2025年大学四年级（物联网工程）物联网应用开发试题及答案.doc

2025年大学四年级（物联网工程）物联网应用开发试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。(总共6题，每题5分)
1. 以下哪种物联网通信技术适用于低功耗、远距离的物联网设备连接？（ ）
A. ZigBee
B. Wi-Fi
C. Bluetooth
D. LoRa
2. 物联网中数据采集的传感器节点通常不具备以下哪种功能？（ ）
A. 数据处理
B. 数据存储
C. 数据传输
D. 数据加密
3. 以下哪个协议常用于物联网设备之间的消息队列遥测传输？（ ）
A. MQTT
B. HTTP
C. FTP
D. SMTP
4. 在物联网应用开发中，以下哪种数据库适合存储大量的实时传感器数据？（ ）
A. 关系型数据库
B. 非关系型数据库（如NoSQL）
C. 分布式文件系统
D. 缓存数据库
5. 物联网设备的固件升级方式不包括以下哪种？（ ）
A. OTA（Over-the-Air）升级
B. 本地串口升级
C. 通过USB接口升级
D. 云端在线升级
6. 以下哪种技术不是物联网安全防护的常用手段？（ ）
A. 加密技术
B. 身份认证
C. 防火墙
D. 数据挖掘

第II卷（非选择题 共70分）
7. 简答题：简述物联网应用开发中三层架构的主要组成部分及其功能。(10分)
8. 编程题：请用Python语言编写一个简单的物联网设备数据采集程序，模拟采集温度和湿度数据，并将其发送到指定的服务器。(20分)
9. 案例分析题：分析一个智能家居系统案例，阐述其物联网应用开发的关键技术和实现思路。(20分)
材料：有一个智能家居系统，用户可以通过手机APP控制家中的各种智能设备，如灯光、窗帘、空调等。该系统采用了物联网技术，实现了设备之间的互联互通和智能化控制。
10. 设计题：设计一个基于物联网的智能农业监测系统，要求能够实时监测土壤湿度、温度、光照强度等参数，并根据监测数据实现自动灌溉和施肥控制。请阐述系统的整体架构、关键技术和实现步骤。(20分)

答案
1. D
2. D
3. A
4. B
5. D
6. D
7. 物联网应用开发的三层架构主要包括感知层、网络层和应用层。感知层负责采集各种物理世界的数据，如传感器采集的温度、湿度、光照等数据。网络层将感知层采集的数据传输到云端或其他服务器，常见的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。应用层则是基于传输过来的数据进行各种业务逻辑处理和应用开发，如数据分析、智能决策、用户界面展示等，为用户提供具体的物联网应用服务。
8. 示例代码如下：
```python
import socket
import random

模拟采集温度和湿度数据
temperature = random.uniform(20, 30)
humidity = random.uniform(40, 60)

构造数据
data = f"Temperature: {temperature}°C, Humidity: {humidity}%"

创建socket对象
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

连接服务器
server_address = ('127.0.0.1', 10000)
sock.connect(server_address)

发送数据
sock.sendall(data.encode())

关闭连接
sock.close()
```
9. 智能家居系统案例中，关键技术包括物联网通信技术（如Wi-Fi、蓝牙等实现设备与手机APP通信）、设备控制技术（通过协议实现对灯光、窗帘、空调等设备的精准控制）、云计算技术（用于存储和处理设备数据）。实现思路是首先将各种智能设备接入物联网网络，然后开发手机APP作为应用层与设备交互，通过网络层传输数据，在云端进行数据处理和分析，从而实现用户对设备的远程智能化控制。
10. 整体架构：包括感知层（土壤湿度、温度、光照强度传感器等）、网络层（ZigBee或LoRa等无线通信模块传输数据到网关）、应用层（服务器进行数据分析和决策，控制灌溉和施肥设备）。关键技术：传感器技术确保准确采集数据，无线通信技术保证数据传输稳定，数据分析算法实现智能决策。实现步骤：先部署传感器，再搭建通信网络连接传感器和服务器及控制设备接口，最后开发应用层软件实现数据处理和控制逻辑。