是ROM（Read-OnlyMemory）。7.物联网安全体系通常包括物理安全、网络安全、数据安全和应用安全等方面。8.将传感器采集到的模拟电压信号转换为数字值的过程称为模数转换（Analog-to-DigitalConversion,ADC）。9.物联网应用开发中，常使用C/C++语言进行设备端编程。10.传感器节点的主要特点包括体积小、功耗低、成本低和自组织能力等。三、简答题1.感知层的主要功能是感知物理世界，采集各种信息，并将信息转化为可处理的数据形式。它负责识别、测量、采集、处理和传输数据。关键技术包括：①传感器技术：各种类型的传感器（温度、湿度、光照、压力、运动、声音、GPS、RFID等）用于感知环境或物体状态；②信号处理技术：对采集到的原始信号进行放大、滤波、模数转换等处理；③嵌入式计算技术：微控制器或处理器对数据进行初步处理、存储和决策；④短距离通信技术：如ZIGBEE、蓝牙、Wi-Fi等，用于节点间或与网关的通信。2.MQTT（MessageQueuingTelemetryTransport）和HT