2025年大學(xué)第三學(xué)年（電子信息工程）物聯(lián)網(wǎng)通信測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共8小題，每小題5分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案填寫在括號內(nèi)。1.以下關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)通信中ZigBee技術(shù)的描述，錯誤的是（）A.低功耗B.低成本C.高傳輸速率D.適合短距離通信2.物聯(lián)網(wǎng)通信中，用于實現(xiàn)設(shè)備定位的技術(shù)是（）A.RFIDB.NFCC.GPSD.以上都是3.在LoRaWAN協(xié)議中，終端設(shè)備與網(wǎng)關(guān)之間通信采用的頻段是（）A.2.4GHzB.868MHz（歐洲）/915MHz（美國）C.5GHzD.1GHz4.以下哪種通信技術(shù)不屬于蜂窩通信技術(shù)（）A.GSMB.CDMAC.Wi-FiD.LTE5.物聯(lián)網(wǎng)通信中，MQTT協(xié)議的特點不包括（）A.輕量級B.基于發(fā)布/訂閱模式C.適合長連接D.傳輸效率低6.藍(lán)牙技術(shù)工作在（）頻段。A.2.4GHzB.5GHzC.900MHzD.1.8GHz7.關(guān)于ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器，說法正確的是（）A.是網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備B.負(fù)責(zé)分配網(wǎng)絡(luò)地址C.具有路由功能D.以上都是8.以下哪種物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)常用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的無線通信（）A.ZigBeeB.LoRaC.SigfoxD.以上都有可能第II卷（非選擇題，共60分）9.（10分）簡述物聯(lián)網(wǎng)通信中常用的幾種短距離無線通信技術(shù)及其特點。10.（15分）闡述LoRaWAN協(xié)議的主要組成部分及其功能。11.（15分）在物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)中，如何保障數(shù)據(jù)的安全性？請詳細(xì)說明。12.（材料題，10分）材料：在一個智能家居系統(tǒng)中，多個傳感器節(jié)點需要將采集到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)皆贫朔?wù)器進(jìn)行處理和分析。目前，該系統(tǒng)采用了ZigBee技術(shù)進(jìn)行通信，但隨著節(jié)點數(shù)量的增加，通信延遲逐漸增大。問題：請分析可能導(dǎo)致通信延遲增大的原因，并提出改進(jìn)措施。13.（材料題，20分）材料：某物聯(lián)網(wǎng)項目需要實現(xiàn)多個設(shè)備之間的長距離通信，要求通信成本低、功耗低。經(jīng)過調(diào)研，考慮采用LoRa技術(shù)。問題：（1）請簡述LoRa技術(shù)在滿足該項目要求方面的優(yōu)勢。（2）設(shè)計一個基于LoRa技術(shù)的通信方案，包括設(shè)備選型、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等。答案：1.C2.D3.B4.C5.D6.A7.D8.D9.常見短距離無線通信技術(shù)及特點：ZigBee技術(shù)，低功耗、低成本、自組網(wǎng)能力強(qiáng)、適合短距離、低速率通信；藍(lán)牙技術(shù)，工作在2.4GHz頻段，功耗較低，傳輸距離一般在10米左右，常用于短距離設(shè)備連接；Wi-Fi技術(shù)，傳輸速率高，適合室內(nèi)短距離高速數(shù)據(jù)傳輸，但功耗相對較高；NFC技術(shù)，近距離高頻通信，主要用于簡單的信息交互，如支付等。10.LoRaWAN協(xié)議主要由終端設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器組成。終端設(shè)備負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)并發(fā)送；網(wǎng)關(guān)接收終端設(shè)備數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、設(shè)備管理等；應(yīng)用服務(wù)器提供應(yīng)用接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、分析和應(yīng)用。11.保障物聯(lián)網(wǎng)通信數(shù)據(jù)安全的措施：采用加密算法對傳輸數(shù)據(jù)加密，如AES等；對設(shè)備進(jìn)行身份認(rèn)證，防止非法設(shè)備接入；建立安全密鑰管理機(jī)制，定期更新密鑰；設(shè)置防火墻，防止外部非法訪問；采用入侵檢測系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)和阻止異常行為。12.通信延遲增大原因：ZigBee網(wǎng)絡(luò)容量有限，節(jié)點增多導(dǎo)致競爭加劇；路由算法不夠優(yōu)化，數(shù)據(jù)傳輸路徑選擇不合理。改進(jìn)措施：增加網(wǎng)關(guān)數(shù)量，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和容量；優(yōu)化路由算法，采用更高效的路由協(xié)議，如AODV等。13.（1）LoRa技術(shù)優(yōu)勢：長距離通信能力強(qiáng)，適合低功耗、低成本的長距離物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；抗干擾能力強(qiáng)，信號傳輸穩(wěn)定；組網(wǎng)