2025年P(guān)ython物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試卷：實(shí)戰(zhàn)演練與押題指導(dǎo)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在Python中，如果要實(shí)現(xiàn)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與云平臺(tái)之間的消息推送服務(wù)，以下哪種通信協(xié)議最為常用且適合發(fā)布/訂閱模式？A.HTTPGETB.CoAPC.MQTTD.FTP2.以下哪個(gè)Python庫通常用于處理JSON格式的數(shù)據(jù)，這在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間傳輸配置信息或傳感器讀數(shù)時(shí)非常常見？A.numpyB.pandasC.jsonD.matplotlib3.當(dāng)使用樹莓派（RaspberryPi）控制GPIO引腳輸出低電平以點(diǎn)亮一個(gè)連接的LED燈時(shí)，以下哪種Python代碼邏輯是正確的？```pythonimportRPi.GPIOasGPIOGPIO.setmode(GPIO.BCM)led_pin=18GPIO.setup(led_pin,GPIO.OUT)GPIO.output(led_pin,__________)```請(qǐng)?jiān)跈M線上填入正確的選項(xiàng)：A.GPIO.HIGHB.GPIO.LOWC.1D.04.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要低功耗特性的室內(nèi)環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)時(shí)，以下哪種傳感器模塊通常是更好的選擇？A.Wi-Fi模塊+溫濕度傳感器B.LoRaWAN模塊+溫濕度傳感器C.Bluetooth模塊+溫濕度傳感器D.Zigbee模塊+溫濕度傳感器5.以下哪個(gè)Python庫是官方推薦的用于連接和操作MQTT協(xié)議的客戶端庫？A.socketB.requestsC.paho-mqttD.ernet6.如果一個(gè)Python腳本需要持續(xù)不斷地從串口讀取來自Arduino的傳感器數(shù)據(jù)，并在讀取到特定閾值時(shí)執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作，以下哪種循環(huán)結(jié)構(gòu)比較適合？A.`foriinrange(10):`B.`whileTrue:`C.`foriteminlist:`D.`ifcondition:`7.以下哪種技術(shù)通常用于在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備端運(yùn)行部分AI算法，以減少數(shù)據(jù)傳輸量和提高響應(yīng)速度？A.邊緣計(jì)算(EdgeComputing)B.云計(jì)算(CloudComputing)C.模塊化編程(ModularProgramming)D.面向?qū)ο缶幊?Object-OrientedProgramming)8.在使用Python編寫程序時(shí)，如果需要臨時(shí)保存程序運(yùn)行過程中的一些中間數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)量不大，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最為合適？A.文件(File)B.字典(Dictionary)C.列表(List)D.字符串(String)9.以下哪個(gè)參數(shù)是使用`requests`庫向HTTP服務(wù)器發(fā)送POST請(qǐng)求時(shí)，用于傳輸JSON數(shù)據(jù)的關(guān)鍵參數(shù)？A.`data`B.`json`C.`body`D.`content`10.當(dāng)使用`try...except`語句塊處理Python代碼時(shí)，其主要目的是？A.提高代碼可讀性B.優(yōu)化代碼執(zhí)行速度C.捕獲并處理可能發(fā)生的異常錯(cuò)誤D.增加代碼行數(shù)二、填空題1.在Python中，要讀取樹莓派GPIO引腳的狀態(tài)，通常會(huì)使用`GPIO.input()`函數(shù)，該函數(shù)返回的值是`0`或`1`，分別代表電平。2.MQTT協(xié)議中，消息的發(fā)布者（Producer）將消息發(fā)送到指定的，再由訂閱者（Consumer）從該主題中獲取消息。3.Python中的`logging`模塊是處理程序日志的標(biāo)準(zhǔn)庫，可以通過配置不同級(jí)別的日志（如DEBUG,INFO,WARNING,ERROR,CRITICAL）來記錄程序運(yùn)行狀態(tài)。4.如果需要將一個(gè)包含多個(gè)傳感器讀數(shù)的Python字典（例如`{'temp':25,'hum':60}`）轉(zhuǎn)換為JSON字符串以便通過MQTT發(fā)送，可以使用`json.dumps()`函數(shù)。5.當(dāng)使用Python操作文件時(shí)，打開文件進(jìn)行讀寫操作后，通常會(huì)使用`file.close()`方法來關(guān)閉文件，釋放系統(tǒng)資源。6.在處理傳感器數(shù)據(jù)時(shí)，如果需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理以減少噪聲，常用的方法之一是計(jì)算數(shù)據(jù)的移動(dòng)平均值。7.串口通信中，常用的波特率（BaudRate）設(shè)置有9600,115200等，它表示每秒鐘傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)。8.在使用Python與外部API交互時(shí)，如果API文檔指定使用HTTPS協(xié)議，那么在構(gòu)建請(qǐng)求時(shí)，URL應(yīng)使用`https://`前綴。9.如果一個(gè)Python函數(shù)需要接收任意數(shù)量的位置參數(shù)，可以使用`*args`作為參數(shù)名。10.對(duì)于需要長時(shí)間運(yùn)行并在后臺(tái)默默工作的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，通常推薦使用如`supervisor`或`systemd`等進(jìn)程管理工具來確保其穩(wěn)定運(yùn)行。三、簡答題1.請(qǐng)簡述使用Python通過MQTT協(xié)議發(fā)送消息到Broker的基本步驟。2.在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，為什么需要使用異常處理（try...except）？請(qǐng)結(jié)合Python編程談?wù)勀愕睦斫狻?.假設(shè)你需要使用Python控制一個(gè)舵機(jī)（Servo）電機(jī)，使其按照特定角度序列（如[0,90,180,90,0]度）運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)描述你會(huì)使用哪些Python庫（假設(shè)是針對(duì)RaspberryPi或類似平臺(tái)）以及大致的編程思路。四、代碼閱讀與完善題```python#導(dǎo)入庫importRPi.GPIOasGPIOimporttime#設(shè)置GPIO模式GPIO.setmode(GPIO.BCM)#定義LED和按鈕的引腳號(hào)led_pin=17button_pin=27#設(shè)置LED為輸出模式，按鈕為輸入模式GPIO.setup(led_pin,GPIO.OUT)GPIO.setup(button_pin,GPIO.IN,pull_up_down=GPIO.PUD_UP)#假設(shè)按鈕通過上拉電阻連接#定義一個(gè)函數(shù)來處理按鈕按下事件defbutton_pressed(channel):print("Buttonwaspressed!")GPIO.output(led_pin,GPIO.LOW)#假設(shè)按下時(shí)LED熄滅#使用GPIO添加中斷，當(dāng)按鈕被按下時(shí)調(diào)用button_pressed函數(shù)GPIO.add_event_detect(button_pin,GPIO.FALLING,callback=button_pressed,bouncetime=200)try:whileTrue:#讀取按鈕狀態(tài)，如果為低電平（按鈕被按下），點(diǎn)亮LEDifGPIO.input(button_pin)==0:GPIO.output(led_pin,GPIO.HIGH)else:GPIO.output(led_pin,GPIO.LOW)time.sleep(0.1)#簡單去抖延時(shí)exceptKeyboardInterrupt:print("Programinterruptedbyuser.")finally:#清除GPIO設(shè)置，清理資源GPIO.cleanup()```請(qǐng)回答：1.在上述代碼中，至少指出兩處可以改進(jìn)或存在潛在問題的地方，并簡述你的理由。2.如果按鈕按下時(shí)需要點(diǎn)亮LED，而松開時(shí)熄滅LED，且要求響應(yīng)更快（不考慮物理去抖），代碼應(yīng)該如何修改實(shí)現(xiàn)？請(qǐng)寫出修改的關(guān)鍵部分。五、代碼編寫題請(qǐng)編寫一個(gè)Python腳本，完成以下功能：1.連接到一個(gè)運(yùn)行MQTT服務(wù)的Broker（假設(shè)地址為``，端口為`1883`）。2.向主題`sensor/data`訂閱消息。3.當(dāng)接收到來自該主題的消息時(shí)，打印出接收到的消息內(nèi)容。4.要求使用`paho-mqtt`庫實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)?jiān)谙路娇瞻滋幘帉懲暾腜ython代碼。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.B5.C6.B7.A8.C9.B10.C二、填空題1.高低2.主題(Topic)3.日志4.dumps5.close6.移動(dòng)平均7.波特率8.HTTPS9.*args10.supervisor/systemd三、簡答題1.解析思路：考察對(duì)MQTT通信模型的掌握?；静襟E包括：導(dǎo)入`paho-mqtt`庫->創(chuàng)建MQTT客戶端實(shí)例->連接Broker(提供Broker地址、端口、用戶名密碼等)->訂閱感興趣的主題(使用`subscribe`方法)->定義消息回調(diào)函數(shù)(當(dāng)收到消息時(shí)自動(dòng)調(diào)用)->開始循環(huán)處理(`loop_start`或`loop_forever`)->發(fā)布消息(使用`publish`方法)。答案應(yīng)包含以上關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.解析思路：考察對(duì)Python異常處理機(jī)制的理解及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用價(jià)值。異常處理可以捕獲代碼運(yùn)行中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤（如IO錯(cuò)誤、網(wǎng)絡(luò)中斷、傳感器讀取異常、數(shù)據(jù)格式錯(cuò)誤等），防止程序意外崩潰，提高程序的健壯性和穩(wěn)定性。在物聯(lián)網(wǎng)場景下，設(shè)備可能長期運(yùn)行在復(fù)雜環(huán)境中，使用異常處理可以確保服務(wù)持續(xù)可用，并能提供錯(cuò)誤記錄或重試機(jī)制。答案應(yīng)圍繞“捕獲錯(cuò)誤”、“防止崩潰”、“提高健壯性”展開。3.解析思路：考察對(duì)伺服電機(jī)控制和Python庫應(yīng)用的了解。需使用如`RPi.GPIO`或`gpiozero`庫。思路是：導(dǎo)入庫->設(shè)置GPIO模式->定義引腳號(hào)并配置為輸出->創(chuàng)建舵機(jī)對(duì)象（關(guān)聯(lián)引腳和初始脈寬）->使用舵機(jī)對(duì)象的`write`或`angle`方法按順序設(shè)置角度值->可以加入延時(shí)以控制運(yùn)動(dòng)速度。四、代碼閱讀與完善題1.解析思路：*問題一：`GPIO.add_event_detect`中的`callback=button_pressed,bouncetime=200`。`GPIO.add_event_detect`已過時(shí)，推薦使用`GPIO.add_event_detect`的替代方案，如結(jié)合`GPIO.add_event_callback`和`GPIO.wait_for_edge`，或者直接使用`RPi.GPIO`庫較新版本提供的`InputDevice`類配合`Bouncetime`。理由是`GPIO.add_event_detect`已不推薦使用。*問題二：主循環(huán)中的`ifGPIO.input(button_pin)==0:`判斷邏輯。這個(gè)判斷放在無限循環(huán)里是無效的。因?yàn)閌GPIO.add_event_detect`設(shè)置了中斷，按鈕狀態(tài)改變會(huì)觸發(fā)中斷服務(wù)程序`button_pressed`執(zhí)行，主循環(huán)中的判斷永遠(yuǎn)不會(huì)再次進(jìn)入。如果要在松開時(shí)熄滅LED，且不依賴中斷，則需要清除中斷或使用其他邏輯，但題目要求是改進(jìn)，那么可以指出此判斷邏輯的冗余或無效性。*(可選補(bǔ)充)問題三：`GPIO.output(led_pin,GPIO.LOW)`在`button_pressed`函數(shù)中。這里熄滅LED，但題目要求按下時(shí)點(diǎn)亮。應(yīng)改為`GPIO.output(led_pin,GPIO.HIGH)`。2.解析思路：修改關(guān)鍵部分應(yīng)放在中斷回調(diào)函數(shù)`button_pressed`中，或者如果放棄使用中斷，則在主循環(huán)中讀取按鈕狀態(tài)。為了響應(yīng)更快且不依賴物理防抖，應(yīng)在回調(diào)函數(shù)中直接切換LED狀態(tài)。```python#在button_pressed函數(shù)內(nèi)修改：defbutton_pressed(channel):GPIO.output(led_pin,GPIO.HIGH)#按下時(shí)點(diǎn)亮LED#或者如果去掉中斷，在主循環(huán)中修改：#whileTrue:#ifGPIO.input(button_pin)==GPIO.LOW:#檢測到低電平（按下）#GPIO.output(led_pin,GPIO.HIGH)#else:#GPIO.output(led_pin,GPIO.LOW)#time.sleep(0.01)#使用更小的延時(shí)以提高響應(yīng)