2025年物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員設(shè)備組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施實(shí)戰(zhàn)試題附答案一、單選題（每題2分，共20分）1.在Zigbee3.0網(wǎng)絡(luò)中，負(fù)責(zé)分配網(wǎng)絡(luò)地址并維護(hù)鄰居表的是下列哪類節(jié)點(diǎn)？A.ZigbeeRouterB.ZigbeeEndDeviceC.ZigbeeCoordinatorD.ZigbeeGreenPowerProxy答案：C解析：Coordinator是網(wǎng)絡(luò)中心，負(fù)責(zé)PANID分配、地址分配與鄰居表維護(hù)；Router僅轉(zhuǎn)發(fā)與路由；EndDevice不維護(hù)鄰居表。2.某工廠需部署Sub1GHzLoRa節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)RSSI=98dBm，SNR=8dB，若接收靈敏度為120dBm，則鏈路預(yù)算余量約為：A.2dBB.14dBC.22dBD.32dB答案：C解析：余量=靈敏度–RSSI=–120–(–98)=22dB，SNR已高于解調(diào)門限，不再疊加。3.在MQTT5.0中，若客戶端訂閱主題“factory/+/temp”，下列哪條消息會(huì)被成功接收？A.factory/line1/humiB.factory/line1/tempC.factory/line1/temp/unitD.factory/line1/temp/答案：B解析：?jiǎn)螌油ㄅ浞?”僅匹配一級(jí)，且必須完整匹配“temp”字段。4.采用Thread協(xié)議組網(wǎng)時(shí)，若Leader分區(qū)后形成兩個(gè)PartitionID，合并時(shí)依據(jù)的MLE消息是：A.ParentRequestB.ChildUpdateRequestC.NetworkDataUpdateD.NetworkUpdateRequest答案：D解析：Thread通過(guò)NetworkUpdateRequest攜帶最新PartitionID與版本號(hào)，高版本吞并低版本。5.在NBIoT部署中，若eDRX周期為81.92s，PTW為20.48s，則終端在eDRX周期內(nèi)最長(zhǎng)不可達(dá)時(shí)間為：A.20.48sB.61.44sC.81.92sD.101.4s答案：B解析：不可達(dá)時(shí)間=周期–PTW=81.92–20.48=61.44s。6.使用ESP32S3作為WiFiSoftAP時(shí)，若國(guó)家代碼配置為“JP”，則2.4GHz頻段可使用的最大信道數(shù)為：A.11B.13C.14D.16答案：C解析：日本法規(guī)允許114信道，但14僅限802.11b，故最大14。7.在OPCUAPub/SuboverUDPUADP中，SecurityKeyServices接口用于：A.發(fā)布心跳B(niǎo).分發(fā)對(duì)稱密鑰C.協(xié)商加密算法D.校驗(yàn)證書吊銷列表答案：B解析：SKS負(fù)責(zé)向Publisher與Subscriber分發(fā)短期對(duì)稱密鑰，實(shí)現(xiàn)端到端安全。8.某RS485總線采用半雙工通信，波特率115200bps，電纜長(zhǎng)度300m，若信號(hào)傳播速度為2×10?m/s，則理論上最小幀間隔應(yīng)為：A.0μsB.1.5μsC.3μsD.6μs答案：C解析：往返時(shí)延=2×300/(2×10?)=3μs，需保證總線空閑時(shí)間大于該值以避免沖突。9.在Matter協(xié)議中，用于設(shè)備首次配網(wǎng)的PASE會(huì)話采用的加密算法是：A.ECDHP256+HKDFSHA256B.ECDHCurve25519+PBKDF2C.ECDHP384+HKDFSHA512D.RSA2048+AES128GCM答案：A解析：MatterPASE使用ECDHP256協(xié)商密鑰，經(jīng)HKDFSHA256派生。10.當(dāng)使用ChirpStack部署LoRaWAN時(shí)，若ADR引擎建議數(shù)據(jù)速率從SF9提升至SF7，則節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率通常會(huì)：A.增加6dBB.減少6dBC.增加20dBD.減少20dB答案：B解析：SF7鏈路預(yù)算比SF9高6dB，為保持同等余量，ADR會(huì)降低節(jié)點(diǎn)功率6dB。二、多選題（每題3分，共15分，多選少選均不得分）11.下列哪些技術(shù)可有效降低WiFi6mesh網(wǎng)絡(luò)中的隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題？A.OFDMAB.RTS/CTSC.BSSColoringD.TWTE.MUMIMO答案：B、C解析：RTS/CTS顯式預(yù)留信道；BSSColoring降低同頻干擾；OFDMA與MUMIMO提升容量但不直接解決隱藏節(jié)點(diǎn)；TWT節(jié)能。12.在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)部署5GuRLLC時(shí)，為保證4ms空口時(shí)延，需同時(shí)滿足：A.使用30kHz子載波間隔B.采用自包含時(shí)隙C.啟用預(yù)調(diào)度GrantfreeD.部署MECE.使用256QAM高階調(diào)制答案：B、C、D解析：自包含時(shí)隙減少等待；Grantfree免調(diào)度；MEC縮短回傳；30kHz與256QAM對(duì)時(shí)延無(wú)直接保證。13.關(guān)于Thread網(wǎng)絡(luò)層安全，下列說(shuō)法正確的是：A.網(wǎng)絡(luò)密鑰全網(wǎng)一致B.應(yīng)用層密鑰通過(guò)DTLS分發(fā)C.幀計(jì)數(shù)器32位循環(huán)D.采用AESCCM128E.支持密鑰輪換答案：A、D、E解析：Thread全網(wǎng)共享網(wǎng)絡(luò)密鑰；AESCCM128；支持輪換；應(yīng)用層密鑰由CoAP安全傳輸；幀計(jì)數(shù)器64位，不循環(huán)。14.在ModbusTCP中，下列哪些異常碼表示“服務(wù)器失敗但可重試”？A.0x01B.0x02C.0x03D.0x04E.0x06答案：D、E解析：0x04服務(wù)器故障；0x06服務(wù)器繁忙；均可重試；0x01/02/03為請(qǐng)求錯(cuò)誤，重試無(wú)效。15.使用LwM2M1.2進(jìn)行固件升級(jí)時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)的Object包括：A.DeviceObject(ID:3)B.FirmwareUpdateObject(ID:5)C.ConnectivityMonitoring(ID:4)D.BinaryAppDataContainer(ID:19)E.TLSStore(ID:0)答案：A、B解析：Device與FirmwareUpdate為強(qiáng)制；其余可選。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）16.在BLE5.2中，若使用LECodedPHYS=8，則理論空口速率可達(dá)125kbps。答案：√解析：S=8表示8符號(hào)/位，1Mbps基速除以8得125kbps。17.CoAP協(xié)議中，Token字段長(zhǎng)度固定為2字節(jié)。答案：×解析：Token長(zhǎng)度08字節(jié)可變。18.在CANopen中，NodeID0用于廣播，不可分配給從站。答案：√解析：NodeID0為保留廣播地址。19.在Zigbee網(wǎng)絡(luò)中，EndDevice可以代表其他節(jié)點(diǎn)執(zhí)行路由發(fā)現(xiàn)。答案：×解析：僅Router與Coordinator可路由發(fā)現(xiàn)。20.使用Thread1.3的BR（BorderRouter）必須支持DNSSD代理。答案：√解析：Thread1.3BR強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)DNSSD代理以發(fā)現(xiàn)服務(wù)。21.NBIoT的MultitoneNPRACH僅適用于覆蓋增強(qiáng)等級(jí)2以上。答案：×解析：Multitone可用于所有CElevel，但CE0/1更常用Singletone。22.在Matter中，OTAProviderCluster的DefaultOTAProviders屬性為可寫。答案：√解析：管理員可寫入U(xiǎn)RL與節(jié)點(diǎn)ID。23.RS485差分電壓低于1.5V時(shí)，接收器必須保證輸出高電平。答案：×解析：TIA485A規(guī)定差分≥±200mV即可識(shí)別，1.5V為驅(qū)動(dòng)器最小差分輸出。24.在LoRaWANClassB模式下，Beacon周期為128s。答案：√解析：Beacon固定128s。25.OPCUAPub/Sub使用UADPoverMQTT時(shí)，可跳過(guò)SecurityKeyServices而直接采用TLS。答案：√解析：當(dāng)使用TLS雙向認(rèn)證，可不再額外使用SKS。四、填空題（每空2分，共20分）26.在WiFi6中，若AP配置8×8MUMIMO，160MHz信道，則理論上最大空口速率為_(kāi)_______Mbps。答案：9600解析：8×8×160MHz×8bit/子載波×3.6子載波/MHz≈9600Mbps。27.某Zigbee3.0網(wǎng)絡(luò)PANID為0x1F61，擴(kuò)展PANID為0x00124B001F61ABCD，則NWK層加密密鑰為_(kāi)_______位。答案：128解析：Zigbee使用AES128CCM。28.在Thread網(wǎng)絡(luò)中，若Router的RouterID為14，則其RLOC16地址為_(kāi)_______（十六進(jìn)制）。答案：0x380E解析：RLOC16=0x3800|(RouterID<<1)|0x0E=0x380E。29.若NBIoT使用CElevel2，重復(fù)次數(shù)為512，則NPDSCH的TBS為_(kāi)_______bit（假設(shè)MCS=0）。答案：208解析：CE2MCS0對(duì)應(yīng)TBS索引0，208bit。30.在Matter中，DAC證書的有效期最大為_(kāi)_______年。答案：5解析：Matter規(guī)范限制DAC≤5年。31.當(dāng)CANFD數(shù)據(jù)段波特率設(shè)為2Mbps，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為64字節(jié)，則理論最短幀時(shí)間為_(kāi)_______μs（忽略位填充）。答案：288解析：64×8bit=512bit，512/2=256μs，加上固定位場(chǎng)32bit=16μs，共288μs。32.若LoRaWAN節(jié)點(diǎn)采用SF12，帶寬125kHz，則符號(hào)速率約為_(kāi)_______bps。答案：293解析：Rs=BW/2^SF=125000/4096≈30.5sym/s，每符號(hào)攜帶SFbit，293bps。33.在OPCUA中，若MonitoredItem采樣間隔為50ms，但服務(wù)器最小支持100ms，則實(shí)際發(fā)布間隔為_(kāi)_______ms。答案：100解析：服務(wù)器向上取整至支持的最小周期。34.使用Thread1.3的SSED（SleepyEndDevice）向父節(jié)點(diǎn)發(fā)送ChildUpdateRequest時(shí)，默認(rèn)重試間隔為_(kāi)_______s。答案：1解析：Thread規(guī)范默認(rèn)1s重試。35.在RS485總線中，若終端電阻為120Ω，雙絞線特性阻抗為100Ω，則反射系數(shù)約為_(kāi)_______（保留兩位小數(shù)）。答案：0.09解析：Γ=(120100)/(120+100)=20/220≈0.09。五、綜合設(shè)計(jì)題（共35分）36.智慧溫室場(chǎng)景（20分）背景：某5000m2玻璃溫室需部署物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)空氣溫濕度、土壤EC、CO?濃度、光照強(qiáng)度，并控制天窗、濕簾、補(bǔ)光燈?，F(xiàn)場(chǎng)無(wú)有線網(wǎng)絡(luò)，4G信號(hào)105dBm，計(jì)劃采用LoRaWAN+WiFi6mesh混合組網(wǎng)。要求：(1)畫出拓?fù)鋱D，標(biāo)注網(wǎng)關(guān)、傳感器、執(zhí)行器、MEC位置；（5分）(2)給出LoRaWAN頻段、Class、ADR策略；（3分）(3)計(jì)算LoRa節(jié)點(diǎn)電池壽命：SF9、帶寬125kHz、發(fā)射電流120mA、休眠電流2μA、每日上行24次、下行8次、CR4/5、payload16字節(jié)、電池容量2400mAh；（4分）(4)設(shè)計(jì)WiFi6mesh回傳鏈路預(yù)算，假設(shè)AP發(fā)射功率20dBm、天線增益5dBi、節(jié)點(diǎn)靈敏度82dBm、工作頻率5.8GHz、距離150m、遮擋損耗15dB，判斷是否需要中繼；（3分）(5)給出MatteroverThread補(bǔ)光燈控制方案，包括commissioning流程、安全憑證存儲(chǔ)位置、OTA升級(jí)對(duì)象；（5分）答案與解析：(1)拓?fù)鋱D（文字描述）：溫室中央立桿安裝1臺(tái)室外LoRaWAN網(wǎng)關(guān)（470510MHz），通過(guò)4G回傳；邊緣部署3個(gè)WiFi6meshAP（太陽(yáng)能供電），形成星型mesh；MEC盒掛于網(wǎng)關(guān)桿內(nèi)，運(yùn)行ChirpStack、MQTTbroker、MatterHub（基于OpenThreadBR）。傳感器節(jié)點(diǎn)（LoRa）分布在壟間；執(zhí)行器（天窗電機(jī)、濕簾水泵）通過(guò)MatterThread節(jié)點(diǎn)接入mesh；補(bǔ)光燈自帶Thread模組。(2)頻段：CN470510MHz；Class：A（上行為主，下行控制幀少）；ADR策略：初始SF10，網(wǎng)關(guān)根據(jù)SNR>10dB且包丟失率<1%時(shí)，逐步降至SF7，功率從20dBm降至14dBm。(3)電池壽命計(jì)算：ToA=((8+16+4.25)×2^9)/125000=0.115s單次上行耗能=0.115s×120mA=13.8mAs下行ToA≈0.037s，耗能4.4mAs日耗能=(13.8+4.4)×24+2μA×86400≈437+0.173=437.2mAs=0.121mAh理論壽命=2400/0.121≈19800天≈54年，實(shí)際考慮自放電15%，壽命約45年，滿足10年需求。(4)鏈路預(yù)算：FSPL=32.4+20log(150)+20log(5800)=32.4+43.5+75.3≈151dB總損耗=151+15520=141dB余量=–82–(20+5–141)=–82+116=34dB>0，無(wú)需中繼。(5)Matter方案：commissioning：補(bǔ)光燈上電后廣播BLEbeacon，手機(jī)MatterApp掃描，通過(guò)OTBR加入Thread網(wǎng)絡(luò)，DAC證書鏈驗(yàn)證，NOC由Hub簽發(fā)。安全憑證：DAC存儲(chǔ)在補(bǔ)光燈安全芯片EFUSE，NOC與操作密鑰保存在PersistentStorage，啟用AESCCM128。OTA：Hub內(nèi)置MatterOTAProvider，補(bǔ)光燈實(shí)現(xiàn)OTARequestorCluster，升級(jí)包經(jīng)Thread下載，簽名算法ECDSAP256，升級(jí)后自動(dòng)重啟并回滾窗口10min。37.工業(yè)PLC加密采集（15分）背景：某車間有30臺(tái)PLC（ModbusTCP），需通過(guò)OPCUAPub/Sub上傳至云，要求端到端加密、證書輪換周期30天、單包時(shí)延<10ms。任務(wù)：(1)給出Pub/Sub網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層安全組合方案；（4分）(2)設(shè)計(jì)證書輪換流程，說(shuō)明如何通知PLC；（4分）(3)若Publisher采樣周期5ms，網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)±2ms，如何確保訂閱端時(shí)延<10ms；（3分）(4)若某PLC證書過(guò)期未及時(shí)更新，給出應(yīng)急降級(jí)通道并說(shuō)明風(fēng)險(xiǎn)；（4分）答案與解析：(1)采用UADPoverUDPLite，網(wǎng)絡(luò)層使用AES128GCM，密鑰通過(guò)SKS分發(fā)；傳輸層疊加DTLS1.3僅用于證書交換，數(shù)據(jù)階段跳過(guò)DTLS以降低開(kāi)銷。(2)輪換流程：CA在到期前7天生成新證書，通過(guò)MQTTTopic“cert/notice”推送通知；PLC內(nèi)置LwM2M客戶端，收到通知后調(diào)用EST協(xié)議自動(dòng)續(xù)證；若失敗，Hub通過(guò)CoAPBlockwise傳輸新證書；舊證書保留48h作為平滑期。(3)訂閱端采用LinuxXDP程序，內(nèi)核旁路接收，使用eBPF過(guò)濾器直接拷貝至用戶態(tài)，跳過(guò)TCP/IP棧；緩存3個(gè)樣本，應(yīng)用層取最新，確保最大時(shí)延=5+2+處理1ms<10ms。