2026年物联网应用技术考试试题及答案

2026年物联网应用技术考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在NB-IoT网络中，eDRX（ExtendedDiscontinuousReception）的主要作用是A.提高上行峰值速率B.降低终端功耗C.增加小区容量D.缩短注册时延答案：B解析：eDRX通过延长终端休眠周期，减少监听寻呼次数，显著降低功耗，适用于水表、气表等超长待机场景。2.下列哪一项不是MQTT协议报文头部固定报头的组成部分？A.报文类型B.标志位C.剩余长度D.主题名答案：D解析：主题名属于可变报文头，固定报文头仅含报文类型、标志位及剩余长度字段。3.在LoRaWANClassB模式下，终端接收下行数据的时间基准由哪种信标提供？A.GPS秒脉冲B.基站信标帧C.网关GPS时间D.网络服务器NTP答案：B解析：ClassB终端每128秒监听一次基站广播的信标帧，利用信标帧中的时间基准打开接收窗口。4.边缘计算在工业物联网中最核心的价值是A.降低云端存储费用B.减少现场布线C.实现毫秒级闭环控制D.提高视频分辨率答案：C解析：边缘节点将PLC、运动控制算法下沉到本地，实现<10ms的闭环，避免云端往返时延。5.在CoAP协议中，若服务器返回2.05内容，则其对应的HTTP状态码语义最接近A.200OKB.201CreatedC.204NoContentD.206PartialContent答案：A解析：CoAP2.00系列对应HTTP2xx成功，2.05表示内容有效返回，与200OK语义一致。6.下列关于RISC-VMCU在物联网终端中的优势描述，错误的是A.指令集开源免授权B.可定制指令加速神经网络C.内核主频一定高于ARMCortex-M55D.支持自定义调试接口答案：C解析：主频取决于物理实现，RISC-VIP可高可低，与ARM相比并无绝对频率优势。7.在物联网安全测评中，若设备采用ECCP-256私钥存储于芯片内部TFAG物理不可克隆函数，则主要抵御的攻击是A.重放攻击B.侧信道分析C.离线暴力破解D.中间人篡改答案：C解析：TFAG利用硅工艺随机差异生成唯一密钥，无法被外部读取，防止离线破解。8.当5GRedCap终端需要切换至LTENB-IoT覆盖区域时，核心网完成QoS映射的网元是A.SMFB.AMFC.PCFD.UPF答案：A解析：会话管理功能SMF负责将5QI与NB-IoT的QCI进行映射，保持业务连续性。9.在MQTT5.0中，若发布消息时设置PayloadFormatIndicator=1，则Broker应解析载荷为A.Base64字符串B.UTF-8字符串C.CBOR二进制D.Protobuf答案：B解析：该标志位为1表示UTF-8字符串，0表示任意二进制，便于订阅端自动解码。10.数字孪生模型在工业场景中实现“以虚控实”的关键接口标准是A.OPCUAPub/SubB.ModbusTCPC.BACnetD.ZigbeeCluster答案：A解析：OPCUAPub/SuboverTSN提供<1ms确定性通信，支持复杂语义模型，是数字孪生闭环控制首选。二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.下列哪些技术组合可实现室内亚米级定位？A.BLE5.1AoAB.UWBTDoAC.Wi-FiRTTD.RFIDEPCGen2答案：A、B、C解析：RFID仅识别无测距，BLEAoA、UWB、Wi-FiRTT均支持亚米级甚至厘米级定位。12.在物联网操作系统对比中，ZephyrRTOS具备的特点包括A.设备树驱动模型B.支持LittleFS磨损均衡C.内核对象静态分配D.默认采用GPLv3授权答案：A、B、C解析：Zephyr采用Apache2.0授权，非GPLv3。13.关于Matter1.2协议，以下说法正确的是A.基于Thread、Wi-Fi、Ethernet三链路统一应用层B.采用分布式合规设备证书DACC.支持GoogleHome、AppleHomeKit共存D.强制要求云端OATH2.0鉴权答案：A、B、C解析：Matter为本地协议，云端鉴权非强制。14.在工业边缘网关中，使用TSN802.1Qbv时间感知整形器可带来的效果A.消除以太网冲突B.提供<1μs时隙调度C.降低网络拓扑复杂度D.实现硬实时循环通信答案：A、B、D解析：Qbv不改变拓扑，仅通过门控列表实现时隙。15.下列属于物联网设备功耗建模常用参数的有A.发射电流B.休眠电流C.唤醒时间抖动D.天线驻波比答案：A、B、C解析：驻波比影响射频效率，但非功耗模型直接输入。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.CoAP协议基于TCP，默认端口5683。答案：×解析：CoAP基于UDP，端口5683；5684为DTLS加密端口。17.NB-IoT的多载波配置中，In-band部署指LTE载波内部预留200kHz给NB-IoT。答案：√解析：In-band利用LTE资源块内PRB实现，保护带与独立部署亦存在。18.在LoRa调制中，扩频因子SF越大，则数据速率越高。答案：×解析：SF提高则符号时间拉长，速率降低，灵敏度提升。19.数字孪生必须使用Unity或Unreal三维引擎才能运行。答案：×解析：数字孪生核心是数据与模型同步，轻量级引擎、WebGL亦可。20.MQTT遗嘱消息只能在客户端异常断线时由Broker代发。答案：√解析：遗嘱机制专为异常离线设计，正常DISCONNECT不会触发。21.RISC-V指令集仅支持32位地址空间。答案：×解析：RV64支持64位，RV128已定义。22.5GmMTC场景要求单小区至少支持5万连接，NB-IoT无法满足。答案：×解析：NB-IoT单扇区理论5万连接，符合mMTC指标。23.在Zephyr中，k_work_submit_to_queue()可将工作项提交至系统工作队列。答案：√解析：该API支持自定义队列与系统默认队列。24.物联网设备通过ECC签名可保证数据机密性。答案：×解析：签名提供完整性与不可抵赖，机密性需加密算法。25.使用UWB技术时，ToF测距误差主要受时钟漂移影响。答案：√解析：皮秒级时钟漂移放大为厘米级误差，需双向测距抵消。四、填空题（每空2分，共20分）26.在MQTT5.0中，若客户端需要接收Broker分配的可用消息配额，应在CONNECT报文中设置________属性。答案：ReceiveMaximum解析：该16位属性告知Broker客户端端愿意接收未确认发布消息的最大值，用于反压。27.NB-IoT系统信息________携带小区重选参数，在eDRX周期内通过寻呼通知变更。答案：SIB2-NB解析：SIB2-NB含同频、异频重选门限，变更时以寻呼消息触发终端获取。28.在CoAP块传输中，块大小由块控制字段的________位决定，可取值0~6对应16~1024字节。答案：SZX解析：SZX三位编码块大小，实际大小=2^(SZX+4)。29.若LoRa终端采用SF9、BW125kHz、CR4/5，则空口理论比特率为________bps。答案：≈1760解析：R=SF×(BW/2^SF)×CR码率=9×(125000/512)×0.8≈1760bps。30.在Zephyr设备树中，绑定文件使用________语言描述外设寄存器与中断信息。答案：YAML解析：dts绑定以yaml语法声明寄存器位段、中断、电源域等。31.数字孪生模型与物理实体同步的延迟指标称为________延迟。答案：端到端解析：涵盖传感、网络、处理、渲染全链路。32.5GRedCap终端最大带宽为________MHz。答案：20解析：3GPPRel-17定义RedCap下行峰值速率20MHz、150Mbps。33.Matter协议采用的底层安全密钥派生函数为________。答案：Crypto_PBKDF2_HMAC_SHA256解析：PBKDF2迭代生成PASE会话密钥，抗离线字典。34.在工业TSN网络中，________协议负责全局时间同步，精度<100ns。答案：gPTP解析：IEEE802.1AS-2020定义generalizedPrecisionTimeProtocol。35.当物联网平台使用Kafka进行海量传感数据接入时，为降低磁盘占用，可开启________压缩算法。答案：Zstandard解析：Zstd兼顾压缩率与吞吐，Kafka2.1+支持。五、简答题（每题10分，共30分）36.阐述NB-IoTIn-band部署场景下，如何规避LTE资源冲突并保证NB-IoT覆盖连续性，要求给出PRB分配、功率偏移及调度策略。答案与解析：(1)PRB分配：选取LTE10MHz系统带宽内PRB#2或#47边缘，避开PBCH、PSS/SSS及用户密集PRB；采用NRZ-in-band模式，确保NB-PRB与LTECRS4端口错开，避免CRS碰撞。(2)功率偏移：对NB-IoT载波设置PowerBoosting+6dB，对周围LTEPRB降功率3dB，利用小区特定偏移CellSpecificOffset保证NB-IoTSNR>0dB边缘覆盖。(3)调度策略：LTEeNB采用半静态调度，每40ms预留2msNB-IoT下行窗口；上行采用Single-Tone3.75kHz，降低对LTESRS干扰；通过DCM（DynamicCellMode）检测LTE负载>70%时，自动切换NB-IoT至Guard-Band，实现连续性。37.说明在ZephyrRTOS中，如何基于BluetoothMesh实现低功耗Friend节点与LPN（LowPowerNode）的友谊建立流程，并给出关键API及状态机。答案与解析：(1)状态机：LPN启动后进入“LPNEnable”→“FriendRequest”→“FriendOffer”→“FriendPoll”→“FriendSubscriptionlistconfirm”→“Friendshipestablished”。(2)关键API：bt_mesh_lpn_set(true)启用LPN功能；bt_mesh_friend_req_send(net_idx,addr,criteria,recv_delay,poll_tmo,prev_addr)广播请求；Friend节点收到请求后，调用bt_mesh_friend_offer_prepare()构造Offer；LPN选择最佳Offer，发送FriendPoll，Friend缓存消息并设置MD=1；LPN收到后发送ACK，Friend清除缓存，完成建立。(3)功耗控制：LPN采用PollTimeout=100ms，FriendDelay=20ms，休眠占比>98%；Zephyr利用k_sleep()挂起线程，RF关闭，电流降至2μA。38.某工厂采用TSN802.1Qbv实现PLC与伺服驱动器周期通信，周期1ms，数据帧长256Byte，链路100Mbps，计算最小时隙长度并给出门控列表设计，要求包含GuardBand与最坏情况时钟漂移补偿。答案与解析：(1)传输时延：256Byte×8bit/100Mbps=20.48μs；(2)GuardBand：考虑帧间间隔IFG0.96μs+前导码0.64μs，合计1.6μs；(3)时钟漂移：网络最大漂移±100ppm，1ms周期内累积±0.1μs，双向补偿取0.2μs；(4)最小保护带：20.48+1.6+0.2=22.28μs，向上取整23μs；(5)门控列表：时隙0~23μs：门控打开，仅允许PLC→伺服流量等级A；时隙23~30μs：关闭门控，留给BestEffort；循环周期1ms，列表长度1000/30≈33个时隙；通过CBS整形保证BestEffort不抢占，实现硬实时。六、综合设计题（25分）39.某智慧城市需部署“智能井盖+路侧积水”一体化终端，要求：a)采用NB-IoT+BLE冗余回传；b)电池寿命≥5年（19Ah锂亚）；c)支持远程固件签名升级；d)积水超阈值报警延迟<30s；e)成本<BOM¥85。请给出：(1)硬件架构框图与器件选型；(2)功耗预算表与休眠策略；(3)固件升级安全流程；(4)通信协议栈设计；(5)单台设备成本核算。答案与解析：(1)硬件架构：MCU：NordicnRF52840（带BLE5.1）@¥22，内置128kBRAM+1MBFlash；NB-IoT：移远BC660K-GL@¥18，支持R14，eDRX2.92h；传感：电容式积水电极+MPU6050倾角，合计¥8；电源：TIBQ25505能量采