2025年大学大一（物联网工程）物联网通信协议试题及答案

2025年大学大一（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）答题要求：本卷共20小题，每小题2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.以下哪种物联网通信协议主要用于低功耗广域网（LPWAN）？A.ZigBeeB.LoRaC.Wi-FiD.Bluetooth2.物联网通信协议中，哪一个协议基于IEEE802.15.4标准？A.ZigBeeB.LoRaC.SigfoxD.NB-IoT3.以下关于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.适用于低带宽、高延迟的网络环境C.消息传输基于HTTP协议D.广泛应用于物联网设备间通信4.蓝牙协议主要用于什么场景的通信？A.长距离、低功耗通信B.短距离、低功耗通信C.长距离、高带宽通信D.短距离、高带宽通信5.哪一种物联网通信协议常用于工业物联网中的设备联网？A.ModbusB.LoRaC.Z-WaveD.6LoWPAN6.以下不属于ZigBee协议特点的是？A.低功耗B.自组网能力强C.传输距离远D.成本较低7.LoRa协议的优势在于？A.传输速率高B.抗干扰能力弱C.适合远距离通信D.组网复杂8.物联网通信协议中，HTTP协议主要用于？A.设备间实时通信B.简单的数据传输与交互C.低功耗广域通信D.近距离无线通信9.关于Z-Wave协议，正确的是？A.主要用于智能家居领域B.传输距离可达数公里C.通信速率很高D.开放性强10.6LoWPAN协议是基于什么协议发展而来的？A.IPv4B.IPv6C.TCPD.UDP11.以下哪种协议常用于车联网通信？A.CANB.ZigBeeC.LoRaD.Z-Wave12.物联网通信协议中，CoAP协议的特点是？A.基于HTTP，功能丰富B.专为受限设备设计，简单高效C.适用于长距离通信D.传输可靠性低13.哪一个协议是物联网通信中应用层的重要协议之一？A.MQTTB.IEEE802.11C.RF433D.RS485（此处省略至20题，题目类型与上述类似，涵盖物联网通信协议的各个方面，如协议特点、应用场景、与其他协议对比等）第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每小题3分。请在横线上填写正确答案。1.物联网通信协议主要分为______、______、______三层结构。2.LoRa协议采用了______调制技术，提高了通信的抗干扰能力和传输距离。3.ZigBee协议的网络拓扑结构主要有______、______、______三种。4.MQTT协议的消息类型包括______、______、______。5.蓝牙协议的工作频段是______GHz。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述ZigBee协议的工作原理。2.说明LoRa协议在物联网中的应用优势。3.对比MQTT协议和HTTP协议在物联网通信中的特点。4.简述蓝牙协议的通信过程。（三）材料分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在一个智能家居系统中，采用了多种物联网通信协议。其中，部分传感器节点使用ZigBee协议进行数据采集，采集到的数据通过网关传输到云平台。云平台与手机APP之间采用MQTT协议进行通信，用户可以通过手机APP远程控制智能家居设备。问题：1.请分析ZigBee协议在该智能家居系统中数据采集方面的优势。（5分）2.说明MQTT协议在云平台与手机APP通信中的作用。（5分）3.若要增加智能家居系统的覆盖范围，你认为可以考虑采用哪种通信协议？并说明理由。（5分）（四）论述题（共10分）答题要求：本大题共1小题。结合物联网通信协议的发展趋势，论述其对物联网产业发展的影响。请从物联网通信协议的性能提升、应用拓展、产业融合等方面进行论述，字数在150-200字之间。（五）方案设计题（共20分）答题要求：本大题共1小题。为一个小型物联网监测系统设计通信方案。该监测系统需要实时采集多个传感器的数据，包括温度、湿度、光照等，并将数据传输到服务器进行分析处理。请选择合适的物联网通信协议，并说明理由，同时设计数据传输的流程。字数在150-200字之间。答案：1.B2.A3.C4.B5.A6.C7.C8.B9.A10.B11.A12.B13.A14.略15.略16.略17.略18.略19.略20.略填空题答案：1.物理层、数据链路层、网络层2.线性调频扩频3.星型、树型、网状4.CONNECT、PUBLISH、SUBSCRIBE5.2.4简答题答案：1.ZigBee协议工作原理：设备通过物理层收发信号，数据链路层负责数据帧的封装与传输，网络层进行路由和地址管理。设备加入网络后，可通过协调器或路由器进行通信，数据在网络中传输，最终到达目的设备。2.LoRa协议应用优势：传输距离远，适合物联网中远距离通信需求；抗干扰能力强，能在复杂环境下稳定通信；功耗低，延长设备电池使用寿命；组网相对简单，降低部署成本。3.MQTT协议特点：轻量级，适合低带宽、高延迟网络；采用发布/订阅模式，实时性好；传输效率高。HTTP协议特点：通用性强，简单易实现；基于TCP，可靠性高；但开销大，不适合低功耗设备。4.蓝牙通信过程：设备先进行蓝牙扫描，发现可连接设备后发起连接请求，建立连接后进行数据传输协商，确定传输参数，然后进行数据的发送与接收，通信结束后可断开连接。材料分析题答案：1.ZigBee协议优势：低功耗，适合传感器节点长期工作；自组网能力强，便于传感器节点灵活组网；成本低，降低系统整体成本。2.MQTT协议作用：实现云平台与手机APP之间高效、实时通信；保证数据传输的可靠性和及时性；支持发布/订阅模式，方便用户接收设备状态变化通知。3.可考虑采用LoRa协议。理由：其传输距离远，能有效增加智能家居系统覆盖范围；抗干扰能力强，可在复杂环境中稳定通信；功耗低，适合电池供电的设备。论述题答案：物联网通信协议性能不断提升，如传输速率提高、抗干扰能力增强，推动物联网设备更高效运行。应用拓展方面，新协议使物联网应用领域不断扩大，涵盖更多行业。产业融合上，通信协议促进物联网与其他产业深度