2025年高職（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）MQTT協(xié)議應(yīng)用試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）（總共20題，每題2分，每題的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)最符合題意）1.MQTT協(xié)議的發(fā)布/訂閱模型中，發(fā)布者向哪個(gè)實(shí)體發(fā)送消息？A.訂閱者B.代理服務(wù)器C.主題D.消息隊(duì)列2.以下哪個(gè)不是MQTT協(xié)議的特點(diǎn)？A.低帶寬B.高可靠性C.簡單輕量級D.復(fù)雜的消息路由3.MQTT協(xié)議中，QoS等級為1時(shí)，表示什么？A.最多一次B.至少一次C.只有一次D.可靠傳輸4.當(dāng)MQTT客戶端連接到代理服務(wù)器時(shí)，使用的默認(rèn)端口是？A.1883B.80C.443D.90015.在MQTT協(xié)議中，主題過濾器用于？A.篩選發(fā)布的消息B.過濾訂閱的主題C.管理客戶端連接D.控制消息的優(yōu)先級6.MQTT協(xié)議的保留消息特性允許？A.消息在代理服務(wù)器上永久存儲B.消息只發(fā)送給特定的客戶端C.消息在一定時(shí)間后自動(dòng)刪除D.消息以加密形式存儲7.以下哪種情況會導(dǎo)致MQTT客戶端與代理服務(wù)器連接斷開？A.網(wǎng)絡(luò)故障B.客戶端發(fā)送PINGREQ消息C.代理服務(wù)器重啟D.以上都是8.MQTT協(xié)議中，客戶端訂閱主題時(shí)，可以使用哪種通配符？A.B.+C.D.以上都是9.當(dāng)MQTT客戶端訂閱多個(gè)主題時(shí)，代理服務(wù)器如何處理消息？A.按順序發(fā)送B.隨機(jī)發(fā)送C.根據(jù)訂閱順序緩存消息D.分別發(fā)送到對應(yīng)的客戶端10.MQTT協(xié)議的消息體可以包含哪些內(nèi)容？A.文本B.二進(jìn)制數(shù)據(jù)C.JSON格式數(shù)據(jù)D.以上都可以11.在MQTT協(xié)議中，發(fā)布者如何知道訂閱者是否成功接收了消息？A.通過狀態(tài)碼反饋B.訂閱者發(fā)送確認(rèn)消息C.代理服務(wù)器記錄日志D.無法直接得知12.以下關(guān)于MQTT協(xié)議的安全性，說法正確的是？A.不支持加密傳輸B.采用SSL/TLS加密C.安全性由客戶端保證D.只有付費(fèi)版本支持安全特性13.MQTT協(xié)議中，心跳機(jī)制的作用是？A.保持客戶端與服務(wù)器的連接B.檢測網(wǎng)絡(luò)延遲C.同步時(shí)間D.傳輸重要消息14.當(dāng)MQTT客戶端訂閱一個(gè)不存在的主題時(shí)，代理服務(wù)器會？A.拒絕訂閱請求B.創(chuàng)建新主題并接受訂閱C.等待主題創(chuàng)建后再通知客戶端D.忽略該訂閱請求15.MQTT協(xié)議的消息標(biāo)識符（MessageID）用于？A.標(biāo)識消息的來源B.區(qū)分不同的消息類型C.跟蹤消息的傳輸狀態(tài)D.加密消息內(nèi)容16.以下哪種編程語言有成熟的MQTT客戶端庫？A.PythonB.JavaC.C++D.以上都是17.在MQTT協(xié)議中，代理服務(wù)器如何處理大量的訂閱請求？A.限制訂閱數(shù)量B.動(dòng)態(tài)分配資源C.緩存訂閱信息D.以上都有可能18.MQTT協(xié)議的控制報(bào)文不包括以下哪種？A.CONNECTB.SUBSCRIBEC.DATAD.DISCONNECT19.當(dāng)MQTT客戶端向代理服務(wù)器發(fā)送CONNECT報(bào)文時(shí)，必須包含哪些信息？A.客戶端IDB.用戶名和密碼C.訂閱主題列表D.消息體20.MQTT協(xié)議中，QoS等級為2時(shí)，保證消息傳輸?shù)?？A.可靠性和順序性B.高效性C.低延遲D.匿名性第II卷（非選擇題共60分）填空題（共10分）（總共5題，每題2分）1.MQTT協(xié)議的全稱是____________________。2.MQTT協(xié)議中，主題層次結(jié)構(gòu)中不同層次之間用______分隔。3.當(dāng)MQTT客戶端與代理服務(wù)器建立連接后，首先發(fā)送的控制報(bào)文是______。4.MQTT協(xié)議中，發(fā)布者發(fā)布消息時(shí)，消息的QoS等級由______決定。5.在MQTT協(xié)議中，用于取消訂閱的控制報(bào)文是______。簡答題（共20分）（總共4題，每題5分）1.簡述MQTT協(xié)議的發(fā)布/訂閱模型的工作原理。2.說明MQTT協(xié)議中QoS等級為0、1、2的區(qū)別。3.當(dāng)MQTT客戶端連接到代理服務(wù)器失敗時(shí)，可能有哪些原因？4.如何在MQTT客戶端中實(shí)現(xiàn)對多個(gè)主題的訂閱和消息接收？材料分析題（共15分）（總共3題，每題5分）閱讀以下材料，回答問題：材料：在一個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，使用MQTT協(xié)議實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。有多個(gè)傳感器設(shè)備作為發(fā)布者，將采集到的溫度、濕度等數(shù)據(jù)發(fā)布到代理服務(wù)器，而監(jiān)控終端作為訂閱者，訂閱相關(guān)主題接收數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。1.請分析在這個(gè)系統(tǒng)中，MQTT協(xié)議如何保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸？2.如果傳感器設(shè)備發(fā)布的數(shù)據(jù)量突然增大，代理服務(wù)器可能會面臨哪些挑戰(zhàn)？如何應(yīng)對？3.假設(shè)監(jiān)控終端訂閱了多個(gè)主題，當(dāng)某個(gè)主題的數(shù)據(jù)更新不頻繁時(shí)，可以采取什么措施優(yōu)化資源利用？程序設(shè)計(jì)題（共15分）（總共1題，15分）請用Python語言編寫一個(gè)簡單的MQTT客戶端程序，實(shí)現(xiàn)連接到代理服務(wù)器，訂閱一個(gè)主題，并接收該主題的消息。答案1.B2.D3.B4.A5.B6.A7.D8.D9.D10.D11.D12.B13.A14.A15.C16.D17.D18.C19.A20.A填空題答案：1.消息隊(duì)列遙測傳輸協(xié)議2.斜杠（/）3.CONNECT4.發(fā)布者設(shè)置5.UNSUBSCRIBE簡答題答案：1.發(fā)布者將消息發(fā)送到主題，代理服務(wù)器接收并存儲消息，訂閱了該主題的訂閱者從代理服務(wù)器獲取消息。2.QoS0最多一次，不保證消息到達(dá)；QoS1至少一次，保證消息到達(dá)但可能重復(fù)；QoS2只有一次，保證消息可靠且不重復(fù)。3.網(wǎng)絡(luò)故障、代理服務(wù)器配置問題、客戶端認(rèn)證失敗、端口被占用等。4.使用MQTT客戶端庫，通過調(diào)用訂閱接口訂閱多個(gè)主題，設(shè)置回調(diào)函數(shù)處理接收到的消息。材料分析題答案：1.通過QoS等級保證，如QoS1至少一次，QoS2只有一次，確保數(shù)據(jù)傳輸。2.挑戰(zhàn)有資源消耗大、消息積壓等。應(yīng)對可增加服務(wù)器資源、優(yōu)化消息處理邏輯等。3.可減少心跳頻率、降低訂閱主題的監(jiān)控頻率等優(yōu)化資源利用。程序設(shè)計(jì)題答案：```pythonimportpaho.mqtt.clientasmqttdefon_connect(client,userdata,flags,rc):print("Connectedwithresultcode"+str(rc))client.subscribe("your_topic")defon_message(client,userdata,msg):print(msg.topic+""+str(msg.payload))c