2026年物联网技术应用实践操作考核题

2026年物联网技术应用实践操作考核题一、单选题（共10题，每题2分，总计20分）背景：某智慧农业园区采用物联网技术监测作物生长环境，传感器数据通过LoRa网络传输至云平台，采用MQTT协议进行数据交互，系统需支持多用户实时查看数据并远程控制灌溉设备。1.在LoRa网络中，以下哪种技术主要用于减少节点能耗？A.跳频扩频（FrequencyHoppingSpreadSpectrum）B.信号中继（MeshRepeater）C.唤醒机制（Wake-upMode）D.AES加密（AESEncryption）2.MQTT协议中，以下哪种QoS等级适用于对数据可靠性要求较高的场景？A.QoS0（FireandForget）B.QoS1（AtLeastOnce）C.QoS2（ExactlyOnce）D.QoS3（广播模式）3.在智慧城市交通管理系统中，以下哪种传感器最适合用于检测车辆流量？A.温湿度传感器（Temperature&HumiditySensor）B.红外对射传感器（InfraredObstacleSensor）C.地磁传感器（MagneticFieldSensor）D.光敏传感器（PhotodiodeSensor）4.若需为偏远山区部署低功耗物联网节点，以下哪种供电方式最经济？A.电池供电（BatteryPower）B.太阳能供电（SolarPower）C.交流市电（ACPower）D.风力发电（WindPower）5.在工业物联网（IIoT）场景中，以下哪种协议最适合用于设备间实时控制？A.CoAP（ConstrainedApplicationProtocol）B.HTTP/HTTPS（HyperTextTransferProtocol）C.ModbusTCP（ModbusoverTCP）D.SMTP（SimpleMailTransferProtocol）6.若需在室内环境中实现高精度定位，以下哪种技术最适用？A.GPS（GlobalPositioningSystem）B.UWB（Ultra-Wideband）C.NB-IoT（NarrowbandIoT）D.Zigbee（ZigbeeProtocol）7.在边缘计算场景中，以下哪种架构最适合处理实时数据分析？A.云端集中式（Cloud-Centric）B.边缘节点分布式（EdgeDistributed）C.混合云架构（HybridCloud）D.P2P网络（Peer-to-Peer）8.若需为智能水表设计低功耗通信方案，以下哪种技术最合适？A.Wi-Fi（WirelessFidelity）B.BluetoothLowEnergy（BLE）C.Z-Wave（ZigbeeWave）D.5G（FifthGenerationMobileNetwork）9.在智慧医疗监护系统中，以下哪种加密算法最适用于保护数据传输安全？A.DES（DataEncryptionStandard）B.RSA（Rivest-Shamir-Adleman）C.AES-128（AdvancedEncryptionStandard）D.SHA-256（SecureHashAlgorithm）10.若需评估物联网设备的能耗效率，以下哪种指标最关键？A.数据传输速率（DataTransferRate）B.电池寿命（BatteryLife）C.处理能力（ProcessingPower）D.网络覆盖范围（NetworkCoverage）二、多选题（共5题，每题3分，总计15分）背景：某工厂采用工业物联网系统监控生产线设备状态，需采集振动、温度、电流等数据，并通过云平台进行故障预测。11.以下哪些技术可用于工业物联网设备的低功耗通信？A.LoRaWAN（LongRangeWideAreaNetwork）B.NB-IoT（NarrowbandIoT）C.Zigbee（ZigbeeProtocol）D.Wi-Fi（WirelessFidelity）E.5G（FifthGenerationMobileNetwork）12.在边缘计算架构中，以下哪些功能通常由边缘节点承担？A.数据预处理（DataPreprocessing）B.实时决策（Real-timeDecisionMaking）C.数据存储（DataStorage）D.远程配置（RemoteConfiguration）E.安全认证（SecurityAuthentication）13.以下哪些传感器可用于智慧农业环境监测？A.土壤湿度传感器（SoilMoistureSensor）B.CO₂传感器（CarbonDioxideSensor）C.霍尔传感器（HallEffectSensor）D.光照强度传感器（LightIntensitySensor）E.压力传感器（PressureSensor）14.在物联网安全防护中，以下哪些措施可有效防止数据泄露？A.数据加密（DataEncryption）B.访问控制（AccessControl）C.设备认证（DeviceAuthentication）D.物理隔离（PhysicalIsolation）E.定期更新（RegularUpdates）15.以下哪些协议可用于物联网设备间通信？A.MQTT（MessageQueuingTelemetryTransport）B.CoAP（ConstrainedApplicationProtocol）C.AMQP（AdvancedMessageQueuingProtocol）D.XMPP（ExtensibleMessagingandPresenceProtocol）E.OPC-UA（OpenPlatformCommunicationsforUnifiedArchitecture）三、简答题（共5题，每题5分，总计25分）背景：某城市计划建设智慧垃圾桶系统，通过物联网技术实现垃圾满溢检测和自动清运调度。16.简述LoRaWAN网络在低功耗物联网应用中的优势。17.列举三种智慧农业中常用的传感器类型及其应用场景。18.解释MQTT协议中QoS1和QoS2的区别，并说明适用场景。19.简述边缘计算在工业物联网中的重要作用。20.列举三种物联网设备安全防护措施，并说明其原理。四、实践操作题（共2题，每题10分，总计20分）背景：某企业需搭建一个基于树莓派的智能家居环境监测系统，要求实现以下功能：1.实时监测室内温度、湿度；2.通过MQTT协议将数据上传至云平台；3.当温度或湿度超过阈值时，自动控制风扇或加湿器。21.设计系统硬件连接方案，并说明所选通信协议的合理性。22.编写Python代码实现数据采集、MQTT上传及阈值控制逻辑。五、综合应用题（共1题，15分）背景：某山区农场采用物联网技术监测农田灌溉系统，需解决以下问题：1.偏远地区信号覆盖不足；2.现有传感器功耗过高；3.数据传输延迟较大。23.设计一个低功耗、高可靠性的物联网灌溉监测方案，包括硬件选型、通信协议及数据优化策略。答案与解析一、单选题答案与解析1.C-解析：LoRa网络采用唤醒机制，允许设备在非通信时进入休眠状态，显著降低能耗。2.C-解析：QoS2（ExactlyOnce）确保数据仅传输一次且不丢失，适用于工业控制等高可靠性场景。3.C-解析：地磁传感器通过检测车辆对地磁场的影响来判断车流量，适用于道路监测。4.B-解析：太阳能供电在偏远地区成本低且可持续，适合低功耗需求场景。5.C-解析：ModbusTCP协议专为工业控制设计，支持实时数据传输和设备控制。6.B-解析：UWB技术可提供厘米级定位精度，适用于室内高精度定位。7.B-解析：边缘节点分布式架构可减少数据传输延迟，适合实时数据分析。8.B-解析：BLE功耗极低，适合智能水表等长周期监测设备。9.C-解析：AES-128加密强度高且计算效率好，适合物联网数据传输安全防护。10.B-解析：电池寿命是低功耗物联网设备的核心指标，直接影响系统运行成本。二、多选题答案与解析11.A、B、C-解析：LoRaWAN、NB-IoT、Zigbee均支持低功耗通信，适合物联网场景；Wi-Fi和5G功耗较高。12.A、B、E-解析：边缘节点负责数据预处理、实时决策和安全认证，云平台更侧重数据存储和远程配置。13.A、B、D-解析：土壤湿度、CO₂、光照强度传感器是智慧农业的核心监测设备；霍尔传感器用于磁场检测，压力传感器用于液位监测。14.A、B、C、E-解析：数据加密、访问控制、设备认证和定期更新可有效防护数据泄露；物理隔离成本高且不适用于所有场景。15.A、B、E-解析：MQTT、CoAP、OPC-UA是物联网常用通信协议；AMQP和XMPP更多用于企业级应用。三、简答题答案与解析16.LoRaWAN网络在低功耗物联网应用中的优势-覆盖范围广（可达15公里）；-功耗低（设备可工作数年）；-网络容量大（支持大量设备接入）；-成本低（模块价格亲民）。17.智慧农业常用传感器及其应用-土壤湿度传感器：监测土壤水分，优化灌溉；-CO₂传感器：检测作物生长环境，调整通风；-光照强度传感器：记录光照数据，智能补光。18.MQTTQoS1和QoS2的区别及适用场景-QoS1（AtLeastOnce）：数据可能重复传输，适用于非关键数据（如日志）；-QoS2（ExactlyOnce）：数据可靠传输一次，适用于工业控制等关键场景。19.边缘计算在工业物联网中的重要作用-减少数据传输延迟，提高实时性；-降低云端负载，提升系统稳定性；-支持离线运行，增强系统鲁棒性。20.物联网设备安全防护措施-数据加密：防止传输过程被窃取；-访问控制：限制未授权设备接入；-设备认证：确保设备身份合法。四、实践操作题答案与解析21.系统硬件连接方案及协议合理性-硬件：树莓派（主控）、DHT11温湿度传感器、继电器模块（控制风扇/加湿器）、ESP8266WiFi模块（MQTT通信）；-协议合理性：ESP8266通过WiFi接入MQTT服务器，传输效率高且易于部署。22.Python代码实现（示例）pythonimportpaho.mqtt.clientasmqttimportDHT11client=mqtt.Client()client.connect("",1883,60)defcheck_threshold(temp,humidity):iftemp>30orhumidity>60:returnTruereturnFalsewhileTrue:dht=DHT11.DHT11()result=dht.read()ifresult.is_valid():temp,humidity=result.temperature,result.humidityclient.publish("home/temperature",str(temp))client.publish("home/humidity",str(humidity))ifcheck_threshold(temp,humidity):控制继