2026年物联网技术职业资格考试试题及答案

2026年物联网技术职业资格考试试题及答案一、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.提高下行峰值速率B.降低终端功耗C.增加小区容量D.缩短附着时延答案：B解析：eDRX通过延长终端监听寻呼的周期，使终端在空闲态睡眠更久，从而显著降低功耗，适用于水表、气表等超低速业务。2.某工厂采用MQTT5.0协议上传传感器数据，若需要确保消息在Broker重启后仍不丢失，应在发布时设置的标志位是：A.CleanStart=1,SessionExpiry=0B.CleanStart=0,SessionExpiry=300C.QoS=1,Retain=1D.QoS=2,Retain=0答案：C解析：QoS=1保证至少一次到达，Retain=1使Broker保留最新一条消息，重启后订阅者可立即获得最新值；QoS=2虽保证只有一次，但Retain=0无法保留消息。3.在CoAP协议中，若服务器返回码为“2.31Continue”，则客户端应：A.立即关闭连接B.重传上一次请求C.发送后续分片D.升级至WebSocket答案：C解析：2.31为CoAP块传输中的中间确认，提示客户端继续发送剩余分片，直至全部传输完成。4.某边缘节点运行TensorFlowLite模型，若模型文件为8MB，而节点RAM仅16MB，最合理的优化手段是：A.直接加载完整模型B.采用WeightClustering后量化至INT8C.启用GPUDelegateD.使用模型流水线分割答案：D解析：模型分割将大模型拆成若干子图，按需加载到内存，避免一次性占用过多RAM；量化虽减体积，但8MB仍可能超出剩余内存。5.在LoRaWANClassB模式中，终端接收pingslot的同步精度主要取决于：A.终端晶振温漂B.网关发射功率C.网络服务器时钟源D.应用层Nonce随机性答案：A解析：ClassB需要终端在约定pingslot醒来，晶振温漂±10ppm即可导致±1.6ms/小时误差，必须周期校准Beacon。6.某RS-485总线长1200m，波特率19200bps，若采用特性阻抗120Ω双绞线，理论上可挂载的最大节点数为：A.32B.64C.128D.256答案：C解析：标准RS-485单位负载UL=1，驱动器输出负载能力为32UL；现代1/8UL收发器可支持32×8=256个节点，但长距离时信号衰减与反射限制实际数量，经验值128。7.在MQTToverQUIC草案中，QUIC的最大优势是：A.减少TLS握手时延B.支持组播C.提供精确时钟同步D.兼容SNMP答案：A解析：QUIC将TLS1.3握手压缩至0-RTT或1-RTT，显著降低弱网环境建立连接时间，提升传感器上线速度。8.某物联网平台采用数字孪生技术，若需实现“毫秒级”同步，最关键的指标是：A.数据采样频率B.网络带宽C.端到端时延抖动D.存储容量答案：C解析：毫秒级同步要求端到端时延抖动<1ms，否则即使带宽充足，也会出现镜像失真。9.在Zigbee3.0安全机制中，防止重放攻击的字段是：A.FrameCounterB.MICC.KeySequenceNumberD.NetworkKey答案：A解析：每帧递增的32位FrameCounter，接收方拒绝小于等于已存值的数据包，有效阻止重放。10.某智能摄像头采用H.265编码，在2Mbps码率下，若场景静态，最可能触发的技术是：A.帧内预测B.长期参考帧LTRC.背景帧建模D.前向纠错FEC答案：C解析：静态场景下，编码器建立背景帧模型，仅编码差异宏块，码率可降至数十kbps，节省带宽与存储。二、多项选择题（每题3分，共15分）11.以下哪些措施可降低BLE5.2Mesh网络中的“广播风暴”？A.增加Relay节点密度B.启用Friendship机制C.设置TTL上限D.采用随机广播时隙答案：B、C、D解析：Friendship让低功耗节点通过Friend缓存消息，减少重复广播；TTL限制跳数；随机时隙降低冲突概率。单纯增加Relay会加剧风暴。12.关于MQTT5.0的UserProperties，下列说法正确的是：A.可携带自定义键值对B.可用于消息路由C.大小不超过16KBD.可被Broker修改答案：A、B、C解析：UserProperties为UTF-8键值对数组，总长度16KB，Broker透明转发，不可修改，但规则引擎可基于其路由。13.在工业物联网中，TSN（Time-SensitiveNetworking）的关键子标准包括：A.IEEE802.1QbvB.IEEE802.1QccC.IEEE802.1CBD.IEEE802.1AS-2020答案：A、B、C、D解析：Qbv时间门控、Qcc集中管理、CB冗余、AS-2020时钟同步，共同保障确定性传输。14.某边缘AI芯片支持INT4量化，与INT8相比：A.模型体积减半B.计算功耗降低C.精度损失可忽略D.需要重新训练答案：A、B、D解析：INT4权重减半，MAC功耗下降30-50%，但需QAT（量化感知训练）才能恢复精度，非“可忽略”。15.在区块链+物联网数据存证场景，以下哪些设计能提升TPS？A.侧链锚定B.分层分片C.IPFS链下存储D.高功耗PoW共识答案：A、B、C解析：侧链、分片、链下存储均可提升吞吐量；PoW高耗能且低TPS，不适合物联网。三、判断题（每题1分，共10分）16.MQTT3.1.1协议原生支持请求/响应模式。答案：错解析：请求/响应需借助主题约定，MQTT5.0才在协议层引入ResponseTopic与CorrelationData。17.LoRaWAN的ADR机制会根据链路预算动态调整扩频因子与发射功率。答案：对解析：ADR由网络服务器计算，下发MAC命令，平衡能耗与可靠性。18.在IPv6overBLE中，必须使用6LoWPANHC压缩才能通信。答案：错解析：6LoWPANHC可选，未压缩IPv6也可分片传输，但效率低。19.OPCUAPub/SuboverMQTT可在无Broker模式下运行。答案：错解析：Pub/Sub模式依赖Broker转发，点对点需用OPCUAClient/Server。20.数字孪生体必须与实际设备保持1:1几何尺寸精度。答案：错解析：数字孪生核心是行为与状态一致，几何精度按需选择，非强制。21.在RISC-VMCU上运行MicroPython，可动态加载C原生模块。答案：对解析：MicroPython支持原生.mpy格式，含C编译后的机器码，可动态链接。22.物联网设备通过LwM2M协议进行固件升级时，必须使用CoAPBlock-WiseTransfer。答案：对解析：LwM2MFOTA基于CoAP，大固件需Block-Wise分片。23.边缘计算中，Kubernetes的KubeEdge子项目已支持对ARMCortex-M节点直接调度Pod。答案：错解析：Cortex-M资源不足以运行容器，需通过KubeEdgeMapper代理接入。24.在Wi-Fi6的TWT机制下，传感器可每24小时醒来一次，从而电池续航达10年。答案：对解析：TWT允许终端与AP协商超长睡眠周期，配合低功耗MCU，理论续航可达10年。25.区块链智能合约可直接读取MQTTBroker内存中的实时数据。答案：错解析：智能合约运行在沙箱，无法穿透访问链外内存，需预言机推送数据。四、填空题（每空2分，共20分）26.在CoAP协议中，Observe选项使用______位整数作为序列号，最大值为______。答案：24；16777215解析：RFC7641规定Observe为24位无符号整数，溢出后循环。27.某工厂采用ModbusTCP，从站地址为192.168.1.50，端口502，起始寄存器40001，读取10个保持寄存器，MBAP头中TransactionIdentifier建议设置为______，以区分并发请求。答案：0x1234（任意16位唯一值）解析：TransactionIdentifier由客户端生成，服务器原样返回，用于匹配响应。28.在LoRa调制中，当扩频因子SF=12，带宽BW=125kHz时，码片速率CR为______kchip/s，理论比特速率约为______bps。答案：125；293解析：CR=BW/SF=125kHz/1=125kchip/s；比特速率=SF×BW/2^SF×CR，CR=4/5，计算得293bps。29.某MQTTBroker部署在云端，采用Kafka作为持久层，若Topic为factory/line1/temp，Kafka分区策略按______字段哈希，可保证同一传感器消息顺序。答案：clientId或传感器ID解析：使用消息键（Key）哈希到同一分区，分区内部有序。30.在Zigbee3.0网络，TrustCenter重新分发网络密钥时，使用的加密密钥是______。答案：LinkKey解析：LinkKey预共享或OTA传输，用于加密传输新NetworkKey。31.边缘AI推理框架OpenVINO的模型优化器将原始PB模型转换为______中间表示，文件扩展名分别为______和______。答案：IR；.xml；.bin解析：.xml描述网络结构，.bin存储权重。32.某RS-485网络采用终端匹配电阻120Ω，若双绞线特性阻抗为100Ω，则反射系数约为______%。答案：9.1解析：Γ=(120-100)/(120+100)=0.0909，即9.1%。33.在IPv6overLow-PowerWirelessPersonalAreaNetworks（6LoWPAN）中，HC1压缩可将IPv6头压缩至______字节，若同时采用HC2，则UDP头可压缩至______字节。答案：2；1解析：HC1压缩到2字节，HC2将UDP压缩到1字节。34.某物联网平台采用Prometheus监控，若Gauge指标名为temp_celsius，标签为{sensor="A"}，则PromQL查询过去5分钟平均温度的表达式为______。答案：avg_over_time(temp_celsius{sensor="A"}[5m])解析：avg_over_time函数计算区间均值。35.在TLS1.3中，若客户端与服务器已建立会话，后续恢复时使用______扩展，可实现______RTT握手。答案：PSK；0解析：预共享密钥会话恢复，0-RTT握手。五、简答题（每题10分，共30分）36.某智慧农业大棚部署了NB-IoT土壤湿度传感器，每小时上报一次，但用户发现每天凌晨3点左右总有20%数据丢失。请分析可能原因并给出三层改进方案（终端、网络、平台）。答案与解析：原因：1.终端侧：凌晨3点气温最低，电池内阻升高，电压跌落触发低电复位；2.网络侧：运营商例行维护或重配置小区，广播寻呼窗口调整；3.平台侧：云服务器定时备份，I/O抢占导致写入失败。改进：终端：a.采用锂亚硫酰氯电池+超级电容混合供电，-40℃容量保持率>90%；b.启用eDRX2.92s，延长寻呼监听周期，减少唤醒电流；c.增加本地FRAM缓存，掉电后保存未发数据，上电后补报。网络：a.与运营商签署SLA，避开3点维护窗口；b.启用Multi-OperatoreSIM，信号弱时自动漫游至备份网络；c.采用冗余UDP通道，CoAP重传指数退避最大间隔延长至30min。平台：a.采用Kafka分区多副本，写入确认acks=all；b.引入PrometheusAlertmanager，3点时段降低备份优先级；c.数据接入层增加QoS=1MQTTBridge，离线消息堆叠至RedisStream，恢复后重放。37.某工厂欲在现有EtherCAT网络中接入无线传感器，要求循环周期≤10ms，抖动≤100µs。请设计一种异构融合方案，并说明时钟同步、数据映射、故障转移机制。答案与解析：方案：1.时钟同步：a.采用IEEE802.1AS-2020，无线AP作为Grandmaster，TSN网桥与EtherCAT主站通过1Gbps以太网级联；b.无线传感器节点（TICC1352P）支持802.11ah，硬件时间戳，同步精度<500ns；c.EtherCAT主站DC分布式时钟作为Slave，锁定AS时钟，全局误差<1µs。2.数据映射：a.在EtherCAT主站运行异构代理（Proxy），将无线节点映射为虚拟从站（0x1FFF地址段）；b.采用PDO0x160x映射无线传感器温度、振动，周期10ms；c.代理维护MQTT/TSN网关，无线节点发布CoAP+CBOR，网关解析后写入EtherCATPDO。3.故障转移：a.无线链路冗余：双AP热备，心跳超时<2ms，自动切换；b.数据完整性：每帧携带IEEE802.1CB冗余标签，主站合并消除重复；c.降级策略：若无线抖动>100µs连续3周期，代理向PLC发送报警，并切换至有线备用传感器，保证产线不停机。38.某城市级物联网平台需支持100万设备在线，平均消息上行速率500条/秒，峰值10倍，消息体1KB，要求存储30天并支持秒级查询。请给出存储架构、压缩策略、索引设计，并估算最小磁盘空间。答案与解析：架构：1.采用Kafka→ClickHouse→S3分层；2.Kafka按设备ID哈希100分区，保留24h；3.ClickHouse本地表按(toStartOfHour(ts),deviceId)分区，使用MergeTree；4.S3采用Iceberg表格式，30天后转冷存，EC4+2冗余。压缩：1.消息体为JSON，采用ZSTDlevel3，压缩比约5:1；2.设备ID、时间戳、维度字段采用DictEncoding；3.冷热分层：ClickHouse设置TTL7天后移至S3，对象存储使用ZSTD+Parquet，压缩比再提升20%。索引：1.主键：(ts,deviceId)联合，秒级查询利用跳数索引；2.二级索引：对温度、湿度值建立BloomFilter，支持范围查询；3.物化视图：按分钟预聚合max、min、avg，查询延迟<500ms。空间估算：峰值5000条/秒×30天=12.96亿条；原始：12.96亿×1KB≈129.6TB；ZSTD压缩后：129.6TB/5≈25.9TB；Parquet再压：25.9TB×0.8≈20.7TB；EC4+2冗余：20.7TB×1.5≈31TB；考虑ClickHouse副本2×20%=4TB；总计≈35TB，即最小磁盘空间35TB。六、综合设计题（25分）39.某跨国物流企业需在冷链集装箱内实现全程-18℃±0.5℃监控，集装箱数量5万，运输周期最长45天，航线跨越赤道，卫星与蜂窝网络交替覆盖。请设计端到端系统，要求：1.终端平均功耗<60mW，电池免更换3年；2.数据断点续传，缺失率<0.1%；3.支持地理围栏、温度超标实时报警（端到端时延<5min）；4.提供可信存证，防篡改。请给出：a.硬件架构图与器件选型（5分）b.通信协议栈与消息格式（5分）c.功耗预算与电池选型（5分）d.数据完整性、可信存证方案（5分）e.报警链路时延分解与优化（5分）答案：a.硬件架构：主控：NordicnRF5340（BLE5.2+Thread+Zigbee），双核ARMCortex-M33，主核128MHz，外设电压1.8V，待机电流1.5µA；传感：TITMP117，±0.1℃精度，I²C接口，转换电流3.5µA；定位：u-bloxMAX-M10S，GPS+北斗+Galileo，捕获电流18mA，支持AssistNow离线星历；通信：QuectelBG95-M3，LTECatM1/NB2，PSM电流0.6µA，eDRX2.92s；存储：富士通8MBFRAM，读写功耗0.1mJ/MB，掉电保存；电源：ER26500锂亚硫酰氯电池8500mAh+超级电容10mF，-55℃容量保持率>90%；电源管理：TITPS7A02，静态电流200nA，集成电池电量计。b.协议栈：1.应用层：LwM2M1.1，对象ID3303（温度），3304（湿度），3200（电池）；2.传输：CoAPoverUDP，支持Block-Wise，最大1024B；3.网络：NB-IoT+PSM，卫星回退采用IridiumSBD，消息<340B；4.消息格式：CBOR压缩，模板化注册，单条消息28B，含时间戳（4BUnix）、温度（2B0.01℃）、定位（8B经纬度压缩）、签名（8BtruncatedECDSA）；5.断点续传：采用CoAPObserve+Kafkaoffset机制，终端保存FRAM最后成功offset