2025年物联网设备安装与调试实操技能考核试卷及答案

2025年物联网设备安装与调试实操技能考核试卷及答案一、单选题（每题2分，共20分）1.在NBIoT网络中，终端首次附着时必须携带的IE（InformationElement）是A.TACB.APNC.IMEID.EMMcause答案：C解析：NBIoT终端首次附着时，MME需通过IMEI验证设备合法性，APN在后续PDN建立阶段才出现，TAC为基站侧信息，EMMcause仅用于拒绝场景。2.使用RSSI进行测距时，若环境噪声从90dBm升高到80dBm，测距误差将A.减小10%B.增大20%C.增大一倍以上D.基本不变答案：C解析：RSSI测距模型d=A10nlog(d)+X，X为噪声分量，10dB噪声提升可使X的方差翻倍，导致3～5m的额外误差，室内n≈3时误差放大系数>2。3.在Zigbee3.0网络中，路由器节点若要成为TrustCenter，必须首先A.拥有LinkKeyB.获取TrustCenterAddressC.生成NetworkKeyD.启用APSLayerEncryption答案：B解析：Zigbee3.0规定，只有被明确指定TrustCenterAddress的节点才能分发NetworkKey，LinkKey仅用于两端加密，生成NetworkKey是TrustCenter职责而非前提。4.采用LoRa调制时，若SF从7提高到12，在相同带宽125kHz下，空口时间约A.增加4倍B.增加16倍C.增加32倍D.增加64倍答案：C解析：LoRa符号时间Ts=2^SF/BW，SF7→12差5阶，2^5=32倍，考虑前导码与负载，实测约30～35倍，最接近32倍。5.在MQTT5.0中，客户端发布QoS2消息并收到PUBREC后，若服务器重启，客户端下一步应A.重发PUBLISHB.发送PUBRELC.发送PUBCOMPD.关闭连接答案：B解析：QoS2四步握手：PUBLISH→PUBREC→PUBREL→PUBCOMP。服务器重启后会话若持久化，客户端仅需继续发送PUBREL即可，无需重发PUBLISH。6.使用ModbusRTU读取保持寄存器，若从站地址为0x05，起始地址0x006B，寄存器数量3，则正确报文CRC低字节为A.0x85B.0x14C.0x6ED.0x77答案：D解析：报文：0503006B00037785。CRC16计算结果0x7785，低字节在前，故低字节0x77。7.在BLE5.2中，若采用LECodedPHYS=8，理论最大通信距离相较1MPHY约A.增加1倍B.增加2倍C.增加4倍D.增加8倍答案：C解析：接收灵敏度提升12dB，自由空间路径损耗公式PL=32.4+20log(d)+20log(f)，12dB对应距离放大10^(12/20)≈4倍。8.安装RS485总线时，若采用双绞线特性阻抗120Ω，在两端各并接120Ω终端电阻，则总线等效阻抗约为A.60ΩB.120ΩC.240ΩD.480Ω答案：A解析：两终端电阻并联，120∥120=60Ω，与电缆特性阻抗匹配，降低反射。9.在CoAP协议中，若服务器返回2.05Content，但客户端期望2.03Valid，则最可能原因是A.请求方法错误B.ETag不匹配C.Token过长D.URI路径超长答案：B解析：2.03Valid用于缓存验证且ETag匹配，若ETag不一致则返回2.05Content，其他选项与响应码无关。10.使用ESP32C3通过WiFi进行OTA升级时，若分区表采用twoOTA方案，则新固件应写入A.ota_0B.ota_1C.factoryD.自定义分区答案：B解析：Bootloader根据ota_data选择非运行OTA分区，当前运行ota_0则升级写入ota_1，反之亦然，factory仅用于回滚。二、多选题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.下列关于LoRaWANClassB时隙同步的描述，正确的有A.网关周期性发送BeaconB.终端需打开接收窗口PingSlotC.网络服务器需计算并下发BeaconTimingAnsD.终端在每次上行后立即切换至ClassCE.Beacon周期固定为128s答案：A、B、C解析：ClassB依赖网关Beacon（A）与PingSlot（B），BeaconTimingAns用于告知终端下一Beacon偏移（C）。ClassB与C互斥（D错），Beacon周期128s仅适用于EU868，US915为2s倍数（E不严谨）。12.在Thread网络中，若路由器想升级为Leader，必须满足A.拥有ActiveDatasetB.路由器ID<16C.链路质量>3D.分区权重最高E.具备Commissioner功能答案：A、C、D解析：ThreadLeader选举依据分区权重（D）与链路质量（C），需完整Dataset（A）。路由器ID上限为32（B错），Commissioner非必须（E错）。13.关于MQTToverWebSocket，下列说法正确的有A.子协议头必须为mqttv3.1B.心跳由WebSocketPing/Pong实现C.可穿越大多数防火墙80/443端口D.支持SSL/TLS加密E.报文需经Base64编码答案：C、D解析：MQTToverWebSocket子协议为mqtt（非3.1），心跳仍用MQTTPINGREQ（B错），无需Base64（E错），80/443穿透与TLS（C、D）正确。14.在RS485总线调试中，导致“能发不能收”的常见原因有A.终端电阻缺失B.主机与从机AB线反接C.从机未使能DE引脚D.主机TX与RX短接E.共地不良答案：B、C、E解析：AB反接（B）导致极性错误；从机DE未拉高（C）无法发送响应；共地差（E）使共模电压超限。终端电阻缺失（A）主要引起反射而非单向故障，TX/RX短接（D）通常导致自发自收。15.使用ZStack3.0配置Zigbee设备时，预编译选项包含安全功能的有A.SECURE=1B.TC_LINKKEY_JOINC.NV_INITD.ZCL_KEY_ESTABLISHE.HOLD_AUTO_START答案：A、B、D解析：SECURE=1开启NWK层加密；TC_LINKKEY_JOIN允许TrustCenterLinkKey加入；ZCL_KEY_ESTABLISH支持SKKE。NV_INIT（C）与HOLD_AUTO_START（E）属启动行为，与安全无关。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.在NBIoT中，eDRX周期最大可设为2.92h。答案：√解析：3GPP36.304规定eDRX最大周期2.92h（262.14s×40）。17.LoRaWAN1.0.3中，AppKey只在OTAA加入时使用一次，之后不再出现。答案：√解析：OTAA完成即派生NwkSKey与AppSKey，原始AppKey不再使用。18.在ModbusTCP中，事务标识符由服务器生成，客户端无需关心。答案：×解析：事务标识符由客户端生成，用于匹配响应，服务器原样返回。19.BLE广播通道37、38、39分别对应2402、2426、2480MHz，属于WiFi信道1、6、11的邻频。答案：√解析：WiFi信道1（2412）、6（2437）、11（2462）与BLE广播频点间隔10MHz，邻频干扰需关注。20.Thread网络中，ChildTimeout值越大，路由器保存子节点信息越久，功耗越高。答案：×解析：ChildTimeout大意味着子节点可休眠更久，路由器需缓存更久，但路由器功耗与缓存时间无直接正比，描述不准确。21.CoAPObserve选项若携带数值0，表示客户端希望立即取消观察。答案：×解析：Observe=0表示注册观察，非零值才用于取消（需发送RST或新GET不带Observe）。22.在ESPIDF中，若配置flashSPI速度为80MHz，则GPIO611可作为普通IO使用。答案：×解析：GPIO611已连接内置SPIflash，80MHz时禁止复用，即使软件配置也会硬件冲突。23.RS485总线采用半双工时，MAX485芯片的RE与DE可共接同一IO，通过高低电平切换收发。答案：√解析：RE低使能接收，DE高使能发送，二者可并接，用单IO控制。24.ZigbeeGreenPower设备无需SecurityKey即可被代理节点转发。答案：×解析：GreenPower帧需携带MIC，由代理节点使用共享GreenPowerKey验证，否则丢弃。25.在LwM2M1.1中，CompositeRead操作可一次性读取多个ObjectInstance，但无法跨设备。答案：√解析：CompositeRead作用域为单客户端，不能跨设备聚合。四、填空题（每空2分，共20分）26.在LoRaWAN1.0.3中，JoinRequest消息携带的AppEUI长度为________字节，DevNonce长度为________字节。答案：8，2解析：AppEUI=64bit，DevNonce=16bit。27.若Thread网络PartitionID为0x1A2B3C4D，则MLE报文携带的PartitionID字段按________字节序传输。答案：littleendian解析：Thread规范要求多字节字段使用littleendian。28.使用ESP32C3的LEDC外设，若时钟源选择APB（80MHz），占空比分辨率bit为________，则最大频率为________kHz。答案：10，78.125解析：f=f_APB/2^bit=80MHz/1024=78.125kHz。29.在CoAP选项中，若UriPath总长度超过________字节，需使用UriPathProxy。答案：255解析：CoAP选项长度字段为1字节，最大255，超长需代理拆分。30.若RS485总线采用19200bps，每帧11位（1起始+8数据+1校验+1停止），则理论上每秒可传输________帧，若总线利用率80%，实际有效帧约________帧。答案：1745，1396解析：19200/11=1745.45；1745×0.8≈1396。31.在Zigbee3.0中，TrustCenterLinkKey默认值为________，其长度为________字节。答案：5A6967426565416C6C69616E63653039，16解析：ZigbeeAlliance公开默认Key，16字节。32.若NBIoT终端采用CP模式，UE发送数据携带的NAS消息类型为________，对应协议栈层为________。答案：ControlPlaneServiceRequest，NAS解析：CP模式数据封装在NASPDU，通过RRC直传。33.在Thread网络中，RouterID字段长度为________bit，因此单个网络最多________台路由器。答案：6，63解析：RouterID6bit，0保留，可用163。34.使用MQTT5.0共享订阅时，主题格式为________，若客户端使用$share/g/topic，则消息采用________策略分发。答案：$share/{ShareName}/{TopicFilter}，roundrobin解析：共享订阅前缀$share，ShareName相同则轮询。35.在BLE5.2中，若采用LEIsochronousPhysicalChannel，最大PDU长度________字节，间隔称为________。答案：251，ISO_Interval解析：LEIsochronous支持251字节，间隔以1.25ms为单位。五、实操综合题（共35分）36.场景：某仓库需部署温湿度监测系统，采用LoRaWAN+MQTT架构。节点使用STM32WL55，传感器SHT41，通过OTAA加入AS923频段；网关基于RaspberryPi4+SX1302，运行ChirpStack；服务器采用EMQX5.0，需将数据转存InfluxDB2.3。请完成以下任务并给出关键步骤与验证命令。（1）完成STM32WL55的OTAA加入，并打印DevAddr与信号强度。（6分）答案：①配置Region=AS923，DataRate=2（SF10/125kHz），TxPower=16dBm；②设置AppKey=0x2B,0x7E,0x15,0x16,0x28,0xAE,0xD2,0xA6,0xAB,0xF7,0x15,0x88,0x09,0xCF,0x4F,0x3C；③调用LmHandlerJoin(ACTIVATION_TYPE_OTAA)；④在OnJoinEvent回调打印：printf("DevAddr=%08lx,RSSI=%d\r\n",pJoinEvent>DevAddr,pJoinEvent>Rssi);验证：串口输出DevAddr=26011ED2，RSSI=73dBm，ChirpStackLiveLorawanFrames显示JoinAccept下行，MIC校验通过。（2）将SHT41数据封装为CayenneLPP，每30min上行一次，负载≤11字节。（5分）答案：①读取温度T=23.45℃→0x0167=0x00EB；湿度H=65.7%RH→0x0268=0x0291；②构造CayenneLPP：uint8_tpayload[]={0x01,0x67,0x00,0xEB,0x02,0x68,0x02,0x91};③调用LmHandlerSend(payload,8,0,false,0)；验证：ChirpStackDeviceData标签显示fPort=2，payload=016700EB02680291，解码温度=23.45，湿度=65.7。（3）在RaspberryPi编译并启动ChirpStack，要求启用MQTT集成，topic模板为lorawan/{dev_eui}/rx。（6分）答案：①安装：sudoaptinstallchirpstackgatewaybridgechirpstacknetworkserverchirpstackapplicationserver；②编辑/etc/chirpstackapplicationserver/chirpstackapplicationserver.toml：[integration.mqtt]server="tcp://localhost:1883"username="emqx"password="public"topic_template="lorawan/{{.DevEUI}}/rx"③启动：sudosystemctlenablenowchirpstack；验证：mosquitto_subt'lorawan/+/rx'v，收到{"devEui":"8cf9572000032b1f","data":"AXgC6wJoKQ=="}，Base64解码与节点负载一致。（4）在EMQX创建规则，将上述topic数据解析并写入InfluxDBbucket=warehouse，measurement=sensor，tag=dev_eui，field=temp、hum。（8分）答案：①创建InfluxDBbucket：influxbucketcreatenwarehouseomyorgr30d；②EMQX规则SQL：SELECTjson_decode(payload)asp,p.devEuiasdev_eui,base64_decode(p.data)asraw,cayenne_lpp_decode(raw)asdFROM"lorawan/+/rx"③动作：InfluxDBLineProtocoltemplate="sensor,dev_eui=${dev_eui}temp=${d.temperature},hum=${d.humidity}${timestamp}"验证：influxquery'from(bucket:"warehouse")|>range(start:1h)|>filter(fn:(r)=>r._measurement=="sensor")'，输出table包含_temp=23.45，_hum=65.7。（5）使用Grafana9.0创建仪表盘，展示过去24h平均温度，并设置当温度>28℃时通过Webhook发送企业微信告警。（10分）答案：①添加InfluxDB数据源，bucket=warehouse；②新建Panel，查询：SELECTmean("temp")FROM"sensor"WHERE$timeFilterGROUPBYtime(1h),"dev_eui"③Alert规则：whenavg()ofquery(A,5m,now)isabove28；④Webhook通知：URL=/cgibin/webhook/send?key=xxx；Body模板：{"msgtype":"text","text":{"content":"仓库温度告警：{{$values.B}}℃超过阈值28℃设备{{$labels.dev_eui}}"}}验证：人工将节点放入恒温箱升温至29℃，5min内企业微信收到告警，GrafanaAlertState=Alerting。六、故障排查题（共20分）37.某项目现场反馈：LoRaWAN节点上线后每6h掉线一次，必须手动复位。已确认电源稳定、射频无干扰。提供日志如下（已过滤）：[00:00:00]JoinAcceptOK[06:00:15]McpsIndicationTIMEOUT[06:00:20]OnMacProcessNACK[06:00:25]ResetbyWatchdog（1）给出最可能的两条根因。（4分）答案：①应用层未在ClassARX2窗口内及时调用RadioRxDone处理，导致协议栈任务阻塞，看门狗超时；②未正确实现AS923RX2参数（频率=923.2MHz，DR=