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物联网实验与实训操作考核试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.下列哪一项不属于物联网系统的典型架构层？

A.感知层

B.网络层

C.应用层

D.数据存储层

2.在物联网设备通信中，MQTT协议通常被归类为：

A.HTTP/HTTPS协议

B.低功耗广域网协议（LPWAN）

C.消息队列遥测传输协议

D.有线以太网协议

3.以下哪种传感器通常用于检测环境中的光照强度？

A.温湿度传感器

B.压力传感器

C.光敏传感器

D.红外传感器

4.将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号的过程称为：

A.滤波

B.放大

C.模数转换（ADC）

D.数模转换（DAC）

5.在使用Arduino等开发板进行物联网项目开发时，通常使用的编程语言是：

A.Java

B.Python

C.C/C++

D.PHP

6.以下哪种技术常用于实现低功耗广域物联网网络？

A.Wi-Fi

B.Zigbee

C.LoRaWAN

D.BluetoothLowEnergy(BLE)

7.物联网云平台通常提供哪种服务，用于将设备采集的数据存储和管理？

A.设备接入管理

B.数据存储与分析

C.规则引擎

D.应用开发接口

8.在物联网应用开发中，用于实现设备与云平台之间数据传输的接口通常称为：

A.API

B.SDK

C.协议

D.接口板

9.以下哪项不是物联网安全面临的主要挑战？

A.设备物理安全

B.数据传输安全

C.操作系统安全

D.用户界面设计美观

10.使用串口通信时，串口号和波特率是必须配置的参数，它们分别表示：

A.通信协议和数据传输速率

B.通信端口和数据传输速率

C.通信协议和设备地址

D.通信端口和设备地址

二、填空题（每空1分，共15分）

1.物联网的英文名称是________。

2.常用的物联网感知层设备包括传感器和________。

3.将设备接入互联网常用的两种方式是________和有线网络连接。

4.在嵌入式系统中，编写和下载程序到微控制器的过程通常称为________。

5.MQTT协议中，消息的三种主要QoS等级是0（________）、1（________）和2（________）。

6.云平台中，用于根据设备数据自动触发动作或服务的功能称为________。

7.在进行硬件调试时，万用表是一种常用的________工具。

8.C语言中，用于输出字符串的函数是________。

9.如果传感器输出的是模拟电压信号，而微控制器只认识数字信号，那么需要使用________进行转换。

10.物联网应用层是物联网系统与________交互的层面。

三、简答题（每题5分，共20分）

1.简述物联网系统感知层的主要功能。

2.简述使用Arduino连接一个光敏传感器，并编写代码读取其模拟值的基本步骤。

3.简述在物联网云平台上注册一个设备的基本流程。

4.简述在物联网项目开发中，进行软硬件调试时可能遇到的问题及相应的解决思路。

四、设计题（每题10分，共20分）

1.设计一个简单的物联网门禁系统。该系统应能通过手机APP远程查看门的状态（开/关），并能远程控制门的开关。请简述系统所需硬件组件（至少列出三种）、软件平台（云平台或本地服务器）、数据传输方式以及主要的功能实现逻辑。

2.假设你需要设计一个用于监测室内温湿度的物联网节点。请简述该节点需要哪些关键硬件组件？在软件层面，你需要编写哪些程序功能来实现：温湿度数据的采集、数据的格式化、通过MQTT协议将数据发送到云平台，并说明选择MQTT协议的理由。

五、编程实践题（共25分）

假设你正在使用Arduino开发板和一个DHT11温湿度传感器进行项目开发。请根据以下要求，描述或伪编写相应的Arduino代码片段。

1.（10分）编写代码初始化串口通信，设置波特率为9600，并编写代码读取DHT11传感器返回的温湿度数据，通过串口将温度和湿度值打印出来。注意说明如何处理DHT11的数据读取和校验。

2.（15分）在读取到温湿度数据后，请编写代码判断当前温度