2025年大學(xué)本科（物聯(lián)網(wǎng)工程）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層B.感知層負(fù)責(zé)采集物理世界的信息C.網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和處理D.應(yīng)用層直接與物理設(shè)備交互2.物聯(lián)網(wǎng)中常用的傳感器類型不包括（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.圖像傳感器D.網(wǎng)絡(luò)傳感器3.以下哪種通信技術(shù)常用于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗廣域網(wǎng)（）A.Wi-FiB.ZigBeeC.LoRaD.Bluetooth4.物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的主要功能不包括（）A.設(shè)備管理B.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)C.應(yīng)用開(kāi)發(fā)D.網(wǎng)絡(luò)攻擊防護(hù)5.以下關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)安全的說(shuō)法，正確的是（）A.物聯(lián)網(wǎng)安全只涉及網(wǎng)絡(luò)安全B.數(shù)據(jù)加密是物聯(lián)網(wǎng)安全的重要手段C.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不需要進(jìn)行身份認(rèn)證D.安全漏洞對(duì)物聯(lián)網(wǎng)影響不大第II卷（非選擇題共70分）（一）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問(wèn)題，條理清晰，邏輯連貫。1.簡(jiǎn)述物聯(lián)網(wǎng)感知層的主要作用及包含的主要設(shè)備。（10分）2.說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬煞N主要方式。（10分）（二）分析題（共20分）答題要求：對(duì)給定的案例進(jìn)行分析，闡述自己的觀點(diǎn)和理由。案例：某智能家居系統(tǒng)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了家居設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。用戶可以通過(guò)手機(jī)APP控制家里的燈光、空調(diào)、窗簾等設(shè)備。該系統(tǒng)采用了ZigBee通信技術(shù)，傳感器實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)并上傳到云端。1.分析該智能家居系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。（10分）2.若要進(jìn)一步提升該系統(tǒng)的安全性，你認(rèn)為可以采取哪些措施？（10分）（三）設(shè)計(jì)題（共15分）答題要求：根據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案。設(shè)計(jì)一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度、光照等）的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)控制灌溉設(shè)備。請(qǐng)簡(jiǎn)要描述系統(tǒng)的組成部分及工作流程。（四）材料分析題（共15分）材料：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始涉足物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。某企業(yè)推出了一款智能手表，不僅具備普通手表的時(shí)間顯示功能，還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)心率、血壓等健康數(shù)據(jù)，并通過(guò)藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP上。用戶可以隨時(shí)查看自己的健康狀況。然而，該智能手表在市場(chǎng)上銷售一段時(shí)間后，出現(xiàn)了一些用戶反饋數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問(wèn)題。1.分析該智能手表數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確可能的原因。（5分）2.針對(duì)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問(wèn)題，提出你的改進(jìn)建議。（5分）3.從物聯(lián)網(wǎng)安全角度，談?wù)勅绾伪Ｕ显撝悄苁直頂?shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。?分）（五）論述題（共2分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)給定的主題進(jìn)行深入論述，觀點(diǎn)明確，論證充分。論述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的重要影響。答案：第I卷1.D2.D3.C4.D5.B第II卷1.感知層主要作用是采集物理世界的各種信息。包含的主要設(shè)備有各類傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、壓力傳感器、圖像傳感器、聲音傳感器等，還有二維碼識(shí)讀設(shè)備、RFID標(biāo)簽及讀寫(xiě)器等，用于識(shí)別物體信息。2.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬煞N主要方式：一是有線傳輸，如光纖、網(wǎng)線等，優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快、穩(wěn)定性高，適用于數(shù)據(jù)量大、傳輸距離相對(duì)固定的場(chǎng)景；二是無(wú)線傳輸，如Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee、LoRa等，優(yōu)點(diǎn)是部署靈活、無(wú)需布線，適用于移動(dòng)設(shè)備或節(jié)點(diǎn)分布較分散的場(chǎng)景。1.優(yōu)勢(shì)：方便用戶遠(yuǎn)程控制家居設(shè)備，提升生活便利性；實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)，可根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能化管理；采用ZigBee通信技術(shù)，低功耗、自組網(wǎng)能力強(qiáng)，適合智能家居應(yīng)用場(chǎng)景。2.措施：加強(qiáng)設(shè)備身份認(rèn)證，如采用數(shù)字證書(shū)等方式；對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改；定期更新系統(tǒng)軟件，修復(fù)安全漏洞；設(shè)置用戶權(quán)限管理，不同用戶只能操作相應(yīng)設(shè)備。系統(tǒng)組成部分：傳感器用于采集溫度、濕度、光照等農(nóng)田環(huán)境參數(shù)；數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)收集傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行初步處理；通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；監(jiān)控中心配備服務(wù)器和軟件，用于存儲(chǔ)、分析數(shù)據(jù)并發(fā)出控制指令；灌溉設(shè)備根據(jù)指令進(jìn)行自動(dòng)灌溉。工作流程：傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集器收集后通過(guò)通信模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心分析數(shù)據(jù)，若環(huán)境參數(shù)超出設(shè)定范圍，則發(fā)出指令控制灌溉設(shè)備工作。1.原因可能包括：傳感器精度不夠；智能手表與手機(jī)APP通信不穩(wěn)定；數(shù)據(jù)處理算法存在缺陷；手表內(nèi)部電路干擾等。2.改進(jìn)建議：更換高精度傳感器；優(yōu)化通信協(xié)議，增強(qiáng)通信穩(wěn)定性；改進(jìn)數(shù)據(jù)處理算法，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性；對(duì)內(nèi)部電路進(jìn)行電磁屏蔽等抗干擾處理。3.保障安全性措施：采用加密算法對(duì)傳輸數(shù)據(jù)加密；對(duì)智能手表和手機(jī)APP進(jìn)行身份認(rèn)證，如使用數(shù)字簽名；建立安全通道，防止數(shù)據(jù)被攔截篡改；定期更新安全密鑰。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)未來(lái)社會(huì)發(fā)展具有多方面重要影響。在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，催生新的商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。在社會(huì)生活方面，提升生活質(zhì)