2026年物聯(lián)網(wǎng)低功耗技術(shù)應(yīng)用試題集含答案一、單選題（每題2分，共20題）說明：每題只有一個正確答案。1.在物聯(lián)網(wǎng)低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）技術(shù)中，LoRa技術(shù)的主要優(yōu)勢是什么？A.高速率傳輸B.低功耗、長距離覆蓋C.高頻段應(yīng)用D.適用于室內(nèi)場景2.以下哪種傳感器最適合用于物聯(lián)網(wǎng)低功耗應(yīng)用的長期監(jiān)測場景？A.高精度光學(xué)傳感器B.低功耗溫濕度傳感器C.高帶寬攝像頭傳感器D.大功率紅外傳感器3.在低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，能量收集技術(shù)的主要目的是什么？A.提高數(shù)據(jù)傳輸速率B.延長設(shè)備電池壽命C.增加設(shè)備處理能力D.減少設(shè)備尺寸4.MQTT協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)低功耗應(yīng)用中的典型優(yōu)勢是什么？A.支持高并發(fā)連接B.低帶寬消耗、輕量級C.高安全性加密D.支持大規(guī)模設(shè)備管理5.在低功耗藍牙（BLE）技術(shù)中，哪種模式可以顯著降低設(shè)備功耗？A.連接模式B.廣播模式C.休眠模式D.命令模式6.在物聯(lián)網(wǎng)低功耗通信中，Zigbee技術(shù)的主要應(yīng)用場景是什么？A.大規(guī)模城市監(jiān)控B.低成本智能家居設(shè)備C.高速工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸D.長距離公共網(wǎng)絡(luò)7.以下哪種技術(shù)最適合用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的低功耗喚醒機制？A.高頻信號喚醒B.定時周期性喚醒C.大功率電磁喚醒D.持續(xù)高負載喚醒8.在低功耗物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，哪種電源管理策略可以有效延長電池壽命？A.高頻充電B.低功耗休眠與喚醒結(jié)合C.持續(xù)高功率輸出D.快速放電再充電9.在低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，哪種加密算法通常用于輕量級設(shè)備？A.AES-256B.RSA-4096C.ECC-256D.DES-12810.在物聯(lián)網(wǎng)低功耗設(shè)計中，哪種技術(shù)可以有效減少無線通信的能耗？A.高功率發(fā)射B.數(shù)據(jù)壓縮與聚合C.高頻段傳輸D.實時視頻傳輸二、多選題（每題3分，共10題）說明：每題有多個正確答案，錯選或漏選均不得分。1.以下哪些技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）的典型代表？A.LoRaB.NB-IoTC.5GD.Sigfox2.在低功耗物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，以下哪些傳感器可以采用能量收集技術(shù)？A.溫濕度傳感器B.光照傳感器C.壓力傳感器D.GPS定位傳感器3.MQTT協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)低功耗應(yīng)用中的典型場景包括哪些？A.智能家居設(shè)備控制B.遠程環(huán)境監(jiān)測C.工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集D.實時視頻流傳輸4.低功耗藍牙（BLE）技術(shù)在哪些場景中具有優(yōu)勢？A.可穿戴設(shè)備B.醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備C.大規(guī)模設(shè)備連接D.高速數(shù)據(jù)傳輸5.在物聯(lián)網(wǎng)低功耗設(shè)計中，以下哪些策略可以有效降低能耗？A.優(yōu)化通信協(xié)議B.采用休眠喚醒機制C.使用高功率芯片D.數(shù)據(jù)壓縮與傳輸優(yōu)化6.以下哪些技術(shù)可以用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的低功耗喚醒？A.定時喚醒B.事件觸發(fā)喚醒C.高頻信號喚醒D.低功耗定時器7.在低功耗物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，以下哪些傳感器屬于低功耗類型？A.紅外傳感器B.環(huán)境光傳感器C.氣體傳感器D.高精度攝像頭傳感器8.MQTT協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)低功耗應(yīng)用中的優(yōu)勢包括哪些？A.低帶寬消耗B.支持發(fā)布/訂閱模式C.高可靠性傳輸D.支持QoS優(yōu)先級9.在低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計中，以下哪些技術(shù)可以用于能量收集？A.光能收集B.熱能收集C.霍爾效應(yīng)傳感器D.電磁能收集10.以下哪些技術(shù)可以用于低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電源管理？A.超級電容儲能B.功率管理ICC.電池極性反轉(zhuǎn)保護D.動態(tài)電壓調(diào)節(jié)三、判斷題（每題1分，共10題）說明：判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。1.LoRa技術(shù)適用于大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署，具有低功耗和長距離覆蓋的特點?！?.MQTT協(xié)議是一種面向連接的實時傳輸協(xié)議，不適合低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用?！?.低功耗藍牙（BLE）技術(shù)主要適用于高帶寬數(shù)據(jù)傳輸場景。×4.在低功耗物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，能量收集技術(shù)可以完全替代電池供電?！?.Zigbee技術(shù)主要適用于室內(nèi)低功耗設(shè)備互聯(lián)，不適合室外應(yīng)用?！?.在低功耗設(shè)計中，高頻率通信可以顯著降低能耗。×7.MQTT協(xié)議的QoS優(yōu)先級越高，能耗越大。×8.低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常采用休眠喚醒機制來延長電池壽命?！?.NB-IoT技術(shù)適用于高數(shù)據(jù)速率的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用?！?0.在低功耗設(shè)計中，數(shù)據(jù)壓縮可以減少傳輸次數(shù)，從而降低能耗?！趟?、簡答題（每題5分，共5題）說明：簡述問題，要求答案簡潔明了。1.簡述LoRa技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)低功耗應(yīng)用中的主要優(yōu)勢。答：LoRa技術(shù)具有長距離覆蓋（可達15公里）、低功耗（電池壽命可達數(shù)年）、大容量連接（支持數(shù)千設(shè)備）等特點，適合大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署。2.簡述MQTT協(xié)議在低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的典型場景。答：MQTT適用于智能家居（如智能門鎖、溫控器）、環(huán)境監(jiān)測（如空氣質(zhì)量監(jiān)測）、工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集等場景，其輕量級協(xié)議和低帶寬消耗使其成為低功耗物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)選方案。3.簡述低功耗藍牙（BLE）技術(shù)在可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用優(yōu)勢。答：BLE功耗極低，適合可穿戴設(shè)備（如手環(huán)、手表）的長續(xù)航需求；支持低數(shù)據(jù)速率傳輸，滿足健康監(jiān)測等應(yīng)用場景；設(shè)備小型化且成本較低。4.簡述能量收集技術(shù)在低功耗物聯(lián)網(wǎng)中的意義。答：能量收集技術(shù)可以利用環(huán)境能量（如光能、振動能）為設(shè)備供電，減少對電池的依賴，延長設(shè)備壽命，尤其適用于偏遠地區(qū)或難以更換電池的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。5.簡述低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計中，如何通過休眠喚醒機制降低能耗？答：通過讓設(shè)備在非活動期間進入休眠狀態(tài)，僅在需要時喚醒進行數(shù)據(jù)采集或通信，可以顯著降低功耗。結(jié)合定時喚醒或事件觸發(fā)喚醒，可進一步優(yōu)化能耗。五、論述題（每題10分，共2題）說明：要求答案詳細，邏輯清晰。1.論述LoRaWAN與NB-IoT技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)低功耗廣域網(wǎng)中的應(yīng)用差異及優(yōu)劣勢。答：LoRaWAN和NB-IoT都是LPWAN技術(shù)，但應(yīng)用場景和性能有所不同：-LoRaWAN：-優(yōu)勢：覆蓋范圍更廣（可達15公里），設(shè)備密度高，適合農(nóng)業(yè)、物流等大規(guī)模應(yīng)用；支持免授權(quán)頻段，部署靈活。-劣勢：傳輸速率較低（300kbps），網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相對復(fù)雜。-NB-IoT：-優(yōu)勢：傳輸速率更高（300kbps），支持授權(quán)頻段，網(wǎng)絡(luò)覆蓋與蜂窩網(wǎng)絡(luò)兼容性好，適合城市環(huán)境。-劣勢：覆蓋范圍相對較窄（5-10公里），設(shè)備密度受限。兩者均適用于低功耗場景，但選擇需根據(jù)具體應(yīng)用需求（如速率、覆蓋、成本）決定。2.論述低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，如何通過電源管理技術(shù)延長電池壽命？答：延長低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備電池壽命的關(guān)鍵技術(shù)包括：-優(yōu)化通信策略：采用低功耗通信協(xié)議（如BLE、LoRa），減少傳輸頻率和數(shù)據(jù)量，避免高功率發(fā)射。-休眠喚醒機制：設(shè)備在非活動期間進入休眠狀態(tài)，通過定時或事件觸發(fā)喚醒進行任務(wù)執(zhí)行，如溫濕度采集后立即休眠。-能量收集技術(shù)：利用太陽能、振動能等環(huán)境能量補充電量，減少電池依賴。-動態(tài)電壓調(diào)節(jié)：根據(jù)設(shè)備負載動態(tài)調(diào)整工作電壓，降低待機功耗。-硬件優(yōu)化：選擇低功耗芯片和傳感器，減少靜態(tài)功耗。綜合運用這些技術(shù)可以顯著延長電池壽命，尤其適用于偏遠或維護困難的場景。答案與解析一、單選題答案與解析1.B解析：LoRa技術(shù)采用擴頻調(diào)制，功耗低且覆蓋范圍廣，適合低功耗廣域網(wǎng)應(yīng)用。2.B解析：低功耗溫濕度傳感器功耗極低，適合長期監(jiān)測，如環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)大棚應(yīng)用。3.B解析：能量收集技術(shù)的核心目的是利用環(huán)境能量延長電池壽命，減少維護成本。4.B解析：MQTT協(xié)議輕量級，適合低帶寬場景，如智能家居、遠程監(jiān)測等。5.C解析：BLE的休眠模式可將功耗降至極低，適合可穿戴設(shè)備。6.B解析：Zigbee適用于低成本智能家居設(shè)備（如智能燈、溫控器）的短距離組網(wǎng)。7.B解析：定時周期性喚醒可按需執(zhí)行任務(wù)，避免持續(xù)高功耗。8.B解析：低功耗休眠與喚醒結(jié)合可大幅延長電池壽命，如農(nóng)業(yè)傳感器。9.C解析：ECC-256計算量小，適合資源受限的低功耗設(shè)備。10.B解析：數(shù)據(jù)壓縮與聚合可減少傳輸次數(shù)，降低能耗，如工業(yè)數(shù)據(jù)采集。二、多選題答案與解析1.A、B、D解析：LoRa、NB-IoT、Sigfox均屬于LPWAN技術(shù)，5G速率高不適合低功耗。2.A、B解析：溫濕度、光照傳感器功耗低，適合能量收集；壓力、GPS傳感器功耗較高。3.A、B、C解析：MQTT輕量級適合智能家居、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)數(shù)據(jù)采集；視頻傳輸速率高不適合。4.A、B解析：BLE適用于可穿戴、醫(yī)療監(jiān)測等低功耗場景；大規(guī)模連接需LoRa或NB-IoT。5.A、B、D解析：優(yōu)化協(xié)議、休眠喚醒、數(shù)據(jù)壓縮均能降低能耗；高功率芯片反而不利于節(jié)能。6.A、B解析：定時喚醒和事件觸發(fā)喚醒是低功耗物聯(lián)網(wǎng)的常用喚醒機制；高頻喚醒功耗高。7.A、B、C解析：紅外、環(huán)境光、氣體傳感器功耗低；攝像頭傳感器功耗高。8.A、B、D解析：MQTT低帶寬、支持發(fā)布/訂閱、QoS優(yōu)先級是其優(yōu)勢；高可靠性需額外設(shè)計。9.A、B、D解析：光能、熱能、電磁能可收集；霍爾效應(yīng)是傳感器原理，非能量收集技術(shù)。10.A、B解析：超級電容和功率管理IC可優(yōu)化電源；電池極性反轉(zhuǎn)保護是安全功能；動態(tài)電壓調(diào)節(jié)是軟件策略。三、判斷題答案與解析1.√解析：LoRa技術(shù)設(shè)計目標就是低功耗長距離，適合物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模部署。2.×解析：MQTT輕量級協(xié)議適合低帶寬場景，如智能家居、環(huán)境監(jiān)測。3.×解析：BLE設(shè)計目標是低功耗低速率，不適合高帶寬需求。4.×解析：能量收集技術(shù)目前仍需配合電池使用，無法完全替代。5.×解析：Zigbee也適用于室外場景，如智能路燈、智能停車。6.×解析：高頻通信功耗更高，低頻通信更節(jié)能。7.×解析：QoS優(yōu)先級影響可靠性，與能耗無直接關(guān)系。8.√解析：休眠喚醒是低功耗設(shè)計的核心策略之一。9.×解析：NB-IoT設(shè)計目標低速率低功耗，適合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集。10.√解析：數(shù)據(jù)壓縮減少傳輸次數(shù)，從而降低能耗。四、簡答題答案與解析1.LoRa技術(shù)的主要優(yōu)勢答：長距離覆蓋（15公里）、低功耗（電池壽命數(shù)年）、大容量連接（數(shù)千設(shè)備）、免授權(quán)頻段，適合農(nóng)業(yè)、物流等場景。2.MQTT協(xié)議的典型場景答：智能家居（智能門鎖）、環(huán)境監(jiān)測（空氣質(zhì)量）、工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集（設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測），因其輕量級和低帶寬消耗。3.BLE在可穿戴設(shè)備中的優(yōu)勢答：低功耗（長續(xù)航）、低速率傳輸、設(shè)備小型化低成本，適合手環(huán)、手表等健康監(jiān)測設(shè)備。4.能量收集技術(shù)的意義答：利用環(huán)境能量（光能、振動能）供電，減少電池依賴，延長設(shè)備壽命，適用于偏遠或維護困難的場景。5.休眠喚醒機制降低能耗答：設(shè)備在非活動期間休眠，按需喚醒執(zhí)行任務(wù)