2025年大学（物联网工程）物联网通信技术测试题及答案.doc

2025年大学（物联网工程）物联网通信技术测试题及答案

（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8题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在题后的括号内。

1. 以下哪种物联网通信技术常用于低功耗、远距离的物联网设备连接？（ ）
A. ZigBee
B. Wi-Fi
C. Bluetooth
D. LoRa

2. 在物联网通信中，以下关于MQTT协议特点的描述，错误的是（ ）
A. 轻量级
B. 传输效率高
C. 适合大规模设备连接
D. 不支持发布/订阅模式

3. 物联网通信中，ZigBee协议的工作频段不包括以下哪个？（ ）
A. 2.4GHz
B. 868MHz
C. 915MHz
D. 5GHz

4. 以下哪种技术不是物联网通信中的近距离无线通信技术？（ ）
A. NFC
B. Z-Wave
C. Sigfox
D. UWB

5. 关于LoRaWAN协议，以下说法正确的是（ ）
A. 是一种广域网协议
B. 只支持星型拓扑结构
C. 具有自组网能力
D. 数据传输速率极高

6. 在物联网通信中，蓝牙技术的优势不包括（ ）
A. 低功耗
B. 短距离通信
C. 组网方便
D. 安全性高

7. 以下哪种物联网通信技术常用于工业物联网中的设备监控与控制？（ ）
A. RS-485
B. CAN总线
C. 以太网
D. 以上都是

8. 物联网通信中，ZigBee网络的协调器主要功能是（ ）
A. 负责数据的采集
B. 建立和维护网络
C. 进行数据处理
D. 与其他网络连接

第II卷（非选择题，共60分）

（一）填空题（共10分）
答题要求：本大题共5空，每空2分。请将正确答案填写在横线上。

1. 物联网通信技术中，________是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗近距离无线通信技术。
2. LoRa技术采用了________调制技术，能够实现远距离、低功耗的数据传输。
3. 在物联网通信中，MQTT协议的默认端口号是________。
4. 蓝牙技术的工作频段是________GHz。
5. 物联网通信中，ZigBee网络的节点类型包括协调器、路由器和________。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共4题，每题5分。简要回答问题。

1. 简述LoRa技术的特点。
2. 说明MQTT协议在物联网通信中的应用场景。
3. 简述蓝牙技术的工作原理。
4. 指出ZigBee网络的拓扑结构有哪些。

（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：在一个智能工厂中，大量的传感器和设备需要进行数据采集和通信。工厂采用了多种物联网通信技术来实现这一目标。其中，一些低功耗、短距离的设备采用了ZigBee技术进行组网，而对于一些需要高速数据传输和长距离通信的设备，则采用了以太网技术。同时，为了实现设备之间的远程监控和管理，还引入了MQTT协议进行数据传输。

问题：
1. 请分析ZigBee技术在智能工厂中的应用优势。（5分）
2. 说明以太网技术在智能工厂中的作用。（5分）
3. 解释MQTT协议如何满足智能工厂设备远程监控和管理的需求。（5分）

（四）案例分析题（共15分）
答题要求：阅读以下案例，回答问题。

案例：某智能家居系统中，通过物联网通信技术实现了家居设备的互联互通。其中，智能门锁采用了蓝牙技术与手机进行通信，智能摄像头采用Wi-Fi技术连接到网络，而一些智能传感器则采用ZigBee技术组成网络。用户可以通过手机应用程序远程控制这些设备。

问题：
1. 分析蓝牙技术在智能门锁中的应用优势。（5分）
2. 说明Wi-Fi技术在智能摄像头中的作用。（5分）
3. 简述ZigBee技术在智能家居传感器网络中的组网方式。（5分）

（五）设计题（共20分）
答题要求：设计一个基于物联网通信技术的校园环境监测系统。要求简要描述系统的组成部分、通信技术的选择以及各部分的功能。

答案：
第I卷：1. D 2. D 3. D 4. C 5. C 6. A 7. D 8. B
第II卷：（一）1. ZigBee 2. 线性调频扩频 3. 1883 4. 2.4 5. 终端节点
（二）1. LoRa技术特点：远距离、低功耗、自组网能力强、抗干扰能力强等。2. MQTT协议应用场景：适用于设备数量众多、数据流量较小、对实时性要求较高的物联网场景，如智能家居、智能穿戴等。3. 蓝牙技术工作原理：通过跳频技术在2.蓝牙技术工作原理：通过跳频技术在2.4GHz频段上进行通信，采用时分复用和微微网等技术实现设备之间的连接和数据传输。4. ZigBee网络拓扑结构：星型拓扑、树型拓扑、网状拓扑。
（三）1. ZigBee技术在智能工厂中的应用优势：低功耗，适合大量低功耗设备长期运行；短距离通信稳定，适合工厂内局部区域设备组网。2. 以太网技术在智能工厂中的作用：实现高速数据传输，满足需要大量数据传输的设备需求，如工业计算机、大型设备监控系统等。3. MQTT协议满足智能工厂设备远程监控和管理需求：采用发布/订阅模式，可灵活实现设备与服务器之间的数据交互，便于远程监控和管理，能及时推送设备状态信息。
（四）1. 蓝牙技术在智能门锁中的应用优势：短距离通信方便手机与门锁连接，低功耗适合门锁长期使用，安全性较高能保障门锁信息安全。2. Wi-Fi技术在智能摄像头中的作用：实现高速数据传输以便实时上传高清视频，可连接网络实现远程查看和控制摄像头。3. ZigBee技术在智能家居传感器网络中的组网方式：通过协调器建立网络，路由器扩展网络覆盖范围，终端节点负责数据采集，节点之间通过无线信号进行通信。
（五）校园环境监测系统组成部分：传感器（如温湿度传感器、空气质量传感器等）、通信模块（如ZigBee模块、LoRa模块等）、数据采集器、服务器、监控终端。通信技术选择：对于距离较近的传感器节点采用ZigBee技术组网，实现低功耗、短距离数据传输；对于一些需要远距离传输数据的节点可采用LoRa技术。功能：传感器采集校园环境数据，通信模块将数据传输至数据采集器，数据采集器汇总处理后上传至服务器，服务器存储数据并进行分析，监控终端可实时查看校园环境数据。