2025年物联网考试题库(附答案)

2025年物联网考试题库(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在NBIoT网络中，eDRX（ExtendedDiscontinuousReception）的最大寻呼周期可配置为多少秒？A.2.56s  B.10.24s  C.40.96s  D.163.84s答案：D解析：3GPPTS36.304规定，NBIoT的eDRX寻呼周期最大为163.84s，用于极致省电场景。2.下列哪一项不是MQTT5.0新增的属性？A.用户属性  B.会话过期间隔  C.遗嘱延迟  D.清洁会话标志答案：D解析：清洁会话（CleanSession）是MQTT3.1.1概念，MQTT5.0以“清洁启动+会话过期间隔”替代，D属于旧版保留字。3.在LoRa调制中，当SpreadingFactor=12、带宽=125kHz时，理论空口速率约为？A.250bps  B.980bps  C.293bps  D.540bps答案：C解析：LoRa速率公式R=BW×2^SF/(2^SF+CR)，CR=4/5，代入得293bps。4.OPCUAPubSuboverUDP使用哪类IP地址进行组播？A./24  B./16  C./8  D.FF02::1答案：B解析：OPCUA规范Part14推荐本地链路使用239.255.x.x，避免与路由协议冲突。5.在Zigbee3.0网络中，GreenPowerProxy的主要作用是？A.转发GreenPower设备的安全帧  B.提供路由发现  C.分配短地址  D.维护邻居表答案：A解析：GreenPowerProxy（GPP）负责将能量采集设备的压缩安全帧转译给Zigbee协调器，实现无电池节点入网。6.下列关于AmazonSidewalk的描述，正确的是？A.工作频段为915MHzFSK  B.采用LoRaWANClassC  C.支持BLE+CSS双模  D.最大包长256Byte答案：C解析：Sidewalk使用BLE广播+CSS（ChirpSpreadSpectrum）双模，兼顾高速与远距离。7.在CoAP协议中，Token长度字段占用的比特数为？A.4  B.8  C.12  D.16答案：A解析：CoAP报文首字节高4位为版本号，低4位为Token长度，故Token长度字段4bit。8.当使用TLS1.3对MQTT进行加密时，客户端首次握手所需的往返次数（无会话复用）为？A.1RTT  B.2RTT  C.3RTT  D.0RTT答案：A解析：TLS1.3完整握手仅需1RTT，0RTT需预共享密钥。9.在工业物联网中，TSN（TimeSensitiveNetworking）的802.1Qbv机制实现的是？A.带宽预留  B.时间门控队列  C.帧复制消除  D.路径冗余答案：B解析：802.1Qbv通过GateControlList在时隙层面开关队列，实现确定性转发。10.当边缘节点使用Kubernetes+KubeEdge时，下列哪一项CRD用于描述设备孪生属性？A.DeviceModel  B.DeviceProfile  C.DeviceTwin  D.DeviceInstance答案：A解析：KubeEdge通过DeviceModel定义设备属性、最小/最大值、单位等元数据，DeviceInstance关联实际设备。二、多项选择题（每题3分，共15分）11.以下哪些技术可用于实现物联网设备的远程OTA升级？A.MQTT+$SYS/upgrade  B.LwM2M/FirmwareUpdateObject  C.HTTP/2+BlockwiseTransfer  D.TR069AnnexK答案：B、C、D解析：MQTT无标准升级主题；LwM2MObject5定义固件升级；HTTPBlockwise适合CoAP大文件；TR069AnnexK扩展了CPE升级。12.关于Zigbee3.0TrustCenter，下列说法正确的是？A.可配置为“分布式”模式  B.默认使用ECDSA256签名证书  C.支持安装码（InstallCode）预共享密钥  D.允许临时密钥泄露后全网更新答案：A、C解析：分布式TC无固定协调器；InstallCode通过CRC+AESMIC校验；B为R21可选特性，非默认；D需全网重新入网。13.在5GmMTC场景下，为了提升3.5GHz上行覆盖，3GPPRel17引入了哪些技术？A.上行载波聚合  B.上行发射切换（SUL）  C.重复传输（PUSCHRepetitionTypeB）  D.1024QAM答案：B、C解析：SUL将上行移至低频；RepetitionTypeB支持时隙级重复；1024QAM用于eMBB，与覆盖无关。14.下列哪些属于MQTT5.0的“原因码”取值？A.0x00Success  B.0x10Nomatchingsubscribers  C.0x8AWildcardsubscriptionnotsupported  D.0x04Disconnectwithwillmessage答案：A、B、C解析：0x04为MQTT3.1.1的“断开”原因，5.0已废除；D应为0x04保留。15.在边缘AI推理框架中，支持INT8量化且可在ARMCortexM55上运行的库包括？A.TensorFlowLiteMicro  B.CMSISNN  C.ONNXRuntimeMobile  D.Glow答案：A、B解析：CMSISNN针对M55Helium向量扩展优化；TFLM支持INT8；ONNXRuntimeMobile最小目标为CortexA；Glow需LLVM后端，体积过大。三、判断题（每题1分，共10分）16.NBIoT的NPUSCHFormat2仅用于ACK/NACK反馈，不承载数据。答案：√解析：Format2子载波间隔3.75kHz，符号数固定，仅携带1bitACK/NACK。17.LoRaWAN的ClassB模式通过每128秒发送一次Beacon实现全网时间同步。答案：√解析：ClassBBeacon周期128s，网关同步发送，终端打开接收窗口。18.OPCUA的SecurityPolicyBasic256Sha256要求使用RSA2048签名，但允许匿名登录。答案：√解析：SecurityPolicy定义算法套件，匿名登录由UserTokenPolicy决定，两者正交。19.在Zigbee网络中，EndDevice可以充当Parent角色，为RFD设备提供路由。答案：×解析：EndDevice无路由能力，不能成为Parent；只有Router或Coordinator可。20.CoAP的Observe选项值“0”表示立即取消观察。答案：×解析：Observe=0为注册观察；取反码1表示取消，详见RFC7641。21.Kubernetes的DevicePlugin机制支持动态发现USB转串口适配器。答案：×解析：DevicePlugin需预声明资源，USB热插拔需额外CSI或udev插件。22.5GRedCap终端在独立载波部署时，最大带宽可限制为20MHz。答案：√解析：Rel17RedCap为降低成本，支持20MHzUE带宽，即使小区带宽更大。23.MQTT主题通配符“”可匹配多级，但必须出现在主题最末。答案：√解析：如“home/groundfloor/”合法；“home//temperature”非法。24.在AmazonFreeRTOS中，使用OTAPAL抽象层可屏蔽底层Flash驱动差异。答案：√解析：PAL（PlatformAbstractionLayer）提供write/verify/close等接口，实现跨平台。25.工业以太网EtherCAT的分布式时钟（DC）机制要求所有从站支持硬件时间戳。答案：√解析：DC通过寄存器0x0900~0x097F实现，需硬件锁存32bit时间戳。四、填空题（每空2分，共20分）26.在NBIoT中，NPBCH的传输周期为________ms，占用________个子帧。答案：640，64解析：NPBCH每640ms重复一次，每次连续64个无效子帧（SIB1NB除外）。27.MQTT5.0的“最大包长度”属性由________字段指示，单位________。答案：PropertyLength，字节解析：可变头中的属性长度使用MQTTVBIR编码，单位字节。28.LoRaWAN地区参数CN470510的默认下行信道组共________个信道，信道间隔________kHz。答案：48，200解析：CN470下行470.3~479.7MHz，48路，每200kHz。29.OPCUA的MonitoredItems中，SamplingInterval最小可设________ms，由________对象约束。答案：1，Server解析：1表示使用服务器最小支持间隔，受ServerCapabilities>MinSupportedSampleRate限制。30.在KubeEdge的EdgeMesh中，实现跨子网隧道依赖的底层协议是________，默认UDP端口________。答案：LibP2P，20006解析：EdgeMesh基于LibP2P打洞，端口20006可自定义。五、简答题（每题6分，共30分）31.描述NBIoT随机接入过程中Msg3携带的“建立原因”字段取值及对应场景。答案：建立原因占2bit，00=MobileOriginated(MO)data，01=MOexceptionreport，10=MobileTerminated(MT)access，11=Reserved。解析：Msg3在NPUSCH上传输，MAC层携带建立原因，帮助eNB选择是否提前释放RRC连接，节省信令。32.说明MQTT5.0“共享订阅”机制如何消除后端微服务的单点瓶颈，并给出负载均衡策略示例。答案：共享订阅格式$share/{ShareName}/{Topic}，代理将同一ShareName的订阅者视为组，消息随机、轮询或哈希分发。示例：$share/analytics/home/+/temperature，三个消费者C1、C2、C3，代理采用roundrobin，每条消息仅送达组内一员，实现水平扩展。33.比较Zigbee3.0与Thread在网络层地址分配上的差异。答案：Zigbee使用分布式地址分配（DAA），父节点按Cskip算法预分配子节点地址块，地址16bit，路由表小但不灵活；Thread采用IPv6无状态地址自动配置（SLAAC），前缀由Leader分配，节点获得全球单播地址，支持更大网络，但需维护6LoWPAN上下文。34.阐述5GRedCap减少终端复杂度的三项关键技术，并给出量化指标。答案：1）带宽缩减：最大20MHz（对比100MHz）；2）接收天线数减至1或2，取消4×4MIMO；3）下行调制阶数上限256QAM（对比1024QAM）。量化：终端成本降低约65%，功耗下降30%，芯片面积减少40%。35.解释工业TSN网络中“时间感知整形器”（TAS）与“帧抢占”（FramePreemption）如何协同降低最大时延。答案：TAS在802.1Qbv门控列表中预留高优先级时隙，确保周期流量在确定窗口转发；帧抢占（802.1br）将低优先级帧拆分为可中断片段，当高优先级帧到达时可立即插入。协同后，最大排队时延从完整1518Byte帧的12μs@1Gbps降至124Byte片段的0.96μs，提升确定性。六、计算题（每题10分，共20分）36.某LoRa链路参数：SF=9，BW=125kHz，CR=4/5，Preamble=12sym，Payload=32Byte，HeaderEnable=1，CRC=1。求：（1）空中时间Tpacket；（2）若采用ADR，节点每天上传24次，电池容量1200mAh，平均发送电流45mA，忽略休眠，理论续航多少天？答案：（1）符号速率Rs=BW/2^SF=125000/512≈244.14sym/s有效负载符号数  PL=8+max(ceil[(8×324×SF+28+1620)/(4×SF)]×(CR+4),0)=8+ceil[284/36]×9=8+8×9=80sym总符号数=4.25+12+80=96.25symTpacket=96.25/244.14≈0.394s≈394ms（2）日耗电荷=0.394s×24×45mA/3600=0.1182mAh续航=1200/0.1182≈10152天≈27.8年解析：实际需考虑自放电、休眠电流，理论值给出上限。37.某工厂TSN网络周期为1ms，时隙划分为：GuardBand0.1ms，高优先级流量最大帧长200Byte，链路速率1Gbps。求：（1）若采用帧抢占，被抢占的低优先级帧剩余片段最大长度？（2）若低优先级帧原始1500Byte，拆分后增加多少开销？答案：（1）GuardBand用于防止帧冲突，可抢占片段需≤GuardBand内可发字节：  0.1ms×1Gbps=12500Byte→实际受限于124Byte（802.1br规定最小可抢占单元为124Byte）（2）1500Byte需拆为⌈1500/124⌉=13段，新增帧头12Byte×12次=144Byte，开销率=144/1500=9.6%解析：帧抢占引入CRC+SMD共8Byte每片段，但仅中间片段需SMD，平均开销约6.4%。七、综合设计题（15分）38.设计一套“基于MQTT5.0+NBIoT的冷链监控”端到端方案，要求：1）终端采用超低功耗MCU，休眠电流<5μA；2）支持断点续传，基站覆盖边缘丢包率30%；3）云端可下发阈值，边缘告警延迟<10s；4）给出协议栈层次、主题命名、QoS等级、消息体JSONSchema、重传策略、安全机制。答案：协议栈：