2025年物联网安装调试员(高级)实操技能专项训练试卷及答案

2025年物联网安装调试员(高级)实操技能专项训练试卷及答案一、设备安装与布线规范1.题目：某智慧农业大棚需部署一套LoRaWAN环境监测系统，包含1台八通道网关、4台温湿度传感器节点、2台土壤水分节点、1台CO₂节点。现场已布设220V市电及Φ25mmPVC线管。请写出：(1)网关与节点之间最大空视距允许值；(2)网关天线与220V强电平行敷设时的最小水平间距；(3)若采用RS485总线方式把CO₂节点接入网关，总线拓扑、终端电阻及屏蔽层接地做法；(4)用TIA606B标准写出上述PVC线管标签编码。答案：(1)470MHz频段LoRaWAN在城市环境空视距≤2.5km，农村开阔地≤15km；(2)≥0.3m，若穿越金属桥架需加隔板；(3)总线型拓扑，首、末节点各并120Ω/0.5W终端电阻，屏蔽层在网关侧单端接地，节点侧浮空；(4)标签：PAG0125L，含义“PlantAgricultureRoute01Ø25mmLowvoltage”。解析：第(2)问依据GB5031120168.2.4条；第(3)问终端电阻阻值按RS485特征阻抗120Ω设计，单端接地避免环流；第(4)问TIA606B中P表示管道，AG为农业场景代码。2.题目：将一台24V直流电磁阀接入PLC输出模块，线路需穿越30m户外电缆沟。列出电缆型号、截面、防护等级及屏蔽接地方式，并计算线路最大压降不超过0.5V时的最小铜截面。答案：电缆型号：RVVP4×1.5mm²，防护IP67；屏蔽层：PLC侧单端接地；最大电流I=0.8A，ρ=0.0175Ω·mm²/m，L=30m，往返60m；S≥(2×ρ×L×I)/ΔU=(2×0.0175×60×0.8)/0.5=3.36mm²，取标称4mm²。解析：电磁阀为感性负载，需全屏蔽抑制浪涌；压降公式ΔU=2·I·R，R=ρ·L/S，解不等式得S。二、传感器调试与校准3.题目：使用标准0.1级干湿球温度计（20°C时精度±0.2°C）校准一台RS485型温湿度传感器。校准点：15°C/40%RH、25°C/60%RH、35°C/80%RH。记录数据如下表：|标准温度|传感器温度|标准湿度|传感器湿度|||||||15.0|15.3|40.0|43.2||25.0|25.1|60.0|62.5||35.0|35.2|80.0|84.0|(1)计算温度最大误差、湿度最大误差；(2)判断是否符合JJF10762020《温湿度传感器》0.5级要求；(3)若需软件修正，给出线性拟合公式。答案：(1)ΔTmax=0.3°C，ΔRHmax=4.0%RH；(2)0.5级允许ΔT≤±0.5°C、ΔRH≤±3%RH，湿度超差，不合格；(3)设y=ax+b，取最小二乘：a=1.012，b=−0.45，修正公式：RHcorrected=1.012×RHraw−0.45。解析：湿度超差1%RH，需降级或修正；线性拟合R²=0.998，满足单段修正要求。4.题目：某420mA压力传感器量程01MPa，现场串入250Ω精密电阻取15V信号。用6位半万用表测得电压1.996V，对应压力值是多少？若环境温度升高30°C，传感器温漂系数±0.02%FS/°C，求新误差绝对值。答案：(1)I=1.996V/250Ω=7.984mA；P=(7.9844)/(204)×1MPa=0.249MPa；(2)ΔT=30°C，误差=±0.02%×1MPa×30=±0.006MPa。解析：420mA线性映射，温漂计算取满量程百分比；现场需做温度补偿或软件清零。三、网络配置与通信协议5.题目：在华为OceanConnect平台新建一款MQTT温度传感器产品，ProductID=TempSen2025，设备认证方式一机一密。写出：(1)设备侧MQTT三元组参数；(2)订阅与发布Topic模板；(3)若平台要求心跳≤60s，给出KeepAlive、CleanSession、QoS配置；(4)若设备IP为5，平台域名为，端口8883，写出OpenSSL命令验证TLS证书链。答案：(1)ClientId=TempSen2025_001，Username=TempSen2025/001，Password=SHA256(设备密钥)；(2)订阅：$oc/devices/TempSen2025_001/sys/commands/；发布：$oc/devices/TempSen2025_001/sys/properties/report；(3)KeepAlive=30s，CleanSession=0，QoS=1；(4)openssls_clientconnect:8883servernameCAfile/etc/ssl/certs/cacertificates.crtshowcerts。解析：CleanSession=0保证断线重连后订阅恢复；QoS=1兼顾可靠与轻量；OpenSSL验证可提前发现证书过期。6.题目：某工厂部署ModbusTCP网络，PLC做Client，10个RS485仪表经串口服务器转换为TCP。IP规划/24，网关。串口服务器IP=0，端口502，从站地址110。PLC扫描周期100ms，需读取保持寄存器4000140010共10字。计算：(1)单帧最大所需字节数；(2)理论最小轮询周期；(3)若网络丢包率2%，求平均重传次数及周期增幅。答案：(1)MBAP头7B+PDU2+2×10=29B，TCP+IP+Eth=29+20+18=67B；(2)10从站×(请求67B+应答67B)=1340B，100M带宽理论时延≈0.11ms，PLC处理+排队≈1ms，最小轮询周期≈10ms；(3)丢包率p=0.02，平均重传E=1/(1p)=1.0204，周期增幅2.04%。解析：ModbusTCP无确认机制，依赖TCP重传；实际工程取周期≥20ms留裕量。四、云平台接入与数据可视化7.题目：阿里云IoTStudio创建“冷库监控”项目，需实现：温度>8°C或门磁=1时，5分钟内推送钉钉群。写出：(1)数据流转SQL；(2)规则引擎转发函数（Python脚本）；(3)若设备离线超过10分钟，触发短信告警，给出离线检测SQL；(4)可视化大屏变量绑定表达式。答案：(1)SELECTdeviceName,temperature,doorFROM"/a1kKpQ1aQ9s/${deviceName}/user/update"WHEREtemperature>8ORdoor=1；(2)defhandler(event,context):importjson,requestsdata=json.loads(event)ifdata['temperature']>8ordata['door']==1:url='/robot/send?access_token=xxx'body={"msgtype":"text","text":{"content":"告警：%s温度%.1f门磁%d"%(data['deviceName'],data['temperature'],data['door'])}}requests.post(url,json=body)return'ok'；(3)SELECTdeviceNameFROM"/sys/${productKey}/${deviceName}/thing/event/property/post"WHEREtimestamp<unix_timestamp(now())600；(4)大屏文本组件：${冷库1_Temperature|number:1}°C，颜色规则：if(value>8,'ff0000','00ff00')。解析：规则引擎使用类SQL语法，timestamp需与云端时间对齐；离线检测利用lastOnlineTime属性亦可。8.题目：使用NodeRED在本地边缘网关实现“断网续传”缓存。当网络断开时，MQTT消息存入SQLite，网络恢复后按时间戳补发。写出：(1)核心节点类型及配置；(2)SQLite表结构；(3)判断网络恢复触发补发的JS代码段；(4)如何防止重复插入。答案：(1)mqttin→function→switch→sqlite→delay→mqttout；switch判断workUp；(2)CREATETABLEcache(tsINTEGERPRIMARYKEY,topicTEXT,payloadTEXT,qosINTEGER)；(3)if(global.get('networkUp')===true){varrows=global.get('rowsWaiting');if(rows&&rows.length>0){rows.forEach(r=>{node.send({topic:r.topic,payload:r.payload,qos:r.qos})});global.set('rowsWaiting',[]);}}；(4)在INSERT前SELECTts唯一索引，若存在则UPDATE；或使用INSERTORIGNORE。解析：NodeRED上下文可持久化到文件系统，防止网关重启丢失；delay节点限流避免突刺。五、故障诊断与维护9.题目：某NBIoT智能水表上线率由99%跌至80%，现场反馈红灯常亮。列出五步排查法，并给出每步所需仪器及判定标准。答案：(1)电源——万用表测电池电压，CR123A应≥3.0V，低于2.8V更换；(2)信号——综测仪读取RSRP，应≥110dBm，低于120dBm为弱覆盖；(3)SIM——运营商平台查附着状态，若IMSI未注册重开卡；(4)固件——USBTTL抓BootLog，若反复重启升级至V1.4.6；(5)天线——矢量网络分析仪测VSWR，应<2.0，发现进水更换胶棒天线。解析：红灯常亮多为网络拒绝接入，优先排查电源与信号；固件Bug案例曾在2023年某省批量出现。10.题目：PROFINET网络中，IO设备cyclically报“Stationfailure”，Wireshark捕获显示DCPIdentifyResponse中MAC=00:0E:8C:7B:00:01，NameOfStation=“valve01”，但PLC组态为“valve_01”。给出修改步骤及注意事项。答案：步骤：(1)TIAPortal→在线访问→DCP→设置NameOfStation为“valve_01”；(2)重启IO设备；(3)重新下载硬件配置；(4)更新GSDML版本至V2.35；注意事项：修改时PLC需STOP，防止输出抖动；Name区分大小写与连字符；备份原配置。解析：PROFINET名称不匹配导致ARP无法解析，属于常见组态错误；DCP可在线改，无需重新接线。六、安全防护与加密11.题目：某MQTT网关运行FreeRTOS，需实现TLS客户端双向认证。列出：(1)生成私钥及CSR的OpenSSL命令；(2)设备侧证书存储格式及分区方案；(3)如何防止私钥被Dump；(4)若使用PSK，给出mbedtls配置宏。答案：(1)opensslreqnewnewkeyrsa:2048nodeskeyoutdevice.keyoutdevice.csrsubj"/CN=device001/O=smartfarm"；(2)使用PEM格式，存储于MCU片内Flash加密分区，起始地址0x080C0000，大小8kB，启用MPU只读；(3)开启STM32H7的HDP（HideProtection），并启用SecureFirmwareUpdate，禁止JTAG；(4)defineMBEDTLS_KEY_EXCHANGE_PSK_ENABLED1，defineMBEDTLS_PSK_MAX_LEN16。解析：私钥若放外部SPIFlash易被拆读，HDP可在Boot阶段锁定总线；PSK适合资源受限场景，密钥通过安全产线注入。12.题目：某工厂边缘计算网关暴露SSH端口22，历史密码曾遭暴力破解。给出加固方案，要求：仅允许证书登录、禁止root、端口改为9222、失败3次封IP、日志远传至Syslog服务器。答案：(1)/etc/ssh/sshd_config：Port9222PermitRootLoginnoPasswordAuthenticationnoPubkeyAuthenticationyesAuthorizedKeysFile.ssh/authorized_keys(2)生成密钥：sshkeygented25519f/etc/ssh/ssh_host_ed25519_key；(3)fail2ban：[sshd]enabled=trueport=9222maxretry=3bantime=86400(4)rsyslog：.@@00:514重启服务并验证：sshp9222iid_ed25519user@gw。解析：ed25519比RSA2048强度更高，密钥长度短；fail2ban结合Syslog可溯源攻击源。七、综合实操案例13.题目：某高校智慧教室需把现有48路220V灯光、4台空调、2块电表、1个CO₂传感器接入物联网，要求：①统一采用BLEMesh+WiFi双链路，断链自动切换；②支持OTA，固件包≤512kB；③手机小程序可场景控制“上课”“下课”“自习”；④所有设备2025年1月1日后零停电维护。任务：(1)画出系统拓扑图（文字描述即可）；(2)给出双链路冗余判定算法伪代码；(3)设计OTA差分升级策略，写出差分包生成命令；(4)制定零停电维护施工步骤，明确带电拆换注意事项。答案：(1)拓扑：手机小程序→HTTPS→校园本地服务器→WiFiAP→BLEMesh网关→BLEMesh节点（灯、空调控制器、电表、CO₂）；同时节点自带WiFiSTA，信号丢失