2025年大学物联网工程（物联网通信协议）试题及答案

2025年大学物联网工程（物联网通信协议）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）每题只有一个正确答案，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。(总共8题，每题5分，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求)1.以下哪种物联网通信协议主要用于低功耗广域网？A.ZigBeeB.LoRaC.Wi-FiD.Bluetooth2.在物联网通信中，负责将物理世界的信息转换为数字信号的是？A.传感器B.路由器C.服务器D.网关3.下列关于MQTT协议的说法，错误的是？A.是一种轻量级的发布/订阅消息传输协议B.具有低带宽、低功耗等特点C.主要用于长距离、低速率的通信场景D.消息传输基于TCP/IP协议4.物联网通信协议中，适用于近距离、低功耗、低速率通信的是？A.6LoWPANB.Z-WaveC.SigFoxD.NB-IoT5.以下哪种协议常用于智能家居设备之间的通信？A.HTTPB.CoAPC.MQTT-SND.AMQP6.在物联网通信中，用于实现设备之间安全认证和数据加密的是？A.TCP协议B.SSL/TLS协议C.UDP协议D.IP协议7.关于ZigBee协议，以下描述正确的是？A.工作在2.4GHz频段B.传输距离可达数公里C.节点容量有限D.以上都正确8.物联网通信协议中，能够支持大规模设备连接且具有良好兼容性的是？A.LoRaWANB.ThreadC.Z-WaveD.Wi-FiHaLow第II卷（非选择题共60分）9.简答题：简述物联网通信协议的主要功能及作用。(10分)物联网通信协议主要功能包括数据传输、设备连接管理、数据格式转换、安全认证等。作用是确保物联网设备之间能够准确、可靠地交换信息，实现物理世界与数字世界的互联互通，支持各种物联网应用场景，如智能家居、智能工业、智能农业等，促进物联网产业的发展。10.简答题：对比分析ZigBee协议和LoRa协议的优缺点。(15分)ZigBee协议优点：低功耗、近距离通信优势明显，组网灵活，成本较低，适用于智能家居等小范围应用场景。缺点：传输距离有限，数据速率相对较低。LoRa协议优点：传输距离远，可达数公里甚至更远，抗干扰能力强，适用于广域物联网应用。缺点：功耗相对较高，设备成本可能较高。11.论述题：阐述MQTT协议在物联网应用中的优势及适用场景。(15分)MQTT协议优势在于轻量级，对网络资源要求低，适合低带宽、低功耗设备；支持发布/订阅模式，便于实现设备间异步通信；消息传输可靠，有消息确认机制。适用场景包括智能家居中设备间数据交互，智能穿戴设备与服务器通信，工业物联网中传感器数据传输等场景，能高效实现设备与后端系统的数据传输与交互。12.材料分析题：阅读以下材料，回答问题。材料：在一个大型智能工厂中，部署了大量的传感器用于监测生产设备的运行状态、环境参数等。这些传感器需要将采集到的数据实时、准确地传输到工厂的数据中心进行分析处理。目前，工厂采用了多种物联网通信协议，其中部分传感器使用ZigBee协议，部分使用LoRa协议。问题：请分析在该智能工厂场景下，ZigBee协议和LoRa协议分别适用于哪些类型的传感器数据传输，并说明理由。(10分)对于距离生产设备较近，数据量较小且对功耗要求较高的传感器，如设备局部温度、振动等传感器，适合采用ZigBee协议。因为ZigBee协议低功耗、近距离通信优势明显，能满足这类传感器的需求。对于距离较远，如工厂不同区域环境参数监测等传感器，适合采用LoRa协议。因为其传输距离远，能确保数据准确传输到数据中心，即使在较大范围的工厂环境中也能有效工作。13.设计题：设计一个基于物联网通信协议的智能家居系统架构，说明各部分所使用的通信协议及功能。(20分)智能家居系统架构可分为感知层、网络层和应用层。感知层的各类传感器如温度传感器、门窗传感器等可使用ZigBee协议，负责采集家居环境信息。网络层采用Wi-Fi协议将数据传输到家庭网关，家庭网关再通过MQTT协议与云端服务器通信。应用层通过手机APP等终端设备，利用HTTP协议与云端交互，实现对智能家居设备的远程控制和管理。ZigBee实现设备本地通信，