2026年中职物联网技能大赛试题及答案

2026年中职物联网技能大赛试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在NB-IoT网络中，用于降低终端功耗的核心技术是（）。A.eDRXB.TDMAC.CSMA/CAD.ARQ答案：A2.下列关于MQTT协议QoS等级的描述，正确的是（）。A.QoS0仅发一次，不确认B.QoS1仅发一次，不确认C.QoS2最多发一次D.QoS0需要四次握手答案：A3.在LoRa调制中，当扩频因子SF从7提高到12时，空口速率将（）。A.提高4倍B.降低约4倍C.不变D.提高2倍答案：B4.使用CC2530芯片实现Zigbee自组网时，负责建立网络并分配地址的设备角色是（）。A.EndDeviceB.RouterC.CoordinatorD.TrustCenter答案：C5.在OneNet平台数据流查询API中，用于限制返回数据条目的参数是（）。A.device_idB.datastream_idC.limitD.cursor答案：C6.当ESP32通过Wi-Fi以802.11nHT20模式传输时，理论最大物理速率为（）。A.54MbpsB.65MbpsC.150MbpsD.300Mbps答案：B7.在RS-485总线中，为保证信号完整性，终端匹配电阻通常取（）。A.60ΩB.120ΩC.240ΩD.330Ω答案：B8.下列关于IPv6地址压缩规则的说法，错误的是（）。A.每组前导0可省略B.仅可压缩一段连续全0组C.压缩符号“::”只能出现一次D.全0地址可写成::/128答案：B9.在边缘计算架构中，Docker容器与虚拟机相比，优势不包括（）。A.毫秒级启动B.占用磁盘更小C.硬件抽象更彻底D.镜像分层存储答案：C10.当使用TensorFlowLiteforMicrocontrollers在STM32F4上部署量化的8位CNN模型时，模型体积通常可压缩到原浮点模型的（）以内。A.90%B.75%C.50%D.25%答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）11.下列技术可有效提升低功耗广域网（LPWAN）链路预算的有（）。A.增加扩频因子B.提高接收灵敏度C.降低发射功率D.采用高增益天线答案：A、B、D12.在物联网安全威胁建模STRIDE中，属于信息泄露（InformationDisclosure）的场景有（）。A.明文传输温湿度数据B.固件升级包被篡改C.设备序列号通过UART打印D.云端API返回过多调试信息答案：A、C、D13.下列关于CoAP协议与HTTP协议对比的描述，正确的有（）。A.CoAP基于UDPB.CoAP头部固定4字节C.CoAP支持Observe机制D.CoAP默认端口5683答案：A、C、D14.在NB-IoT的Attach流程中，UE必须完成的安全流程包括（）。A.AKA双向鉴权B.NAS安全模式命令C.AS安全模式命令D.生成KeNB答案：A、B15.当使用Modbus-RTU协议读取从站保持寄存器时，主机帧中必须包含的字段有（）。A.从站地址B.功能码03HC.寄存器起始地址高字节D.CRC低字节在前答案：A、B、C三、填空题（每空2分，共20分）16.在LoRaWANClassA模式下，终端发送完成后打开两个接收窗口，第一个窗口起始延迟为________秒，第二个窗口起始延迟为________秒。答案：1，217.若某Zigbee网络采用2.4GHz频段，信道11对应的中心频率为________MHz。答案：240518.当ESP8266作为SoftAP时，默认DHCP地址池起始地址为________。答案：0019.在MQTT5.0中，用于携带自定义键值对属性的头部字段名称是________。答案：Properties20.若某RS-485总线采用双线半双工通信，最高波特率与线缆长度近似满足经验公式：L(m)×v(bps)≤________（单位：m·bps）。答案：1×10^821.在NB-IoT中，eDRX周期最大值由________系统信息块下发。答案：SIB222.当使用SHA-256对固件进行完整性校验时，输出摘要长度为________字节。答案：3223.在IPv6无状态地址自动配置中，终端通过________协议获取前缀信息。答案：RouterAdvertisement（或RA）24.若某1-Wire总线采用寄生供电模式，上拉电阻通常取________Ω。答案：4.7k25.当STM32F103的USART1波特率寄存器USART_BRR=0x1A0，系统时钟72MHz，过采样16倍时，实际波特率为________bps。答案：115200四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）26.LoRaWANClassC终端在任何时候都可以接收下行数据，因此功耗最低。（）答案：×27.在Zigbee3.0中，GreenPower特性可用于无电池开关的能量采集场景。（）答案：√28.MQTT主题通配符“#”只能出现在主题过滤器的最后一级。（）答案：√29.NB-IoT不支持基站定位，只能依赖GNSS模块获取位置。（）答案：×30.CoAP协议必须依赖DTLS才能提供安全传输，无法使用TLS。（）答案：×31.RS-485总线采用差分信号，因此可完全消除共模干扰。（）答案：×32.在FreeRTOS中，相同优先级的任务采用时间片轮转调度。（）答案：√33.当ESP32-C3使用BLE5.0LongRange模式时，物理层采用编码PHY125kbps。（）答案：√34.在Modbus-TCP中，事务标识符由服务器生成并返回给客户端。（）答案：×35.边缘计算节点部署Kubernetes时，kubelet默认监听10250端口提供只读API。（）答案：√五、简答题（每题8分，共24分）36.简述NB-IoT中PSM（PowerSavingMode）的工作机制，并说明终端如何主动请求进入PSM以及网络侧如何控制其周期。答案：（1）PSM机制：终端在Attach或TAU过程中通过NAS信令携带T3324定时器值，网络侧在ATTACHACCEPT/TAUACCEPT中返回T3324与T3412。T3324为活跃定时器，超时后终端释放RRC连接但保留注册状态，进入PSM深睡；T3412为周期TAU定时器，超时后终端唤醒执行TAU。（2）终端请求：在RequestedPSMparametersIE中设置T3324值，单位秒，可设为0～255×2^N。（3）网络控制：MME根据本地策略及HSS签约，在响应中返回最终T3324与T3412，可覆盖终端请求。（4）功耗收益：深睡电流可降至1–5μA，适合日报告类业务。37.说明基于ESP32-S3实现本地语音唤醒的系统架构，并给出关键计算：若采样率16kHz、16bit、单声道，每秒原始数据量多少字节？若采用8kb/s的OPUS编码，压缩比为多少？答案：（1）架构：①MEMS数字麦克风通过I2S接入ESP32-S3；②ESP32-S3内置向量指令加速，运行轻量CNN唤醒模型；③模型输出置信度>0.9触发中断；④通过MQTT将事件上报云端。（2）原始数据量：16000×2=32000字节/秒。（3）OPUS压缩比：8000bit/s=1000字节/秒，压缩比=32000/1000=32:1。38.描述在LoRaWAN网络中实现下行ClassAACK的流程，并指出ADR机制如何与此流程结合以动态调整数据速率。答案：（1）终端在上行帧中置ACK=1，携带FCnt。（2）网关收到后，NS在下一个接收窗口1（RX1）或窗口2（RX2）下发ACK帧，ACK帧中携带相同FCnt。（3）若终端未收到ACK，可重发上行帧，重发次数由NbTrans决定。（4）ADR：NS统计20条上行RSSI/SNR，计算最佳SF，通过LinkADRReq指令在ACK下行中携带新SF、TXPower、信道掩码；终端回复LinkADRAns确认。（5）若链路恶化，NS可降低SF或提高TXPower，确保ACK可靠到达。六、计算与分析题（共31分）39.（10分）某园区部署NB-IoT水表，每24小时上报一次12字节有效载荷，采用UDP/CoAP协议，RRC连接建立平均耗时2s，连接期间平均电流40mA；PSM深睡电流5μA；供电3.6V/19Ah锂亚电池。忽略其他功耗，计算电池寿命。答案：（1）日耗能：活跃耗能：2s×40mA=80mAs=0.0222mAh；深睡耗能：(24×3600−2)s×5μA=431998×5×10^(−6)mAs≈0.6mAh；总日耗能≈0.622mAh。（2）寿命：19Ah/0.622mAh≈30546天≈83.7年。40.（10分）某RS-485总线长800m，采用双绞线，分布电容60pF/m，终端匹配120Ω，驱动器输出差分电压2V，最小识别电压±200mV。求：（1）总线等效电容；（2）RC时间常数；（3）按3τ准则估算最大波特率。答案：（1）C=800×60×10^(−12)=48nF；（2）τ=RC=120×48×10^(−9)=5.76μs；（3）3τ=17.28μs，对应波特率≤1/17.28×10^(−6)≈57.9kbps，取标准值≤38.4kbps留裕度。41.（11分）某边缘网关基于STM32MP1运行Docker，需同时处理4路1080p@30fpsH.264视频流，采用GPU硬解。已知：单路解码复杂度600MHzARM等价周期；STM32MP1GPU可提供1.2GHz等效解码算力；CPUBig核1GHz×2，Little核400MHz×2，均参与负载；系统额外开销20%。问：（1）总需求算力；（2）总供给算力；（3）是否满足？若不足，给出两种优化方案并量化收益。答案：（1）总需求：4×600=2400MHz；（2）总供给：GPU1200+Big2×10