2025年高职物联网（无线传感器网络）试题及答案.doc

2025年高职物联网（无线传感器网络）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）
答题要求：本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。

1. 无线传感器网络的核心是（ ）
A. 传感器节点 B. 汇聚节点 C. 网络协议 D. 数据处理中心
2. 传感器节点的能量主要消耗在（ ）
A. 数据采集 B. 数据传输 C. 数据处理 D. 以上都是
3. 以下哪种拓扑结构适用于无线传感器网络（ ）
A. 星型 B. 总线型 C. 网状型 D. 树形
4. 无线传感器网络的MAC协议主要负责（ ）
A. 数据链路层的介质访问控制 B. 网络层的路由选择
C. 传输层的端到端可靠传输 D. 应用层的数据处理
5. 以下不属于无线传感器网络路由协议设计目标的是（ ）
A. 能量高效 B. 快速收敛 C. 高可靠性 D. 高带宽需求
6. 数据融合技术可以在无线传感器网络中（ ）
A. 减少数据传输量 B. 提高数据准确性
C. 延长网络寿命 D. 以上都是
7. 无线传感器网络的定位技术主要用于确定（ ）
A. 传感器节点的位置 B. 汇聚节点的位置
C. 网络的覆盖范围 D. 数据的传输路径
8. 以下哪种定位技术精度较高但能耗较大（ ）
A. 基于距离的定位技术 B. 基于角度的定位技术
C. 基于位置指纹的定位技术 D. 质心定位技术
9. 无线传感器网络的安全机制不包括（ ）
A. 数据加密 B. 身份认证 C. 入侵检测 D. 网络拓扑发现
10. 以下哪种加密算法常用于无线传感器网络（ ）
A. RSA B. AES C. DES D. MD5
11. 无线传感器网络的应用领域不包括（ ）
A. 环境监测 B. 军事侦察 C. 电子商务 D. 智能家居
12. 传感器节点的硬件平台主要包括（ ）
A. 传感器模块 B. 处理器模块 C. 无线通信模块 D. 以上都是
13. 以下哪种传感器可用于监测温度（ ）
A. 加速度传感器 B. 温度传感器 C. 湿度传感器 D. 光照传感器
14. 无线传感器网络的通信频段通常在（ ）
A. 低频段 B. 中频段 C. 高频段 D. 微波频段
15. ZigBee协议栈是基于（ ）标准的无线通信协议。
A. IEEE 802.11 B. IEEE 802.15.4 C. IEEE 802.3 D. IEEE 802.16
16. 无线传感器网络的网络层主要负责（ ）
A. 数据链路层的介质访问控制 B. 网络层的路由选择
C. 传输层的端到端可靠传输 D. 应用层的数据处理
17. 以下哪种路由协议适用于大规模无线传感器网络（ ）
A. 平面路由协议 B. 层次路由协议 C. 混合路由协议 D. 以上都可以
18. 数据融合的方法不包括（ ）
A. 加权平均法 B. 卡尔曼滤波法 C. 神经网络法 D. 数据加密法
19. 无线传感器网络的时间同步技术主要用于（ ）
A. 保证传感器节点之间的时间一致性 B. 提高数据传输效率
C. 降低网络能耗 D. 增强网络安全性
20. 以下哪种时间同步协议适用于无线传感器网络（ ）
A. NTP B. GPS C. TPSN D. IEEE 1588

第II卷（非选择题，共60分）
答题要求：本大题共5小题，共60分。请根据题目要求，在相应位置作答。

21. （10分）简述无线传感器网络的特点。
22. （12分）画出无线传感器网络的典型体系结构，并简要说明各层的功能。
23. （12分）分析无线传感器网络路由协议中能量高效路由的主要设计思路。
24. （13分）材料：在一个环境监测的无线传感器网络中，部分传感器节点出现数据丢失现象。
问题：请分析可能导致数据丢失的原因，并提出相应的解决措施。
25. （13分）材料：某无线传感器网络采用ZigBee协议进行通信，在实际运行中发现网络通信不稳定。
问题：请分析可能导致通信不稳定的原因，并提出改进方案。

答案：
1. A
2. D
3. C
4. A
5. D
6. D
7. A
8. A
9. D
10. B
11. C
12. D
13. B
14. D
15. B
16. B
17. B
18. D
19. A
20. C
21. 无线传感器网络特点：节点数量众多、分布密集；自组织能力强，无需人工干预可自动组网；以数据为中心，围绕数据处理展开；能量受限，需高效节能；可靠性要求高，确保数据准确传输；具有动态性，节点可能随时加入或离开网络。
22. 典型体系结构从下到上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。物理层负责信号的发送和接收；数据链路层实现介质访问控制和数据帧的封装与解封装；网络层进行路由选择；传输层提供端到端可靠传输；应用层实现具体应用功能。
23. 能量高效路由设计思路：选择能量消耗低的路径，避免经过能量消耗大的节点；节点根据剩余能量调整传输功率，减少不必要的能量消耗；采用多路径传输，降低单一路径的能量负担；进行数据融合，减少数据传输量从而降低能量消耗；合理调度节点工作，避免节点长时间处于高负荷工作状态。
24. 数据丢失原因：可能是节点能量耗尽无法正常工作；通信链路不稳定，数据传输失败；网络拥塞导致数据丢失；传感器故障无法采集到准确数据。解决措施：定期监测节点能量，对能量低的节点进行能量补充或更换；优化通信协议，增强链路稳定性；采用数据缓存和重传机制应对网络拥塞；定期检查传感器状态，及时更换故障传感器。
25. 通信不稳定原因：可能是信号干扰严重，影响数据传输；节点硬件故障导致通信异常；ZigBee协议参数设置不合理；网络拓扑结构不稳定。改进方案：对网络环境进行评估，避免强干扰源；检查节点硬件，及时修复或更换故障节点；根据实际情况调整ZigBee协议参数，如发射功率、频率等；优化网络拓扑结构，增加冗余链路提高稳定性。