2026年物联网工程师物联设备通信协议题库详解

2026年物联网工程师物联设备通信协议题库详解一、单选题（每题2分，共20题）1.在LoRaWAN通信协议中，设备加入网络时通常采用哪种安全模式？A.ABP模式B.JoinAcceptanceMode（JAM）C.Over-the-AirActivation（OTAA）D.SecureJoinMode（SJAM）2.MQTT协议中，QoS等级为1时，消息传输保证的可靠性程度如何？A.最多传递一次B.至少传递一次C.只传递一次D.不保证传递3.NB-IoT通信协议中，哪种频段在全球范围内使用最为广泛？A.868MHz（欧洲）B.915MHz（北美）C.433MHz（亚洲）D.779MHz（中国）4.Zigbee3.0协议中，支持多网关架构的目的是什么？A.提高传输速率B.增强网络覆盖范围C.降低设备功耗D.扩大设备连接数量5.在CoAP协议中，哪种方法用于设备与服务器之间的资源请求？A.POSTB.GETC.PUTD.DELETE6.蓝牙5.4协议中，LEAudio技术的主要优势是什么？A.提高传输带宽B.降低功耗C.增强抗干扰能力D.支持多点连接7.HART协议中，哪种传输方式用于工业现场设备与控制系统之间的数据交互？A.数字信号传输B.模拟信号传输C.无线传输D.光纤传输8.在DTLS协议中，哪种机制用于防止重放攻击？A.序列号校验B.哈希链C.认证头D.密钥交换9.Wi-Fi6协议中，OFDMA技术的主要作用是什么？A.提高设备连接密度B.增加传输频段C.降低设备功耗D.提升传输速率10.在ModbusRTU协议中，哪种地址格式用于设备标识？A.十六进制B.八进制C.十进制D.二进制二、多选题（每题3分，共10题）1.LoRaWAN协议中，网络服务器（NS）的主要功能包括哪些？A.设备注册与管理B.路由节点选择C.数据转发D.安全密钥分发2.MQTT协议中，哪些QoS等级支持消息持久化？A.QoS0B.QoS1C.QoS2D.QoS33.NB-IoT协议中，哪些特性使其适用于低功耗广域网场景？A.增强的覆盖范围B.低功耗设计C.高数据传输速率D.小型设备支持4.Zigbee3.0协议中，哪种网络拓扑结构支持自愈功能？A.星型B.网状C.总线型D.树型5.CoAP协议中，哪些方法用于设备与服务器之间的交互？A.GETB.POSTC.PUTD.DELETE6.蓝牙5.4协议中，LEAudio技术支持哪些应用场景？A.音频传输B.低功耗传感C.多点音频D.空间音频7.HART协议中，哪些传输方式支持远程配置？A.数字信号传输B.模拟信号传输C.无线传输D.光纤传输8.在DTLS协议中，哪些机制用于保障数据传输安全？A.认证头B.哈希链C.序列号校验D.重放攻击防护9.Wi-Fi6协议中，哪些技术提升了网络性能？A.OFDMAB.MU-MIMOC.BSSColoringD.高阶调制10.Modbus协议中，哪些功能码用于数据读取？A.03（读保持寄存器）B.04（读输入寄存器）C.01（写单个寄存器）D.16（读字符串）三、判断题（每题1分，共10题）1.LoRaWAN协议中，设备在ABP模式下加入网络时，需要预存网络密钥。（正确/错误）2.MQTT协议的QoS2等级可以保证消息至少传递一次。（正确/错误）3.NB-IoT协议不支持动态频段选择，因此抗干扰能力较弱。（正确/错误）4.Zigbee3.0协议中，网状网络可以自动修复断链节点。（正确/错误）5.CoAP协议使用UDP作为传输协议，因此传输效率低于TCP协议。（正确/错误）6.蓝牙5.4协议的LEAudio技术支持定向音频传输。（正确/错误）7.HART协议的模拟信号传输方式无法支持远程诊断功能。（正确/错误）8.DTLS协议与TLS协议的安全机制完全相同。（正确/错误）9.Wi-Fi6协议的BSSColoring技术可以减少网络冲突。（正确/错误）10.ModbusRTU协议支持多主站架构，但无法实现远程配置。（正确/错误）四、简答题（每题5分，共5题）1.简述LoRaWAN协议中，设备从JoinRequest到成功加入网络的过程。2.MQTT协议中，QoS1和QoS2等级的消息传输机制有何区别？3.NB-IoT协议中，动态频段选择（DFS）技术的作用是什么？4.Zigbee3.0协议中，网状网络的路由机制如何工作？5.CoAP协议中，如何通过消息格式实现设备与服务器之间的资源交互？五、论述题（每题10分，共2题）1.论述LoRaWAN协议在低功耗广域网（LPWAN）场景下的优势及其应用场景。2.比较MQTT协议与CoAP协议的异同点，并说明在物联网项目中选择协议的考虑因素。答案与解析一、单选题答案与解析1.C-解析：LoRaWAN协议支持两种加入网络模式：OTAA（Over-the-AirActivation）和ABP（ActivationByPersonalization）。OTAA是设备首次加入网络时使用的安全模式，通过JoinAcceptanceMode（JAM）进行验证。2.B-解析：MQTT协议的QoS等级分为0、1、2三级。QoS1保证消息至少传递一次，但可能重复传递；QoS2保证消息只传递一次。3.A-解析：LoRaWAN协议在欧洲地区主要使用868MHz频段，北美地区使用915MHz频段，亚洲地区部分国家使用433MHz频段，中国则使用779MHz频段。868MHz频段在全球范围内使用最为广泛。4.B-解析：Zigbee3.0协议支持多网关架构，主要目的是增强网络的覆盖范围，确保在网关故障时网络仍能正常工作。5.B-解析：CoAP协议使用类似HTTP的方法，如GET、POST、PUT、DELETE等，用于设备与服务器之间的资源请求。6.C-解析：蓝牙5.4协议的LEAudio技术通过定向传输技术增强抗干扰能力，减少信号泄露，适用于低功耗音频传输场景。7.A-解析：HART协议使用数字信号传输，可以在模拟信号基础上增加数字通信功能，支持远程配置和诊断。8.A-解析：DTLS协议通过序列号校验机制防止重放攻击，确保每个数据包只被传递一次。9.A-解析：Wi-Fi6协议的OFDMA技术可以将带宽分配给多个设备，提高网络传输效率，尤其适用于高密度场景。10.C-解析：ModbusRTU协议使用十进制地址格式，例如地址范围为1-247，用于标识设备。二、多选题答案与解析1.A、D-解析：LoRaWAN协议中的网络服务器（NS）负责设备注册、密钥分发和路由管理，但不直接参与数据转发。2.B、C-解析：MQTT协议的QoS1和QoS2等级支持消息持久化，确保消息在传输失败时能够重新发送。QoS0不持久化，仅传递一次。3.A、B、D-解析：NB-IoT协议通过增强覆盖范围、低功耗设计和支持小型设备，适用于低数据传输场景。4.B-解析：Zigbee3.0协议的网状网络（Mesh）支持自愈功能，当节点或链路故障时，网络可以自动寻找替代路径。5.A、B、C、D-解析：CoAP协议支持GET、POST、PUT、DELETE等方法，用于设备与服务器之间的资源交互。6.A、B、C-解析：蓝牙5.4协议的LEAudio技术支持音频传输、低功耗传感和多点音频，但不支持空间音频。7.A、C-解析：HART协议的数字信号传输方式支持远程配置，但模拟信号传输方式无法实现远程诊断。8.A、B、C、D-解析：DTLS协议通过认证头、哈希链、序列号校验和重放攻击防护等机制保障数据传输安全。9.A、B、C-解析：Wi-Fi6协议通过OFDMA、MU-MIMO和BSSColoring等技术提升网络性能，但高阶调制属于Wi-Fi6e特性。10.A、B、D-解析：Modbus协议的功能码03、04和16分别用于读保持寄存器、读输入寄存器和读字符串，01用于写单个寄存器。三、判断题答案与解析1.正确-解析：LoRaWAN协议的ABP模式下，设备需要预存网络密钥（NwkSKey和NwkSEncKey），因此需要提前配置。2.正确-解析：MQTT协议的QoS1等级通过确认机制确保消息至少传递一次，但可能重复传递。3.错误-解析：NB-IoT协议支持动态频段选择（DFS），可以在授权频段内动态选择干扰较小的频段，增强抗干扰能力。4.正确-解析：Zigbee3.0协议的网状网络通过路由协议自动修复断链节点，确保数据传输的可靠性。5.正确-解析：CoAP协议使用UDP协议，传输效率低于TCP协议，但适用于低功耗设备。6.正确-解析：蓝牙5.4协议的LEAudio技术支持定向音频传输，可以减少音频泄露，适用于公共广播等场景。7.错误-解析：HART协议的数字信号传输方式支持远程诊断功能，可以读取设备参数和状态。8.错误-解析：DTLS协议与TLS协议类似，但DTLS专为UDP协议设计，支持低功耗设备。9.正确-解析：Wi-Fi6协议的BSSColoring技术通过分配不同颜色标签，减少同频段设备间的冲突。10.错误-解析：ModbusRTU协议支持多主站架构，并可以通过数字信号实现远程配置和诊断。四、简答题答案与解析1.LoRaWAN协议中，设备从JoinRequest到成功加入网络的过程-解析：设备首先发送JoinRequest消息到网关，网关将消息转发给网络服务器（NS）；NS验证设备身份并分配网络密钥，然后通过JoinAcceptanceMessage（JAM）返回给网关；网关将JAM转发给设备，设备使用密钥解密并成功加入网络。2.MQTT协议中，QoS1和QoS2等级的消息传输机制区别-解析：QoS1通过发布者-订阅者模型和确认机制确保消息至少传递一次，但可能重复传递；QoS2通过双向确认机制确保消息只传递一次，但传输开销更大。3.NB-IoT协议中，动态频段选择（DFS）技术的作用-解析：DFS技术允许设备在授权频段内动态选择干扰较小的频段，提高信号稳定性和传输效率，适用于信号复杂的场景。4.Zigbee3.0协议中，网状网络的路由机制-解析：Zigbee3.0协议的网状网络通过路由协议（如AODV或Dijkstra算法）选择最优路径，当节点或链路故障时，网络自动寻找替代路径，确保数据传输的可靠性。5.CoAP协议中，如何通过消息格式实现资源交互-解析：CoAP协议使用类似HTTP的请求/响应模型，通过消息格式中的请求方法（GET、POST、PUT、DELETE）和响应代码实现资源交互。五、论述题答案与解析1.LoRaWAN协议在低功耗广域网（LPWAN）场景下的优势及其应用场景-解析：LoRaWAN协议的优势包括：超远传输距离（可达15公里）、低功耗