2025年大學《信息與計算科學》專業(yè)題庫——智能物聯網技術在家居領域中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內）1.下列哪一項不屬于智能物聯網（IoT）的典型特征？A.物理設備通過網絡互聯B.設備能夠采集和傳輸數據C.系統自動執(zhí)行預設或智能決策的任務D.僅限于工業(yè)自動化領域2.智能家居系統的感知層主要依賴什么技術來感知環(huán)境或用戶行為？A.云計算平臺B.無線通信網絡C.傳感器和執(zhí)行器D.用戶界面設備3.在智能家居中，用于實現設備間低功耗、短距離通信的常用技術是？A.Wi-FiB.NB-IoTC.ZigbeeD.5G4.以下哪種通信協議更適合于智能家居中設備與云平臺之間進行輕量級、發(fā)布/訂閱模式的數據傳輸？A.HTTP/TCPB.CoAPC.FTPD.SMTP5.智能家居系統中，用戶通過手機App遠程控制家中的燈光，這一過程主要體現了物聯網的哪一特性？A.感知性B.互聯性C.智能性D.透明性6.云平臺在智能家居系統中扮演的角色，以下描述錯誤的是？A.提供數據存儲和計算能力B.實現設備底層的硬件驅動管理C.支持用戶遠程訪問和控制D.進行設備間的直接通信7.當智能家居系統中的煙霧傳感器檢測到煙霧時，自動觸發(fā)報警器，這主要利用了物聯網的什么能力？A.數據采集B.網絡傳輸C.自動控制D.人機交互8.下列哪項不是智能家居常見的安全威脅？A.設備被非法遠程控制B.用戶個人隱私數據泄露C.系統因網絡攻擊而癱瘓D.家中溫濕度計讀數不準確9.利用人工智能技術分析用戶在家中的活動模式，從而自動調節(jié)環(huán)境溫度和照明，這體現了智能家居的什么發(fā)展方向？A.簡單自動化B.場景聯動C.個性化服務D.網絡互聯10.邊緣計算在智能家居中的應用優(yōu)勢之一是？A.降低云端數據傳輸帶寬壓力B.提高數據處理的實時性和響應速度C.減少對中心服務器的依賴D.實現更復雜的全局優(yōu)化算法二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.智能家居系統的典型架構通常分為感知層、______層、平臺層和應用層。2.用于測量環(huán)境溫度的傳感器通常稱為______傳感器。3.在MQTT協議中，消息的發(fā)布者、訂閱者以及消息本身之間的認證和加密通常由______層負責。4.實現“日落自動開燈，日出自動關燈”這類功能，通常需要智能家居系統具備______控制能力。5.為了保護智能家居用戶的數據安全，可以對傳輸的數據進行______，對存儲的數據進行加密。6.智能家居中的“場景模式”是指將多個設備的狀態(tài)組合成一個預設的、可一鍵觸發(fā)的狀態(tài)集合，例如“______”模式。7.大數據分析技術可以用于分析智能家居系統產生的海量用戶行為數據，以實現______等增值服務。8.選用智能家居設備時，除了功能，還應考慮其______、功耗和與其他設備的兼容性。9.智能門鎖通過生物特征（如指紋）進行身份驗證，體現了物聯網技術中的______特點。10.隨著5G技術的發(fā)展，將有力支持更多設備接入智能家居網絡，并提升______能力。三、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述物聯網體系架構中感知層的主要功能。2.簡述無線傳感器網絡（WSN）在家居環(huán)境監(jiān)測中的優(yōu)勢。3.簡述智能照明系統可能涉及的關鍵技術和功能。4.簡述智能家居系統中數據安全面臨的主要挑戰(zhàn)。四、論述題（每小題10分，共20分）1.論述將人工智能（AI）技術融入智能家居系統可能帶來的好處和潛在問題。2.分析在設計一個智能家居安防系統時，需要綜合考慮哪些關鍵因素？---試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.B5.B6.B7.C8.D9.C10.B二、填空題1.網絡2.溫度3.安全4.定時5.加密6.睡眠(或營造舒適睡眠環(huán)境)7.個性化推薦(或智能決策)8.可靠性9.精準識別10.帶寬(或傳輸速率)三、簡答題1.感知層的主要功能：負責識別物體、采集環(huán)境信息，通過各類傳感器感知物理世界；執(zhí)行物理操作，通過執(zhí)行器對環(huán)境產生影響；進行數據預處理，如初步過濾、壓縮數據等，并將感知和執(zhí)行結果傳輸給網絡層。解析思路：回答感知層是物聯網與物理世界交互的直接層面，明確其兩大核心功能：感知（用傳感器收集信息）和執(zhí)行（用執(zhí)行器物理動作），并提及可能包含的數據初步處理任務。2.WSN在家居環(huán)境監(jiān)測中的優(yōu)勢：低功耗，傳感器節(jié)點能量有限，WSN技術可延長設備壽命；自組織，網絡節(jié)點可自動配置和修復，部署靈活；大規(guī)模部署，可覆蓋廣闊區(qū)域，密集部署提高監(jiān)測精度；節(jié)點成本低。解析思路：從WSN技術的特點出發(fā)，結合智能家居環(huán)境監(jiān)測的需求，逐一闡述其優(yōu)勢，如對電池壽命的要求、布設的便利性、覆蓋范圍和精度等。3.智能照明系統關鍵技術和功能：關鍵技術包括：傳感器技術（光照、人體感應、運動檢測等）、通信技術（無線控制如Zigbee/BluetoothMesh，有線控制如Zigbee/KNX）、調光調色技術、場景聯動技術、遠程控制技術。功能包括：手動/自動開關燈、亮度/色溫調節(jié)、定時開關、根據環(huán)境光自動調節(jié)亮度、與其他智能設備聯動（如人離開自動關閉所有燈）。解析思路：先列出核心技術類別，再具體說明每類技術包含的內容，然后列舉該系統的主要應用功能，覆蓋基本控制、高級控制和聯動等方面。4.智能家居系統數據安全挑戰(zhàn)：數據傳輸過程中的竊聽和篡改風險；設備接入和控制接口的安全漏洞；用戶隱私數據的泄露風險（如生活習慣、家庭成員信息）；來自外部網絡攻擊的威脅（如DDoS攻擊、入侵控制面板）；不同廠商設備間安全標準不統一。解析思路：從數據生命周期（傳輸、存儲、使用）和系統組成（設備、接口、平臺）兩個維度分析可能存在的安全風險點，涵蓋通信安全、設備安全、隱私保護和外部攻擊等方面。四、論述題1.AI融入智能家居的好處：提升智能化水平，實現更精準、更自主的自動化控制（如根據用戶習慣自動調節(jié)環(huán)境）；提供個性化服務，根據用戶偏好推薦場景模式、優(yōu)化能源使用；增強安防能力，通過圖像識別、行為分析實現更智能的入侵檢測和異常報警；提升用戶體驗，實現更自然的人機交互（如語音控制、手勢識別）；促進數據深度利用，挖掘用戶行為模式，優(yōu)化系統性能和服務。潛在問題：數據隱私和安全風險加劇（需要收集更多用戶數據）；系統決策的透明度和可解釋性不足（AI算法可能像“黑箱”）；可能加劇數字鴻溝（依賴智能設備和技術的家庭）；AI模型的魯棒性和安全性問題（可能被惡意利用）；過度依賴可能導致用戶能力退化。解析思路：首先明確AI融入能帶來哪些積極變化（智能化、個性化、安全性、體驗、數據價值），從技術和社會層面闡述好處。然后，從隱私、透明度、公平性、安全、用戶依賴等角度分析可能引發(fā)的負面影響或挑戰(zhàn)。2.設計智能家居安防系統需考慮的關鍵因素：安全性（防入侵、防破解，包括物理和網絡安全）；可靠性（系統穩(wěn)定運行，設備故障率低，報警及時準確）；實時性（事件檢測和響應速度要求高）；可擴展性（系統能方便地增加或更換傳感器/設備）；易用性