2025年物聯(lián)網(wǎng)概論試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪項最符合2025年物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的核心特征？A.單一設(shè)備的智能化控制B.人-機-物泛在連接與數(shù)據(jù)驅(qū)動的協(xié)同C.基于藍牙的短距離設(shè)備互聯(lián)D.依賴云計算的集中式數(shù)據(jù)處理答案：B2.感知層中用于實現(xiàn)非接觸式信息采集的關(guān)鍵技術(shù)是？A.溫濕度傳感器B.RFID（射頻識別）C.5G通信模塊D.邊緣計算網(wǎng)關(guān)答案：B3.低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）中，適用于超遠距離（>10km）、低速率（<1kbps）場景的典型技術(shù)是？A.ZigBeeB.LoRa（長距離無線電）C.藍牙MeshD.Wi-Fi6答案：B4.邊緣計算在物聯(lián)網(wǎng)中的核心作用是？A.替代云計算實現(xiàn)完全本地化數(shù)據(jù)處理B.降低終端設(shè)備的計算負載C.減少數(shù)據(jù)傳輸延遲并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬D.提升終端設(shè)備的存儲容量答案：C5.M2M（機器對機器）通信與傳統(tǒng)人機通信的主要區(qū)別是？A.無需人工干預(yù)的自動化數(shù)據(jù)交互B.僅支持短距離通信C.依賴衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸D.數(shù)據(jù)格式必須符合HTTP協(xié)議答案：A6.數(shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用是？A.實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)并模擬故障場景B.提升生產(chǎn)線工人的操作培訓(xùn)效率C.優(yōu)化工廠園區(qū)的綠化布局D.實現(xiàn)原材料的自動采購流程答案：A7.LoRa技術(shù)采用的調(diào)制方式是？A.正交頻分復(fù)用（OFDM）B.擴頻調(diào)制（CSS，ChirpSpreadSpectrum）C.高斯頻移鍵控（GFSK）D.正交相移鍵控（QPSK）答案：B8.NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）相比傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其覆蓋增強（CoverageEnhancement）主要通過？A.增加基站發(fā)射功率B.采用重復(fù)傳輸技術(shù)提升信號可靠性C.降低終端設(shè)備的發(fā)射頻率D.擴大單個基站的覆蓋面積答案：B9.物聯(lián)網(wǎng)安全中，終端設(shè)備面臨的最突出風(fēng)險是？A.云服務(wù)器的數(shù)據(jù)泄露B.攻擊者通過弱口令入侵設(shè)備并植入惡意代碼C.運營商網(wǎng)絡(luò)的擁塞導(dǎo)致延遲D.傳感器采集數(shù)據(jù)的精度誤差答案：B10.在OSI參考模型中，物聯(lián)網(wǎng)平臺層（如設(shè)備管理、應(yīng)用使能）主要對應(yīng)哪一層？A.傳輸層B.應(yīng)用層C.網(wǎng)絡(luò)層D.表示層答案：B二、填空題（每題2分，共20分）1.物聯(lián)網(wǎng)典型三層架構(gòu)包括感知層、__________和應(yīng)用層。（網(wǎng)絡(luò)層）2.RFID系統(tǒng)通常由電子標簽、__________和后端數(shù)據(jù)庫組成。（讀寫器）3.ZigBee技術(shù)工作在2.4GHzISM頻段，其最大傳輸速率約為__________。（250kbps）4.5G網(wǎng)絡(luò)中專門支持低功耗大連接（mMTC）場景的技術(shù)是__________。（NR-Light/RedCap）5.邊緣計算的核心特征是將數(shù)據(jù)處理__________（本地化/集中化），減少對云端的依賴。（本地化）6.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的核心目標是通過設(shè)備互聯(lián)與數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)__________。（生產(chǎn)效率提升與智能化決策）7.智慧城市中，物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)包括傳感器網(wǎng)絡(luò)、__________和大數(shù)據(jù)分析。（低功耗廣域網(wǎng)/LPWAN）8.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中，用于監(jiān)測土壤墑情的傳感器主要是__________。（土壤濕度傳感器/土壤水分傳感器）9.區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的主要應(yīng)用是解決__________問題（如設(shè)備身份認證、數(shù)據(jù)防篡改）。（信任與安全）10.ITU-T（國際電信聯(lián)盟電信標準化部門）在__________年發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)定義的關(guān)鍵標準（Y.2060）。（2012）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的核心區(qū)別。答案：物聯(lián)網(wǎng)（IoT）與互聯(lián)網(wǎng)的核心區(qū)別體現(xiàn)在連接對象、數(shù)據(jù)流向和應(yīng)用目標三方面：（1）連接對象：互聯(lián)網(wǎng)以“人-機”連接為主，物聯(lián)網(wǎng)擴展為“人-機-物”泛在連接；（2）數(shù)據(jù)流向：互聯(lián)網(wǎng)側(cè)重用戶主動獲取信息（如網(wǎng)頁瀏覽），物聯(lián)網(wǎng)強調(diào)設(shè)備自動采集并傳輸數(shù)據(jù)（如傳感器實時上傳環(huán)境參數(shù)）；（3）應(yīng)用目標：互聯(lián)網(wǎng)以信息交互為核心，物聯(lián)網(wǎng)以數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化決策與自動化控制為目標（如工業(yè)設(shè)備的預(yù)測性維護）。2.感知層的主要技術(shù)及作用是什么？答案：感知層是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”，主要技術(shù)包括：（1）傳感器技術(shù)（如溫濕度、壓力、圖像傳感器）：負責(zé)物理世界信息的數(shù)字化采集；（2）RFID技術(shù)：通過射頻信號實現(xiàn)非接觸式物體識別與數(shù)據(jù)讀寫；（3）短距離無線通信（如ZigBee、藍牙）：實現(xiàn)感知設(shè)備間的本地互聯(lián)；（4）嵌入式系統(tǒng)：對采集數(shù)據(jù)進行初步處理與緩存。其核心作用是將物理世界的多維信息轉(zhuǎn)化為可傳輸、可處理的數(shù)字信號，為上層提供原始數(shù)據(jù)支撐。3.說明LPWAN技術(shù)的特點及典型應(yīng)用場景。答案：LPWAN（低功耗廣域網(wǎng)）的特點：（1）低功耗：終端設(shè)備續(xù)航可達數(shù)年（如AA電池供電）；（2）廣覆蓋：單基站覆蓋范圍10-50km（遠高于Wi-Fi、藍牙）；（3）低速率：支持100bps-10kbps數(shù)據(jù)傳輸（適合小數(shù)據(jù)包）；（4）大連接：單基站支持數(shù)萬個設(shè)備接入。典型應(yīng)用場景：（1）智能抄表（水/電/氣表遠程讀?。?；（2）環(huán)境監(jiān)測（森林火災(zāi)預(yù)警、土壤墑情監(jiān)測）；（3）資產(chǎn)追蹤（物流貨物定位、貴重物品監(jiān)控）；（4）智慧城市（垃圾桶滿溢報警、路燈狀態(tài)管理）。4.邊緣計算與云計算如何協(xié)同支撐物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用？答案：邊緣計算與云計算的協(xié)同模式可概括為“邊緣處理實時性需求，云端處理全局與復(fù)雜性需求”：（1）邊緣側(cè)：負責(zé)實時數(shù)據(jù)處理（如工業(yè)設(shè)備的異常檢測）、本地決策（如智能攝像頭的實時人臉識別）、減少網(wǎng)絡(luò)傳輸量（僅上傳關(guān)鍵數(shù)據(jù)）；（2）云端：承擔(dān)全局數(shù)據(jù)匯總（如跨工廠設(shè)備運行數(shù)據(jù)整合）、深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練（如基于海量數(shù)據(jù)優(yōu)化預(yù)測算法）、長期數(shù)據(jù)存儲與分析（如年度生產(chǎn)效率趨勢挖掘）；（3）協(xié)同機制：邊緣節(jié)點通過輕量級協(xié)議（如MQTT）與云端同步，云端將優(yōu)化后的模型或策略下發(fā)至邊緣側(cè)，形成“端-邊-云”閉環(huán)。5.簡述AIoT（人工智能+物聯(lián)網(wǎng)）的核心價值及一個典型應(yīng)用案例。答案：AIoT的核心價值是通過AI技術(shù)（如機器學(xué)習(xí)、計算機視覺）提升物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的利用效率，實現(xiàn)從“數(shù)據(jù)采集”到“智能決策”的跨越，具體表現(xiàn)為：（1）提升設(shè)備自主性（如傳感器+AI算法實現(xiàn)設(shè)備自診斷）；（2）優(yōu)化資源配置（如AI分析能耗數(shù)據(jù)后自動調(diào)節(jié)空調(diào)溫度）；（3）降低人工干預(yù)（如AI識別圖像中的故障點并觸發(fā)維修流程）。典型案例：智能巡檢機器人在電力行業(yè)的應(yīng)用。機器人通過攝像頭、紅外傳感器采集設(shè)備圖像與溫度數(shù)據(jù)，邊緣側(cè)AI模型實時識別設(shè)備外觀異常（如線路破損）或溫度超閾值，云端AI結(jié)合歷史數(shù)據(jù)預(yù)測故障概率，最終實現(xiàn)“自動巡檢-智能分析-主動預(yù)警”的全流程智能化。四、綜合分析題（每題10分，共20分）1.設(shè)計一個智能工廠的物聯(lián)網(wǎng)部署方案，需涵蓋網(wǎng)絡(luò)選型、數(shù)據(jù)處理架構(gòu)及安全措施。答案：智能工廠物聯(lián)網(wǎng)部署方案設(shè)計如下：（1）網(wǎng)絡(luò)選型：車間內(nèi)設(shè)備（如機床、機械臂）采用5G+TSN（時間敏感網(wǎng)絡(luò)），滿足高實時性（延遲<10ms）與確定性傳輸需求；低功耗設(shè)備（如環(huán)境傳感器、資產(chǎn)標簽）采用NB-IoT，支持廣覆蓋與長續(xù)航；臨時調(diào)試設(shè)備通過Wi-Fi6接入，提供高帶寬（9.6Gbps）的本地互聯(lián)。（2）數(shù)據(jù)處理架構(gòu)：邊緣層：部署邊緣計算網(wǎng)關(guān)，對設(shè)備運行數(shù)據(jù)（如振動、電流）進行實時分析，識別異常（如振動頻率超標）并觸發(fā)本地停機指令；平臺層：通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺（如華為MindSphere）匯聚跨車間數(shù)據(jù)，利用機器學(xué)習(xí)模型預(yù)測設(shè)備剩余壽命（RUL），提供維修計劃；云端：存儲全工廠歷史數(shù)據(jù)，支持跨工廠生產(chǎn)效率對比與全局產(chǎn)能優(yōu)化。（3）安全措施：設(shè)備身份認證：采用國密SM2算法對終端設(shè)備進行唯一身份標識（IMEI+數(shù)字證書），防止非法設(shè)備接入；數(shù)據(jù)加密：傳輸層使用TLS1.3加密，存儲層采用AES-256加密敏感數(shù)據(jù)（如工藝參數(shù)）；入侵檢測：在邊緣網(wǎng)關(guān)部署輕量級IDS（入侵檢測系統(tǒng)），監(jiān)測異常數(shù)據(jù)流量（如短時間內(nèi)大量請求）并阻斷；安全審計：記錄所有設(shè)備操作日志（如參數(shù)修改、網(wǎng)絡(luò)連接），定期由云端進行安全合規(guī)性檢查。2.結(jié)合農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，設(shè)計一個蔬菜大棚的智能監(jiān)測與控制系統(tǒng)，需說明傳感器選擇、通信方式及控制邏輯。答案：蔬菜大棚智能監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計如下：（1）傳感器選擇：環(huán)境監(jiān)測：溫濕度傳感器（測量棚內(nèi)溫度20-35℃、濕度60-80%）、光照傳感器（監(jiān)測光照強度3000-10000lux）、CO?傳感器（濃度800-1500ppm）；土壤監(jiān)測：土壤濕度傳感器（墑情20-40%）、土壤pH傳感器（5.5-6.5）、土壤EC傳感器（電導(dǎo)率0.8-2.5mS/cm）；設(shè)備狀態(tài)：水泵/閥門狀態(tài)傳感器（反饋開關(guān)狀態(tài)）、卷簾機位置傳感器（監(jiān)測棚膜開合程度）。（2）通信方式：傳感器與邊緣控制器：短距離采用ZigBee（2.4GHz，低功耗，支持自組網(wǎng)），避免布線；邊緣控制器與云平臺：長距離采用4GCat.1（低帶寬、低成本）或NB-IoT（適合小數(shù)據(jù)量上報），確保偏遠地區(qū)連接；用戶終端（手機/PC）與云平臺：通過HTTP/HTTPS協(xié)議訪問，支持實時數(shù)據(jù)查看與遠程控制。（3）控制邏輯：自動模式：邊緣控制器根據(jù)作物生長模型（如番茄花期需溫25℃、需光8000lux）自動調(diào)節(jié)：溫度過高：觸發(fā)卷簾機開啟+風(fēng)機啟動；溫度過低：