2025年工业互联网工程师高级技能考试习题考试及答案

2025年工业互联网工程师高级技能考试习题考试及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，错选、多选均不得分）1.在TSN（TimeSensitiveNetworking）协议族中，负责为周期性数据流提供严格时隙保障的子协议是A.802.1QbvB.802.1QccC.802.1CBD.802.1AS答案：A解析：802.1Qbv通过GateControlList为每个时隙打开或关闭队列门，实现微秒级确定性转发，是TSN调度机制的核心。2.OPCUAPubSuboverMQTT传输时，若Broker出现“LastWillandTestament”消息，最可能表明A.发布者心跳超时B.订阅者QoS等级冲突C.安全策略不匹配D.命名空间索引溢出答案：A解析：MQTT的LWT机制在客户端异常断线时由Broker代发遗愿消息，工业场景下常被用作设备心跳失效告警。3.某工厂采用5GuRLLC切片实现PLC南向通信，若空口RTT突然从8ms跃升至22ms，最先应排查A.核心网UPF缓存B.gNodeB预调度参数C.PDU会话AMBRD.应用层Modbus寄存器答案：B解析：uRLLC切片依赖gNodeB的预调度（prescheduling）来取消动态请求授权，参数异常会直接导致时隙延迟抖动。4.在IEC61499功能块网络中，ECC（ExecutionControlChart）的“ECCState”数据类型属于A.衍生数据类型B.枚举数据类型C.数组数据类型D.引用数据类型答案：B解析：ECCState限定为{IDLE,START,RUN,STOP}等离散状态，标准明确定义为枚举。5.使用GraphNeuralNetwork做工业设备故障传播预测时，节点特征通常不包含A.振动频谱熵B.固件编译时间戳C.温度梯度D.电流谐波畸变率答案：B解析：编译时间戳与设备运行状态无直接因果，属于静态信息，无法反映故障传播动态。6.在数字孪生模型验证中，若采用χ²假设检验比较物理与虚拟传感器数据，显著性水平α一般取A.0.001B.0.01C.0.05D.0.1答案：C解析：0.05为工程常用平衡点，可降低假阳性且保留足够灵敏度；更高安全场景可降至0.01。7.边缘容器运行时KubeEdge的EdgeCore组件通过何种机制将DeviceCRD同步至MQTTBrokerA.DeviceTwinB.EventBusC.MetaManagerD.Edged答案：B解析：EventBus负责把DeviceTwin的期望值转为MQTT主题，供边缘APP订阅。8.在工业防火墙白名单规则中，若需放行ProfinetDCPSet(IP)帧，应匹配EtherTypeA.0x0800B.0x8100C.0x8892D.0x88E1答案：C解析：Profinet以太类型为0x8892，DCP（DiscoveryandConfigurationProtocol）是其子集。9.采用时间序列数据库InfluxDB存储1ns级TSN时钟同步数据时，最合理的时间戳精度配置为A.nsB.µsC.msD.s答案：A解析：TSN同步精度<1µs，若选µs会引入量化误差，ns可保留原始精度。10.在零信任架构中，为PLC颁发短期JWT令牌时，最佳签名算法为A.HS256B.RS256C.ES256D.EdDSA答案：C解析：ES256基于P256曲线，签名长度短、验签快，适合CPU资源受限的PLC。11.使用OPCUAAlarms&Conditions时，若触发“ExclusiveLevelAlarm”，其唯一标识属性是A.ConditionIdB.BranchIdC.EventIdD.AlarmGroupId答案：B解析：ExclusiveLevelAlarm支持分支，BranchId区分同一条件不同状态机实例。12.在工业SDN控制器Ryu中，通过何种消息可实时获取OpenFlow交换机PortStatus变化A.PacketInB.FlowRemovedC.PortStatusD.BarrierReply答案：C解析：PortStatus为异步消息，当端口up/down立即上报控制器。13.若采用Chirp扩频技术做工厂室内定位，决定距离分辨率的关键参数是A.扩频因子SFB.信号带宽BWC.码片速率RcD.载波频率fc答案：C解析：距离分辨率≈c/(2Rc)，码片速率越高，分辨率越精细。14.在IEC6244333中，要求“控制指令完整性”对应的安全等级是A.SL1B.SL2C.SL3D.SL4答案：B解析：SL2开始要求数据完整性校验，SL1仅基本身份鉴别。15.工业AI模型部署时，若使用ONNXRuntimewithTensorRT后端，模型输入为动态形状[1,3,224,224]，需设置的优化配置为A.workspace_sizeB.max_batch_sizeC.opt_profileD.fp16_mode答案：C解析：opt_profile指定最小/最优/最大形状，使TensorRT构建引擎时做动态优化。16.在PROFINETIRT帧中，保证转发延迟确定的“Phase”字段位于A.EthernetHeaderB.FrameIDC.IRDataD.Padding答案：C解析：IRData携带Phase、CycleCounter等，用于IRT节点时钟对齐。17.使用gRPC做云边协同，若采用“serverstreaming”调用上传振动波形，其.proto文件应声明A.streamrequestB.streamresponseC.repeatedrequestD.repeatedresponse答案：B解析：serverstreaming指服务端返回流，关键字stream修饰response。18.在工业数据中台实施DataMesh策略时，“DomainOrientedOwnership”原则要求A.中心团队统一建模B.领域团队自服务数据产品C.所有数据入湖再治理D.先建数据仓库再分域答案：B解析：DataMesh强调领域自治，团队对其数据产品全生命周期负责。19.若EtherCAT从站ESC使用分布式时钟DC，同步误差>1µs时，首先应调整寄存器A.ALEventB.SystemTimeOffsetC.WatchdogDividerD.EEPROMControl答案：B解析：SystemTimeOffset用于微调本地时钟，消除主从漂移。20.在工业5G专网中，NPN（NonPublicNetwork）的SNPN模式与PNINPN相比，主要差异是A.是否使用PLMNIDB.是否支持SIM卡C.是否共享gNodeBD.是否支持VoNR答案：A解析：SNPN独立广播PLMNID，不依赖公网；PNINPN需共享PLMN。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题至少有两个正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列哪些技术可降低TSN网络中BestEffort流量对TimeAware流量的干扰A.802.1QbuFramePreemptionB.802.1QbvTimegatedQueuesC.802.1CBRedundantTaggingD.802.1QchCyclicQueuing答案：A、B、D解析：Qbu通过抢占降低延迟；Qbv时隙隔离；Qch周期性排队，均可保护TimeAware流。Qcb为冗余，非抗干扰。22.在工业边缘AI推理中，使用INT8量化导致精度下降，可采取的补偿措施有A.量化感知训练QATB.校准集重采样C.动态量化D.知识蒸馏答案：A、B、D解析：QAT在训练阶段模拟量化；重采样校准分布；蒸馏提升小模型表达能力。动态量化仅权重量化，对精度改善有限。23.以下哪些协议支持PubSub机制且可被IEC6185082映射A.MQTTB.AMQPC.OPCUAD.XMPP答案：A、B、C解析：IEC6185082明确映射MQTT、AMQP、OPCUAPubSub。XMPP未纳入。24.在零信任工业网关部署中，持续信任评估引擎可采集的遥测数据包括A.进程哈希B.北向API延迟C.固件版本D.用户生物特征答案：A、B、C解析：生物特征属身份因子，非持续评估维度；其余为设备行为遥测。25.关于PROFIsafe报文，下列说法正确的是A.CRC采用CRC16CCITTB.安全序列号12bitC.可运行在EtherCATFSoE之上D.支持SIL3/Cat.4答案：A、B、D解析：PROFIsafev2定义CRC16、12bitSN；独立安全层，不依赖FSoE；最高SIL3。26.使用Kubernetes运行确定性控制容器时，需启用的Linux内核功能有A.CPU隔离isolcpusB.PREEMPT_RT补丁C.MemoryCgroupD.FullDynTicks答案：A、B、D解析：Cgroup为资源限制，与确定性无直接因果；其余降低抖动。27.在工业数据湖实施DeltaLake，可提供的ACID特性包括A.原子性B.一致性C.隔离性D.持久性答案：A、B、C、D解析：DeltaLake通过事务日志实现完整ACID。28.下列哪些攻击属于针对ModbusTCP的协议栈指纹探测A.异常功能码0x2BB.强制从站ID0C.超大PDU长度0xFFFFD.写单个线圈0x05答案：A、B、C解析：0x05为正常写操作；其余可触发异常响应，泄露栈信息。29.在工业元宇宙场景，数字孪生实时渲染采用WebXR，可优化的网络指标有A.运动到光子延迟B.帧间预测误差C.码率自适应D.时钟漂移答案：A、B、C解析：时钟漂移属同步问题，与渲染延迟无直接关联。30.关于5GNR定位，使用MultiRTT技术时，需测量的信号有A.SRSB.PRACHC.CSIRSD.DMRS答案：A、C解析：MultiRTT需终端和基站互发参考信号，SRS上行，CSIRS下行。三、判断题（每题1分，共10分。正确请选“T”，错误选“F”）31.OPCUASecurityPolicyBasic256Sha256强制使用AES256CBC对称加密。答案：T解析：Basic256Sha256定义对称加密为AES256CBC，非对称RSA2048。32.EtherCATEOE（EthernetoverEtherCAT）协议允许在过程数据周期内传输标准以太网帧。答案：F解析：EOE利用邮箱非周期通道，不占用过程数据周期带宽。33.在TSN网络中，802.1ASrev可用于实现冗余主时钟，支持hotstandover。答案：T解析：802.1ASrev新增Grandmaster冗余和bestmasterselection。34.工业防火墙深度包检测DPI无法识别OPCUA二进制编码的变体类型ExtensionObject。答案：F解析：现代DPI引擎内置OPCUA解析器，可递归解析ExtensionObject。35.使用KubernetesDevicePlugin为TSN网卡分配资源时，资源名可包含“/”字符。答案：F解析：Kubernetes资源名需符合DNS子域规则，不允许“/”。36.IEC611313标准规定，ST语言中FOR循环步长必须为正值。答案：F解析：步长可为负，但需满足终止条件，否则为死循环。37.在工业AI联邦学习场景，采用SecureAggregation可防止中央服务器看到个体梯度明文。答案：T解析：SecureAggregation使用秘密共享，中央仅得聚合结果。38.5GNPNCAG（ClosedAccessGroup）列表存储在USIM的EF文件，PLMNID可重复。答案：T解析：3GPPTS31.102允许CAG列表包含重复PLMN用于不同SNPN。39.零信任架构中，动态信任评分低于阈值时，可触发PLC控制指令降权或限速。答案：T解析：策略引擎可下发细粒度指令，如降低输出占空比。40.在边缘容器使用KataContainers可完全消除内核共享带来的TSN时钟攻击面。答案：F解析：Kata减轻共享，但时钟仍依赖host内核，需额外CAP_SYS_TIME隔离。四、填空题（每空2分，共20分）41.在TSN标准中，802.1Qci提出的__________算法可基于令牌桶对每条流做速率整形，防止突发流量破坏时隙计划。答案：PerStreamFilteringandPolicing(PSFP)解析：PSFP在入口端口强制执行带宽与突发上限，是Qci核心。42.OPCUAPubSubJSON编码中，DataSetMessage的“__”字段用于标识数据值的时间戳，采用ISO8601格式。答案：Timestamp解析：JSON映射规范强制该字段为字符串，如“20250620T08:10:05.123Z”。43.在工业5G专网中，用于终端与UPF之间下行数据包反射冗余的协议层为__________。答案：PDCP解析：PDCP层支持DuplicatePacketDiscard，实现冗余路径。44.采用IEEE15882019的一步时钟模式时，Sync报文携带的修正域字段名为__________。答案：CorrectionField解析：一步模式在报文发送瞬间写入CorrectionField，省略Follow_Up。45.在Kubernetes中，为容器分配独享的TSN网卡队列，可使用__________插件配合SRIOVCNI。答案：SriovDevicePlugin解析：该插件把VF以资源形式暴露，可实现队列级隔离。46.工业AI模型使用KnowledgeDistillation时，教师模型logits与学生模型logits之间的损失函数通常采用__________散度。答案：KL(KullbackLeibler)解析：KL散度衡量概率分布差异，保留暗知识。47.在IEC61850SCL文件中，描述逻辑节点实例化连接关系的段为__________。答案：ConnectivityNode解析：ConnectivityNode定义导电连接点，用于拓扑。48.零信任工业网关使用SPIFFEID做身份标识，其格式为spiffe://<trustdomain>/__________。答案：workloadidentifier解析：workloadidentifier可分层，如/plc/line1/crane02。49.在工业数据湖采用Hudi的COW（CopyOnWrite）表类型时，更新记录会触发__________文件重写。答案：Base解析：COW每次更新重写Base文件，MOR则写Delta。50.使用Chirp信号做室内定位，若带宽为500MHz，则理论距离分辨率为__________cm。答案：30解析：分辨率=c/(2BW)=3×10^8/(2×500×10^6)=0.3m=30cm。五、简答题（每题10分，共30分）51.某汽车焊装车间采用TSN网络连接200台伺服驱动器，要求周期250µs，抖动<1µs。试述如何基于802.1Qbv设计门控列表，并给出计算过程。答案与解析：1)确定周期：250µs，划分为时隙。2)评估流量：每台驱动器周期发送64Byte帧（含开销84Byte），线路速率1Gb/s，单帧传输时间T_frame=(84×8)/10^9=672ns。200台总时间=200×672ns=134.4µs。3)保护带：考虑帧抢占开销，预留1µs。4)门控设计：–时隙0：GuardBand1µs，关闭所有队列。–时隙1：TimeAware窗口135µs，仅打开队列7（最高优先级）。–时隙2：BestEffort窗口114µs，打开队列06。5)循环周期：250µs，重复。6)验证抖动：帧在135µs窗口内发送，无竞争，理论上抖动<200ns，满足<1µs。7)冗余：若某驱动器丢帧，利用802.1CB冗余路径在下一周期补发，不影响确定性。52.阐述如何利用联邦学习在多工厂间训练设备故障预测模型，同时满足GDPR与KnowHow保护，并给出加密方案与通信开销估算。答案与解析：1)架构：每工厂部署边缘节点，含本地数据集{Xi,yi}，模型采用1DCNN+BiLSTM。2)隐私威胁：梯度泄露可能反推工艺参数。3)加密方案：–采用SecureAggregationwithDoubleMasking：每节点生成随机掩码，加法同态加密掩码和。–密钥协商：使用DH2048在密钥服务器完成，掩码仅服务器可解密聚合结果。4)联邦流程：a.全局初始化，