2025年(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù))對(duì)應(yīng)科目試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.在TSN（TimeSensitiveNetworking）標(biāo)準(zhǔn)族中，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)“時(shí)間感知整形器”功能的子協(xié)議是A.IEEE802.1Qbv??B.IEEE802.1Qbu??C.IEEE802.1Qcc??D.IEEE802.1CB答案：A解析：IEEE802.1Qbv定義了TimeAwareShaper，通過(guò)門(mén)控列表保障時(shí)敏流確定性時(shí)隙；Qbu為幀搶占，Qcc為集中式配置，CB為冗余。2.OPCUAPubSuboverMQTT傳輸時(shí)，為降低50%以上網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷，下列哪項(xiàng)擴(kuò)展頭必須被裁剪？A.節(jié)點(diǎn)ID??B.數(shù)據(jù)集頭??C.消息頭中的PublisherId長(zhǎng)度??D.安全簽名答案：C解析：PublisherId在MQTT中可壓縮為2字節(jié)短整型，裁剪后單包節(jié)省約18字節(jié)，對(duì)高頻采樣場(chǎng)景效果顯著。3.某工廠采用5GuRLLC切片，空口時(shí)延要求≤5ms，若采用30kHz子載波間隔，則1個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度約為A.0.5ms??B.1ms??C.2ms??D.0.25ms答案：A解析：30kHz子載波對(duì)應(yīng)時(shí)隙長(zhǎng)度=1/(30kHz×2)=0.5ms，滿足5GNR時(shí)隙定義。4.在ModbusTCP安全擴(kuò)展（Modbus/TCPSecurity）中，用于抵御重放攻擊的字段是A.TLS序列號(hào)??B.MBAP事務(wù)標(biāo)識(shí)符??C.隨機(jī)數(shù)Nonce??D.CRC32答案：C解析：RFC8380規(guī)定在TLS握手后插入Nonce，防止重放；MBAP事務(wù)標(biāo)識(shí)符僅用于匹配請(qǐng)求/響應(yīng)。5.工業(yè)邊緣計(jì)算參考架構(gòu)IECTR63188中，將“邊緣節(jié)點(diǎn)”劃分為三類，其中負(fù)責(zé)毫秒級(jí)閉環(huán)控制的是A.輕邊緣??B.中邊緣??C.重邊緣??D.遠(yuǎn)邊緣答案：B解析：中邊緣（MediumEdge）部署在車間級(jí)，具備實(shí)時(shí)OS與DDS，可滿足<10ms閉環(huán)。6.某企業(yè)采用IEC61499功能塊實(shí)現(xiàn)分布式控制，若需保證事件鏈最壞響應(yīng)時(shí)間可預(yù)測(cè)，應(yīng)選擇的調(diào)度策略是A.FIFO??B.靜態(tài)優(yōu)先級(jí)??C.EDF（最早截止期優(yōu)先）??D.輪詢答案：C解析：EDF在可調(diào)度性分析上具有最優(yōu)性，適合事件驅(qū)動(dòng)型功能塊網(wǎng)絡(luò)。7.在數(shù)字孿生成熟度模型（DigitalTwinMaturityLevels,DTML2.0）中，可實(shí)時(shí)反向控制物理實(shí)體屬于A.Level2鏡像??B.Level3共生??C.Level4自治??D.Level5演化答案：C解析：Level4自治階段孿生體具備閉環(huán)控制與自優(yōu)化能力，Level5進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)跨生命周期演化。8.采用gRPCoverHTTP/3傳輸Profinet循環(huán)數(shù)據(jù)時(shí)，為降低線頭阻塞，主要依賴A.QUIC多流復(fù)用??B.HTTP/2服務(wù)器推送??C.二進(jìn)制幀??D.消息壓縮答案：A解析：HTTP/3基于QUIC，單連接內(nèi)多流獨(dú)立，避免TCP線頭阻塞，保障實(shí)時(shí)性。9.在工業(yè)AI異常檢測(cè)場(chǎng)景中，采用聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架，為防止模型更新泄露訓(xùn)練數(shù)據(jù)，需添加A.差分隱私噪聲??B.梯度裁剪??C.知識(shí)蒸餾??D.權(quán)重平均答案：A解析：差分隱私在梯度上傳前加入校準(zhǔn)噪聲，提供ε隱私保證，抵御成員推理攻擊。10.某IIoT平臺(tái)采用零信任架構(gòu)，當(dāng)工業(yè)相機(jī)每次啟動(dòng)時(shí)，其身份驗(yàn)證最合理的憑證是A.X.509證書(shū)+TPM私鑰??B.MAC地址白名單??C.預(yù)共享密鑰PSK??D.用戶口令答案：A解析：TPM硬件錨定私鑰，防克隆，符合NISTSP800193要求；MAC與PSK均易被偽造。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，多選少選均不得分）11.下列哪些技術(shù)組合可實(shí)現(xiàn)端到端確定性傳輸？A.TSN802.1Qbv+OPCUAPubSub??B.5GTSNBridge+DetNet??C.MQTT3.1.1+TCP_NODELAY??D.EtherCAT+DistributedClock答案：A、B、D解析：MQTT3.1.1無(wú)時(shí)效保障機(jī)制；其余三項(xiàng)均提供亞毫秒級(jí)抖動(dòng)控制。12.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用OPCUAoverTSN時(shí)，為提升15%帶寬利用率，可啟用A.幀聚合（FramePreemption）??B.動(dòng)態(tài)VLAN標(biāo)簽剝離??C.冗余傳輸（IEEE802.1CB）??D.周期性流量離線調(diào)度答案：A、D解析：幀搶占減少保護(hù)帶開(kāi)銷；離線調(diào)度可壓縮時(shí)隙碎片；冗余傳輸反而增加帶寬。13.在工業(yè)邊緣AI推理容器中，為降低冷啟動(dòng)至200ms以內(nèi)，可采取A.使用gVisor用戶態(tài)內(nèi)核??B.啟用PreWarm池化實(shí)例??C.采用SOCKS快照恢復(fù)??D.精簡(jiǎn)模型至INT8量化答案：B、C、D解析：gVisor增加隔離但拖慢啟動(dòng)；PreWarm與快照直接跳過(guò)鏡像拉取；量化減少內(nèi)存映射時(shí)間。14.關(guān)于IEC6244333區(qū)域與管道模型，下列說(shuō)法正確的是A.區(qū)域內(nèi)部安全等級(jí)須一致??B.管道需部署加密與身份驗(yàn)證??C.區(qū)域間通信須通過(guò)安全網(wǎng)關(guān)??D.同一管道可承載不同安全等級(jí)數(shù)據(jù)答案：B、C解析：區(qū)域內(nèi)部允許不同等級(jí)設(shè)備共存；管道必須一致等級(jí)，否則按最高級(jí)防護(hù)。15.采用數(shù)字孿生進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)時(shí)，需同步的關(guān)鍵狀態(tài)量包括A.軸承振動(dòng)頻譜??B.電機(jī)繞組溫度??C.PLC程序變量注釋??D.潤(rùn)滑油金屬顆粒濃度答案：A、B、D解析：注釋屬于靜態(tài)信息，不參與動(dòng)態(tài)同步；其余為高頻傳感數(shù)據(jù)。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）16.TSN802.1Qcc僅支持集中式配置，不支持分布式參數(shù)協(xié)商。答案：×解析：Qcc定義了集中式與混合式兩種配置模型。17.在5GR16中，IAB（IntegratedAccessBackhaul）節(jié)點(diǎn)可同時(shí)作為UE與gNB。答案：√解析：IAB支持無(wú)線回傳，節(jié)點(diǎn)具備雙重角色。18.OPCUASecurityPolicyBasic256Sha256強(qiáng)制要求服務(wù)器證書(shū)密鑰長(zhǎng)度至少3072位。答案：√解析：OPCUA1.04規(guī)定Basic256Sha256對(duì)應(yīng)RSA3072。19.使用Kubernetes運(yùn)行實(shí)時(shí)控制容器時(shí)，CPUManager的“static”策略會(huì)將整個(gè)物理核綁定給容器，但允許超線程共享。答案：×解析：static策略獨(dú)占整個(gè)物理核，禁用同核超線程。20.在工業(yè)防火墻規(guī)則中，深度包檢測(cè)（DPI）對(duì)基于TLS1.3的Profinet流量仍可有效識(shí)別應(yīng)用層指令。答案：×解析：TLS1.3加密握手及應(yīng)用數(shù)據(jù)，DPI無(wú)法解密，需采用透明代理或eBPF探針。21.EtherCAT的分布式時(shí)鐘（DC）同步精度可低于100ns，無(wú)需額外硬件。答案：×解析：需專用ESC芯片硬件時(shí)間戳，僅靠軟件無(wú)法達(dá)到。22.工業(yè)數(shù)字孿生采用FMI3.0協(xié)同仿真時(shí)，可混合CS（CoSimulation）與ME（ModelExchange）兩種接口模式。答案：√解析：FMI3.0支持混合仿真，允許子系統(tǒng)不同接口。23.零信任架構(gòu)中，會(huì)話票證（Ticket）一旦簽發(fā)，默認(rèn)生命周期為24小時(shí)，不可強(qiáng)制撤銷。答案：×解析：零信任采用短周期票證+在線撤銷（OCSPStapling），可即時(shí)吊銷。24.在MQTTSparkplugB中，當(dāng)NBIRTH消息丟失時(shí)，后續(xù)NDATA仍可被正常解析。答案：×解析：SparkplugB狀態(tài)機(jī)依賴NBIRTH建立標(biāo)簽索引，缺失會(huì)導(dǎo)致解析失敗。25.采用GraphQLoverWebSocket傳輸工業(yè)時(shí)序數(shù)據(jù)，可天然實(shí)現(xiàn)發(fā)布訂閱，無(wú)需額外協(xié)議擴(kuò)展。答案：√解析：WebSocket全雙工+GraphQLsubscription規(guī)范原生支持PubSub。四、填空題（每空2分，共20分）26.在TSN802.1Qbv調(diào)度中，若周期為2ms，保護(hù)帶（GuardBand）最小寬度應(yīng)大于最大________幀傳輸時(shí)間。答案：非時(shí)敏解析：防止非時(shí)敏幀搶占時(shí)隙，需預(yù)留最大MTU傳輸時(shí)間約123μs（1500Byte@100Mbps）。27.5GNPN（NonPublicNetwork）的SNPN模式需單獨(dú)廣播________，以區(qū)分公網(wǎng)PLMN。答案：GIN（GroupIDforNetworkIdentity）解析：TS23.501定義GIN用于SNPN小區(qū)選擇。28.OPCUAPubSuboverUDP的默認(rèn)端口為_(kāi)_______，若啟用安全模式則使用________端口。答案：4840；48410解析：4840為明文，48410為DTLS加密端口。29.在IEC61499中，事件輸入與輸出之間的最小響應(yīng)延遲稱為_(kāi)_______延遲。答案：ECC（ExecutionControlChart）轉(zhuǎn)移解析：ECC決定事件鏈觸發(fā)，典型值<50μs。30.采用gRPCoverHTTP/3傳輸時(shí)，若啟用消息壓縮“gzip”，最大窗口大小由QUIC的________參數(shù)決定。答案：initial_max_data解析：QUIC流量控制窗口限制單連接緩存。31.工業(yè)防火墻基于白名單的“學(xué)習(xí)模式”通常采用________算法自動(dòng)提取PLC指令規(guī)律。答案：Ngram+信息熵解析：對(duì)Modbus/TCP功能碼序列做2gram統(tǒng)計(jì)，熵值突變則報(bào)警。32.在零信任架構(gòu)中，設(shè)備信任評(píng)分公式T=(1?α)H+αB，其中B代表________。答案：行為基線偏差度解析：H為硬件指紋，B為實(shí)時(shí)行為與基線偏差，α∈[0,1]。33.使用Kubernetes的“DevicePlugin”機(jī)制為容器分配TSN網(wǎng)卡時(shí)，需實(shí)現(xiàn)________接口的ListAndWatch方法。答案：v1beta1.DevicePlugin解析：Kubelet通過(guò)gRPC調(diào)用該接口發(fā)現(xiàn)硬件。34.在工業(yè)AI聯(lián)邦學(xué)習(xí)中，為防止梯度泄露，常采用________機(jī)制將浮點(diǎn)權(quán)重轉(zhuǎn)為離散符號(hào)。答案：梯度二值化（BinarySGD）解析：將梯度符號(hào){?1,+1}上傳，避免浮點(diǎn)精度泄露。35.數(shù)字孿生采用FMI3.0導(dǎo)出時(shí)，模型變量默認(rèn)以________格式存儲(chǔ)，可支持結(jié)構(gòu)體嵌套。答案：SSV（StructuredScalarVariable）解析：SSV使用XML標(biāo)簽描述結(jié)構(gòu)體，兼容性強(qiáng)。五、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）36.某汽車焊裝車間采用TSN802.1Qbv+OPCUAPubSub實(shí)現(xiàn)機(jī)器人協(xié)同控制，周期1ms，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇樾切停?00Mbps。若某節(jié)點(diǎn)需發(fā)送周期為1ms、每包200Byte的OPCUA幀，請(qǐng)計(jì)算：（1）該節(jié)點(diǎn)占用帶寬百分比；（2）若網(wǎng)絡(luò)中共有20臺(tái)同周期機(jī)器人，是否可調(diào)度？給出判斷依據(jù)；（3）若不可調(diào)度，提出兩種優(yōu)化方案并量化效果。答案與解析：（1）帶寬=200Byte×8bit/Byte×1000frame/s=1.6Mbps，占比1.6%。（2）20臺(tái)共需32Mbps，理論可用帶寬100Mbps，但Qbv需預(yù)留保護(hù)帶與幀間隔（IFG+前導(dǎo)碼共20Byte），實(shí)際每包等效220Byte，合計(jì)35.2Mbps，仍低于100Mbps。然而Qbv時(shí)隙需嚴(yán)格對(duì)齊，1ms周期內(nèi)若保護(hù)帶累計(jì)>600μs則不可調(diào)度。經(jīng)計(jì)算：?jiǎn)螏瑐鬏敃r(shí)間=220×8/100M=17.6μs，20幀共352μs，保護(hù)帶最小需20×1μs=20μs，合計(jì)372μs<1ms，故可調(diào)度。（3）若未來(lái)節(jié)點(diǎn)增至60臺(tái)，總時(shí)間=60×17.6μs+60×1μs=1.116ms>1ms，不可調(diào)度。優(yōu)化：方案A：?jiǎn)⒂脦瑩屨迹?02.1Qbu），將非時(shí)敏幀最大碎片由123μs降至49μs，保護(hù)帶節(jié)省約40μs，60臺(tái)總保護(hù)帶降至60×0.5μs=30μs，合計(jì)1.086ms，仍略超。方案B：提高鏈路速率至1Gbps，單幀傳輸降至2.2μs，60臺(tái)總時(shí)間=60×2.2+60×0.5=162μs，余量充足。綜上，升級(jí)帶寬為根治手段。37.某流程行業(yè)邊緣網(wǎng)關(guān)運(yùn)行Kubernetes，需同時(shí)承載：a.軟PLC容器（周期10ms，CPU親和性要求獨(dú)占2核）；b.AI推理容器（周期100ms，可共享）；c.數(shù)據(jù)采集容器（周期1ms，需綁定TSN網(wǎng)卡中斷）。請(qǐng)給出：（1）節(jié)點(diǎn)級(jí)資源劃分YAML片段（僅寫(xiě)關(guān)鍵字段）；（2）為保證軟PLC不被LinuxCFS調(diào)度器搶占，需額外配置的內(nèi)核啟動(dòng)參數(shù)；（3）若網(wǎng)卡中斷親和性設(shè)置失敗，可能導(dǎo)致的最大額外延遲及排查命令。答案與解析：（1）```yamlcpuManagerPolicy:staticreservedSystemCPUs:"0,1"annotations:cpuloadbalancing.crio.io:"disable"containers:name:softplcresources:limits:cpu:"2"memory:"512Mi"requests:cpu:"2"memory:"512Mi"annotations:cpuquota.crio.io:"disable"```（2）內(nèi)核啟動(dòng)參數(shù)：`isolcpus=2,3nohz_full=2,3rcu_nocbs=2,3`解析：隔離2、3核脫離CFS，禁用時(shí)鐘中斷與RCU回調(diào)。（3）