物联网应用技术（无线传感网络部署）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30分）
答题要求：本卷共6小题，每小题5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。
w1.无线传感网络中，以下哪种通信技术适用于低功耗、远距离传输？
A.ZigBee
B.Wi-Fi
C.LoRa
D.Bluetooth
w2.关于无线传感网络节点的能量管理，以下说法错误的是？
A.采用休眠机制可降低能量消耗
B.优化通信协议能减少能量浪费
C.节点能量耗尽后无法更换电池
D.合理分配任务可均衡节点能量消耗
w3.在无线传感网络部署中，以下哪种定位技术精度较高但成本也较高？
A.RSSI定位
B.TOA定位
C.AOA定位
D.基于地标定位
w4.无线传感网络的拓扑结构中，哪种结构可靠性高但灵活性差？
A.星型拓扑
B.树型拓扑
C.网状拓扑
D.链型拓扑
w5.对于无线传感网络的MAC协议，以下哪种是基于竞争的协议？
A.TDMA
B.FDMA
C.CSMA/CA
D.时分复用
w6.无线传感网络中，数据融合的主要目的不包括？
A.减少数据传输量
B.提高数据准确性
C.增加节点负担
D.延长网络寿命
第II卷（非选择题共70分）
w7.（10分）简述无线传感网络的特点以及在环境监测中的应用优势。
w8.（15分）在进行无线传感网络部署时，如何考虑节点的分布以确保网络的覆盖范围和性能？
w9.（15分）材料：某农业园区计划部署无线传感网络来监测土壤湿度、温度和光照强度等信息。请设计一个适合该园区的无线传感网络架构，并说明理由。
w10.（20分）材料：在一个工业厂房中部署无线传感网络，用于监测设备运行状态、环境参数等。现有一批ZigBee节点和LoRa节点可供选择。
问题1：分析ZigBee节点和LoRa节点在该场景下的优缺点。
问题2：根据厂房的特点，你会优先选择哪种节点？并阐述原因。
w11.（20分）材料：某智能城市项目中，需要部署无线传感网络来收集交通流量、空气质量等数据。
问题1：简述在该项目中如何保障无线传感网络的安全性。
问题2：针对可能出现的数据传输延迟问题，提出相应的解决措施。
答案：w1.C；w2.C；w3.B；w4.C；w5.C；w6.C。
w7.特点：节点数量众多、自组织、分布式、低功耗、低成本等。在环境监测中的应用优势：可实时、准确地获取环境数据，实现对环境的全面监测；能及时发现异常情况并进行预警；通过无线传输方便数据的远程传输和处理，便于相关部门及时采取措施保护环境。
w8.首先要根据监测区域的形状、大小和地形等因素确定节点的大致分布密度。对于地形复杂或监测要求高的区域，适当增加节点数量。采用网格状分布或根据监测目标的分布特点进行针对性布局。同时要考虑节点之间的通信距离和信号强度，避免出现信号盲区，确保网络覆盖范围无死角，以保障网络性能。
w9.架构：采用星型拓扑结构，以一个汇聚节点为中心，多个传感器节点分布在园区内。理由：园区面积相对集中，星型拓扑便于管理和维护，汇聚节点可集中处理和传输数据，降低数据传输延迟。传感器节点可根据农作物种植区域和监测需求合理分布，实时采集土壤湿度、温度和光照强度等信息，通过无线通信模块将数据传输至汇聚节点，再由汇聚节点上传至管理中心进行分析处理。
w10.问题1：ZigBee节点优点是低功耗、成本低、组网方便，缺点是传输距离较短。LoRa节点优点是传输距离远，适合工业厂房这种较大空间，缺点是成本相对较高。问题2：优先选择LoRa节点。因为工业厂房空间较大，设备运行状态和环境参数监测需要较远的传输距离，虽然成本高些，但能更好地满足监测需求，确保数据准确及时传输。
w11.问题1：采用加密技术对传输的数据进行加密，防止数据被窃取或篡改。设置节点的访问权限，只有授权的节点才能进行通信。定期更新网络密钥，提高安全性。问题2：增加数据缓存机制，在节点端缓存一定量的数据，待网络状况良好时再进行传输。采用多路径传输，通过不同的路由路径传输数据，降低数据传输延迟。优化MAC协议，减少冲突和重传次数，提高数据传输效率。