2025年大學(xué)大一（物聯(lián)網(wǎng)工程）物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議主要用于低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）？A.ZigBeeB.LoRaC.Wi-FiD.Bluetooth2.物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議中，哪一個(gè)協(xié)議基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)？A.ZigBeeB.LoRaC.SigfoxD.NB-IoT3.以下關(guān)于MQTT協(xié)議的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是？A.是一種輕量級(jí)的發(fā)布/訂閱消息傳輸協(xié)議B.適用于低帶寬、高延遲的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境C.消息傳輸基于HTTP協(xié)議D.廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間通信4.藍(lán)牙協(xié)議主要用于什么場(chǎng)景的通信？A.長(zhǎng)距離、低功耗通信B.短距離、低功耗通信C.長(zhǎng)距離、高帶寬通信D.短距離、高帶寬通信5.哪一種物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議常用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)？A.ModbusB.LoRaC.Z-WaveD.6LoWPAN6.以下不屬于ZigBee協(xié)議特點(diǎn)的是？A.低功耗B.自組網(wǎng)能力強(qiáng)C.傳輸距離遠(yuǎn)D.成本較低7.LoRa協(xié)議的優(yōu)勢(shì)在于？A.傳輸速率高B.抗干擾能力弱C.適合遠(yuǎn)距離通信D.組網(wǎng)復(fù)雜8.物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議中，HTTP協(xié)議主要用于？A.設(shè)備間實(shí)時(shí)通信B.簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳輸與交互C.低功耗廣域通信D.近距離無(wú)線通信9.關(guān)于Z-Wave協(xié)議，正確的是？A.主要用于智能家居領(lǐng)域B.傳輸距離可達(dá)數(shù)公里C.通信速率很高D.開放性強(qiáng)10.6LoWPAN協(xié)議是基于什么協(xié)議發(fā)展而來(lái)的？A.IPv4B.IPv6C.TCPD.UDP11.以下哪種協(xié)議常用于車聯(lián)網(wǎng)通信？A.CANB.ZigBeeC.LoRaD.Z-Wave12.物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議中，CoAP協(xié)議的特點(diǎn)是？A.基于HTTP，功能豐富B.專為受限設(shè)備設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單高效C.適用于長(zhǎng)距離通信D.傳輸可靠性低13.哪一個(gè)協(xié)議是物聯(lián)網(wǎng)通信中應(yīng)用層的重要協(xié)議之一？A.MQTTB.IEEE802.11C.RF433D.RS485（此處省略至20題，題目類型與上述類似，涵蓋物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的各個(gè)方面，如協(xié)議特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景、與其他協(xié)議對(duì)比等）第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每小題3分。請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫正確答案。1.物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議主要分為______、______、______三層結(jié)構(gòu)。2.LoRa協(xié)議采用了______調(diào)制技術(shù)，提高了通信的抗干擾能力和傳輸距離。3.ZigBee協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有______、______、______三種。4.MQTT協(xié)議的消息類型包括______、______、______。5.藍(lán)牙協(xié)議的工作頻段是______GHz。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡(jiǎn)要回答問題。1.簡(jiǎn)述ZigBee協(xié)議的工作原理。2.說(shuō)明LoRa協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。3.對(duì)比MQTT協(xié)議和HTTP協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)通信中的特點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述藍(lán)牙協(xié)議的通信過(guò)程。（三）材料分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在一個(gè)智能家居系統(tǒng)中，采用了多種物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議。其中，部分傳感器節(jié)點(diǎn)使用ZigBee協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)皆破脚_(tái)。云平臺(tái)與手機(jī)APP之間采用MQTT協(xié)議進(jìn)行通信，用戶可以通過(guò)手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制智能家居設(shè)備。問題：1.請(qǐng)分析ZigBee協(xié)議在該智能家居系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集方面的優(yōu)勢(shì)。（5分）2.說(shuō)明MQTT協(xié)議在云平臺(tái)與手機(jī)APP通信中的作用。（5分）3.若要增加智能家居系統(tǒng)的覆蓋范圍，你認(rèn)為可以考慮采用哪種通信協(xié)議？并說(shuō)明理由。（5分）（四）論述題（共10分）答題要求：本大題共1小題。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的發(fā)展趨勢(shì)，論述其對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響。請(qǐng)從物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的性能提升、應(yīng)用拓展、產(chǎn)業(yè)融合等方面進(jìn)行論述，字?jǐn)?shù)在150-200字之間。（五）方案設(shè)計(jì)題（共20分）答題要求：本大題共1小題。為一個(gè)小型物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通信方案。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)采集多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、光照等，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行分析處理。請(qǐng)選擇合適的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，并說(shuō)明理由，同時(shí)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒?。字?jǐn)?shù)在150-200字之間。答案：1.B2.A3.C4.B5.A6.C7.C8.B9.A10.B11.A12.B13.A14.略15.略16.略17.略18.略19.略20.略填空題答案：1.物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層2.線性調(diào)頻擴(kuò)頻3.星型、樹型、網(wǎng)狀4.CONNECT、PUBLISH、SUBSCRIBE5.2.4簡(jiǎn)答題答案：1.ZigBee協(xié)議工作原理：設(shè)備通過(guò)物理層收發(fā)信號(hào)，數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)幀的封裝與傳輸，網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行路由和地址管理。設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)后，可通過(guò)協(xié)調(diào)器或路由器進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，最終到達(dá)目的設(shè)備。2.LoRa協(xié)議應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：傳輸距離遠(yuǎn)，適合物聯(lián)網(wǎng)中遠(yuǎn)距離通信需求；抗干擾能力強(qiáng)，能在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定通信；功耗低，延長(zhǎng)設(shè)備電池使用壽命；組網(wǎng)相對(duì)簡(jiǎn)單，降低部署成本。3.MQTT協(xié)議特點(diǎn)：輕量級(jí)，適合低帶寬、高延遲網(wǎng)絡(luò)；采用發(fā)布/訂閱模式，實(shí)時(shí)性好；傳輸效率高。HTTP協(xié)議特點(diǎn)：通用性強(qiáng)，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)；基于TCP，可靠性高；但開銷大，不適合低功耗設(shè)備。4.藍(lán)牙通信過(guò)程：設(shè)備先進(jìn)行藍(lán)牙掃描，發(fā)現(xiàn)可連接設(shè)備后發(fā)起連接請(qǐng)求，建立連接后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)商，確定傳輸參數(shù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，通信結(jié)束后可斷開連接。材料分析題答案：1.ZigBee協(xié)議優(yōu)勢(shì)：低功耗，適合傳感器節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)期工作；自組網(wǎng)能力強(qiáng)，便于傳感器節(jié)點(diǎn)靈活組網(wǎng)；成本低，降低系統(tǒng)整體成本。2.MQTT協(xié)議作用：實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)與手機(jī)APP之間高效、實(shí)時(shí)通信；保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院图皶r(shí)性；支持發(fā)布/訂閱模式，方便用戶接收設(shè)備狀態(tài)變化通知。3.可考慮采用LoRa協(xié)議。理由：其傳輸距離遠(yuǎn)，能有效增加智能家居系統(tǒng)覆蓋范圍；抗干擾能力強(qiáng)，可在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定通信；功耗低，適合電池供電的設(shè)備。論述題答案：物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議性能不斷提升，如傳輸速率提高、抗干擾能力增強(qiáng)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更高效運(yùn)行。應(yīng)用拓展方面，新協(xié)議使物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，涵蓋更多行業(yè)。產(chǎn)業(yè)融合上，通信協(xié)議促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)與其他產(chǎn)業(yè)深度