2026年物联网技术传感器网络设计与应用挑战题库

2026年物联网技术：传感器网络设计与应用挑战题库一、单选题（每题2分，共10题）1.在智慧农业应用中，传感器网络部署的主要挑战之一是A.数据传输带宽不足B.传感器节点能耗过高C.网络覆盖范围有限D.数据安全防护薄弱2.针对城市交通流量监测，哪种传感器网络拓扑结构最适合动态环境？A.全连接网状拓扑B.树状分层拓扑C.环形拓扑D.星状拓扑3.在工业物联网（IIoT）中，用于监测设备振动状态的最常用传感器类型是A.温度传感器B.光纤传感器C.压力传感器D.位移传感器4.以下哪种技术可以有效解决传感器网络中的数据冗余问题？A.数据加密B.压缩感知（CompressiveSensing）C.分布式哈希表（DHT）D.多路径路由5.在偏远山区部署传感器网络时，优先考虑的关键因素是A.网络传输速率B.低功耗设计C.抗干扰能力D.数据精度6.针对医疗健康监测，传感器网络需要满足的核心需求是A.实时性B.可扩展性C.隐私保护D.成本控制7.在智慧城市照明系统中，传感器网络的主要应用场景是A.能耗监测B.环境污染检测C.人流量统计D.交通信号控制8.以下哪种协议最适合用于低功耗广域网（LPWAN）传感器网络？A.IEEE802.11bB.ZigbeeC.LoRaWAND.Bluetooth5.09.在传感器网络中，能量收集技术的主要优势是A.提高数据传输距离B.降低设备维护成本C.增强网络稳定性D.提升数据采集频率10.针对环境监测应用，传感器网络的部署周期性维护需求主要体现在A.节点位置调整B.电池更换C.软件升级D.校准检测二、多选题（每题3分，共5题）1.在工业物联网中，传感器网络设计需要考虑的关键因素包括A.数据采集频率B.网络延迟C.设备互操作性D.安全防护机制E.成本预算2.智慧农业中，传感器网络可以监测的农业环境参数包括A.土壤湿度B.空气温湿度C.作物生长状态D.灾害预警E.作物产量预测3.在智慧城市应用中，传感器网络可以解决的城市问题包括A.交通拥堵B.能源浪费C.环境污染D.公共安全E.城市规划4.传感器网络中的数据融合技术可以应用于A.去除噪声B.提高数据精度C.减少传输量D.增强网络可靠性E.支持边缘计算5.低功耗广域网（LPWAN）传感器网络的主要技术优势包括A.长距离传输B.低功耗设计C.大规模连接D.高数据速率E.抗干扰能力强三、简答题（每题5分，共4题）1.简述传感器网络在智慧城市交通管理中的应用场景及优势。2.解释什么是“能量收集技术”，并列举三种常见的能量收集方法。3.传感器网络在医疗健康监测中面临的主要挑战有哪些？4.比较传统传感器网络与物联网时代传感器网络的主要区别。四、论述题（每题10分，共2题）1.结合实际案例，分析传感器网络在工业物联网中的应用价值及设计要点。2.探讨传感器网络在环境保护领域的应用前景，并分析其面临的挑战及解决方案。答案与解析一、单选题答案与解析1.B解析：智慧农业中，传感器节点通常部署在田间地头，能耗过高会导致频繁更换电池，增加维护成本。2.B解析：树状分层拓扑具有较好的扩展性和动态适应性，适合城市交通流量的实时监测。3.D解析：位移传感器（如加速度计）可用于监测设备振动状态，广泛应用于工业故障诊断。4.B解析：压缩感知技术通过减少采样数据量，降低传输成本，同时保留关键信息。5.B解析：偏远山区部署传感器网络时，节点供电困难，低功耗设计是首要考虑因素。6.C解析：医疗健康监测涉及隐私问题，数据加密和匿名化处理至关重要。7.A解析：智慧城市照明系统通过传感器监测光照强度，实现按需照明，降低能耗。8.C解析：LoRaWAN专为低功耗广域网设计，传输距离远且能耗低。9.B解析：能量收集技术可利用环境能量（如太阳能、风能）为节点供电，降低维护成本。10.B解析：环境监测传感器长期部署需要定期更换电池，否则数据采集中断。二、多选题答案与解析1.A、B、C、D、E解析：工业物联网传感器网络需综合考虑数据采集、传输、互操作性、安全及成本。2.A、B、C、D解析：智慧农业可监测土壤湿度、温湿度、作物生长及灾害预警，产量预测需结合AI分析。3.A、B、C、D、E解析：传感器网络可解决交通、能源、环境、安全和规划等多方面城市问题。4.A、B、C、D解析：数据融合可降噪、提精度、减传输量、增可靠性，支持边缘计算。5.A、B、C解析：LPWAN技术优势在于长距离、低功耗、大规模连接，但数据速率较低。三、简答题答案与解析1.传感器网络在智慧城市交通管理中的应用场景及优势-应用场景：交通流量监测、停车位管理、信号灯智能控制、违章检测等。-优势：实时数据采集、动态路况分析、优化交通效率、降低拥堵。2.能量收集技术及其方法-定义：利用环境能量（如光能、振动能）为传感器节点供电的技术。-方法：太阳能收集、振动能收集、风能收集、温差发电。3.医疗健康监测中的挑战-数据隐私保护-传感器精度与可靠性-无线传输稳定性-多源数据融合难度4.传统与物联网时代传感器网络的区别-传统：单一功能、布线复杂、数据孤岛。-物联网：多功能集成、无线传输、云平台融合、智能化分析。四、论述题答案与解析1.传感器网络在工业物联网中的应用价值及设计要点-价值：设备状态监测、预测性维护、生产流程优化。-设计要点：低延迟、高可靠性、可扩展性、安全防护。2.传感器网络在环