2025年高職工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中，MQTT協(xié)議默認(rèn)使用的TCP端口號是A.80??B.1883??C.443??D.8080答案：B解析：MQTT基于發(fā)布/訂閱模式，1883端口由IANA正式分配給MQTT，80與443分別為HTTP/HTTPS端口，8080為常見Web代理端口。2.OPCUA信息模型中，用于描述設(shè)備能力的節(jié)點類別是A.Object??B.Variable??C.Method??D.ObjectType答案：D解析：ObjectType節(jié)點可實例化出具體對象，承載設(shè)備能力描述；Object為實例，Variable存實時值，Method提供調(diào)用接口。3.工業(yè)現(xiàn)場邊緣網(wǎng)關(guān)采用“南向”協(xié)議通常指A.與ERP對接??B.與PLC通信??C.與云平臺通信??D.與MES通信答案：B解析：南向即下行，連接現(xiàn)場設(shè)備；北向即上行，對接企業(yè)IT或云端。4.在數(shù)字孿生實時性指標(biāo)中，若端到端延遲≤20ms，則對應(yīng)的級別為A.PL1??B.PL2??C.PL3??D.PL4答案：C解析：IEC628322規(guī)定PL3級延遲≤20ms，PL4≤5ms，PL2≤100ms，PL1≤1s。5.工業(yè)APP容器化部署時，為屏蔽不同GPU驅(qū)動版本，應(yīng)優(yōu)先使用A.主機網(wǎng)絡(luò)模式??B.特權(quán)模式??C.NVIDIAContainerToolkit??D.pid=host答案：C解析：NVIDIAContainerToolkit在容器內(nèi)注入與主機兼容的驅(qū)動層，避免直接映射主機驅(qū)動。6.時序數(shù)據(jù)庫InfluxDB的ShardDuration默認(rèn)設(shè)置為A.1h??B.24h??C.7d??D.30d答案：C解析：InfluxDB2.x默認(rèn)保留策略autogen中shardduration為7天，兼顧寫入與壓縮效率。7.在IEC62443安全等級中，要求“抵御有組織的黑客團體”對應(yīng)A.SL1??B.SL2??C.SL3??D.SL4答案：C解析：SL3面向具備資源與技能的攻擊者，SL4則對抗國家級威脅。8.工業(yè)現(xiàn)場使用5GuRLLC時，為降低空口抖動，首選的調(diào)度算法是A.輪詢??B.最大載干比??C.預(yù)調(diào)度??D.動態(tài)QoS答案：C解析：預(yù)調(diào)度（Prescheduling）提前分配時隙，減少請求授權(quán)往返，抖動可降至1ms內(nèi)。9.在Kubernetes中，用于將工業(yè)協(xié)議TCP502端口以NodePort方式暴露，應(yīng)修改Service字段A.spec.type??B.spec.ports.targetPort??C.spec.ports.nodePort??D.metadata.labels答案：A解析：type=NodePort才能生成宿主機端口；nodePort僅指定具體值，不決定暴露方式。10.工業(yè)AI模型上線前進行“漂移檢測”，主要監(jiān)控A.模型文件大小變化??B.推理延遲變化??C.輸入數(shù)據(jù)分布偏移??D.GPU利用率答案：C解析：數(shù)據(jù)漂移導(dǎo)致模型失效，需監(jiān)控特征分布；延遲與資源利用屬性能指標(biāo)，非漂移核心。二、多項選擇題（每題3分，共15分）11.下列哪些技術(shù)組合可實現(xiàn)“零信任”工業(yè)遠(yuǎn)程維護A.mTLS雙向證書??B.SDP隱身網(wǎng)關(guān)??C.IP白名單??D.微分段??E.堡壘機答案：A、B、D解析：零信任默認(rèn)不信任任何網(wǎng)絡(luò)位置，需mTLS、SDP、微分段；IP白名單屬傳統(tǒng)邊界模型；堡壘機為過渡方案。12.關(guān)于工業(yè)邊緣側(cè)AI推理優(yōu)化，正確的有A.使用TensorRT進行INT8量化??B.采用RDMA將模型搬至GPUC.開啟CPU睿頻提升批處理吞吐??D.使用OpenVINO的異步推理接口E.將模型權(quán)重量化到FP16后部署在MCU答案：A、B、D解析：MCU算力有限，F(xiàn)P16仍過高；CPU睿頻增加功耗，不適合無風(fēng)扇邊緣箱；TensorRT、RDMA、異步接口均為有效加速手段。13.在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中，屬于“設(shè)備生命周期管理”階段的有A.設(shè)備注冊??B.配置下發(fā)??C.固件升級??D.故障預(yù)測??E.設(shè)備退役答案：A、B、C、E解析：故障預(yù)測屬運維階段，但平臺生命周期管理涵蓋注冊、配置、升級、退役。14.以下哪些指標(biāo)可直接用于邊緣節(jié)點KPI健康評分A.CPU溫度>85℃持續(xù)5min??B.磁盤I/Outil>80%C.4G信號RSRP<100dBm??D.容器重啟次數(shù)>3次/小時E.云平臺API404錯誤率答案：A、B、C、D解析：API404屬北向接口問題，不直接反映邊緣節(jié)點硬件健康。15.工業(yè)現(xiàn)場使用TSN（TimeSensitiveNetworking）時，可提高確定性的機制有A.802.1Qbv時間門控??B.802.1Qcc集中配置??C.802.1CB冗余路徑D.802.1ASrev時間同步??E.802.1Qat流預(yù)留答案：A、B、C、D、E解析：全套TSN子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同，實現(xiàn)低延遲、高可靠、零丟包。三、判斷題（每題1分，共10分）16.ModbusTCP協(xié)議中，功能碼0x10代表寫多個寄存器。答案：√解析：0x10（十進制16）對應(yīng)“WriteMultipleRegisters”。17.在Kubernetes里，ConfigMap大小上限為2MiB，超過需拆分成多個。答案：√解析：etcd默認(rèn)對象大小限制1MiB，ConfigMap留余量約2MiB。18.工業(yè)邊緣計算節(jié)點采用UbuntuCore時，默認(rèn)使用APT包管理器。答案：×解析：UbuntuCore使用snap包，APT不可用。19.OPCUAPubSuboverMQTT可使用JSON編碼，也可使用UABinary編碼。答案：√解析：OPCUA1.04規(guī)范支持兩種編碼方式。20.在InfluxDB中，TAG字段用于存儲時序值，F(xiàn)IELD用于索引。答案：×解析：TAG創(chuàng)建索引，F(xiàn)IELD存值；顛倒則查詢性能驟降。21.5GR16標(biāo)準(zhǔn)已支持IIoTNRU，可在未授權(quán)頻段部署私有5G。答案：√解析：NRU使企業(yè)可在5GHz、3.7GHz等頻段自建5G。22.工業(yè)防火墻基于白名單策略時，默認(rèn)拒絕所有未明確允許的流量。答案：√解析：白名單即“默認(rèn)拒絕”，符合IEC6244333要求。23.數(shù)字孿生模型精度越高，則實時性一定越好。答案：×解析：高精度模型計算量大，反而可能降低實時性。24.在邊緣AI場景中，使用GPU的UnifiedMemory可簡化零拷貝，但會增加延遲。答案：×解析：UnifiedMemory減少顯存主存拷貝，降低延遲；錯誤。25.工業(yè)APP采用Serverless部署時，平臺自動伸縮的粒度通常為函數(shù)級別。答案：√解析：Serverless按請求實例化函數(shù)，粒度細(xì)至函數(shù)。四、填空題（每空2分，共20分）26.在MQTT5.0中，若需要服務(wù)端將消息轉(zhuǎn)發(fā)給多個訂閱者且保留消息順序，應(yīng)將QoS設(shè)為________，并啟用________選項。答案：2；SharedSubscription解析：QoS2保證Exactlyonce；SharedSubscription讓多訂閱者負(fù)載均衡但順序保留。27.OPCUA客戶端調(diào)用Browse服務(wù)時，若繼續(xù)引用未讀完，服務(wù)端返回________參數(shù)供下次讀取。答案：ContinuationPoint解析：ContinuationPoint為字節(jié)串，標(biāo)識未完成的引用列表。28.工業(yè)邊緣網(wǎng)關(guān)使用Docker時，為限制容器CPU使用不超過2核，啟動參數(shù)應(yīng)加________。答案：cpus="2.0"解析：cpus直接限制使用物理核數(shù)。29.在Kubernetes中，若工業(yè)協(xié)議Pod需使用宿主機串口/dev/ttyS0，應(yīng)添加volume類型為________。答案：hostPath解析：hostPath可將宿主機設(shè)備文件映射到容器。30.工業(yè)時序數(shù)據(jù)采用LZ4壓縮算法，其壓縮比通常介于________:1到________:1之間。答案：3；10解析：LZ4側(cè)重速度，壓縮比較Gzip低，但適合邊緣實時寫入。31.5G網(wǎng)絡(luò)切片中，eMBB切片典型端到端延遲為________ms，而uRLLC切片可達________ms。答案：20；1解析：3GPPTR38.913給出參考值。32.在IEC611313標(biāo)準(zhǔn)中，ST語言里聲明一個周期定時器，其關(guān)鍵字為________。答案：TON解析：TON（TimerOndelay）為通電延時定時器。33.工業(yè)AI模型采用知識蒸餾時，教師模型輸出softtarget的溫度參數(shù)T通常設(shè)置為________至________。答案：4；20解析：高溫放大暗知識，實驗常用4~20。34.工業(yè)防火墻進行深度包檢測時，若發(fā)現(xiàn)Modbus異常功能碼0x5A，應(yīng)觸發(fā)________響應(yīng)動作。答案：丟棄+告警解析：0x5A為保留碼，非標(biāo)準(zhǔn)功能，需丟棄并記錄。35.在數(shù)字孿生場景中，若采用BREP幾何建模，其拓?fù)鋵嶓w包括Face、Edge、________。答案：Vertex解析：BREP三要素：VertexEdgeFace。五、簡答題（每題8分，共24分）36.簡述工業(yè)邊緣側(cè)“云邊協(xié)同”模型訓(xùn)練流程，并說明如何保障數(shù)據(jù)隱私。答案：1.邊緣節(jié)點采集原始數(shù)據(jù)，本地進行輕量清洗與脫敏；2.采用聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架（如FATE），邊緣訓(xùn)練局部模型，上傳加密梯度；3.云端聚合梯度，更新全局模型，下發(fā)新權(quán)重；4.邊緣節(jié)點評估模型效果，觸發(fā)再訓(xùn)練；5.全程使用同態(tài)加密或差分隱私，確保原始數(shù)據(jù)不出廠；6.通過區(qū)塊鏈記錄模型版本，防篡改。解析：聯(lián)邦學(xué)習(xí)避免原始數(shù)據(jù)出境，滿足《數(shù)據(jù)安全法》要求；加密梯度上傳保證隱私；區(qū)塊鏈提供可追溯性。37.說明TSN網(wǎng)絡(luò)中802.1Qbv時間門控調(diào)度如何與工業(yè)周期性流量匹配，并給出配置步驟。答案：1.識別周期流量：如PLC每2ms發(fā)布一次位置數(shù)據(jù)；2.計算門控周期：取各流量周期的最大公約數(shù)，得2ms；3.劃分時隙：00.5ms留給BE流量，0.51.5ms給周期流量，1.52ms給預(yù)留；4.配置CNC（CentralizedNetworkController）：通過NETCONF/YANG下發(fā)Qbv配置到交換機；5.設(shè)置門控列表：周期流量VLANPCP=6，對應(yīng)GateOpen；6.驗證：使用TSNTester測量抖動<1μs。解析：Qbv通過時間窗隔離，確保周期流量零沖突；配置需全局時間同步（802.1AS）。38.闡述工業(yè)APP采用“微服務(wù)+Sidecar”模式的優(yōu)勢，并給出服務(wù)網(wǎng)格（ServiceMesh）落地時的性能優(yōu)化手段。答案：優(yōu)勢：1.業(yè)務(wù)邏輯與通信治理解耦，Sidecar代理熔斷、限流、mTLS；2.支持多語言工業(yè)算法容器快速接入；3.版本升級無需停線，灰度發(fā)布降低風(fēng)險；4.統(tǒng)一觀測，Prometheus自動采集Sidecar指標(biāo)。優(yōu)化手段：1.使用eBPF繞過TCP/IP棧，降低延遲5μs；2.開啟Sidecar局部代理，僅攔截南北向流量；3.配置Envoy的accesslog壓縮，減少I/O70%；4.采用Cilium+VXLAN，overlay網(wǎng)絡(luò)開銷降至2%；5.啟用gRPCsidecar流式復(fù)用，減少握手次數(shù)。解析：Sidecar帶來2030μs額外延遲，經(jīng)eBPF與局部代理可壓至5μs內(nèi)，滿足工業(yè)控制需求。六、計算與案例分析題（共31分）39.（計算題，10分）某工廠有100臺機床，每臺每秒產(chǎn)生溫度、振動、電流3個測點，采樣率1kHz，數(shù)據(jù)類型float32?，F(xiàn)需在邊緣網(wǎng)關(guān)保存最近7天數(shù)據(jù)，計算所需存儲容量（GiB），并給出壓縮后的容量（LZ4壓縮比取5:1）。答案：原始數(shù)據(jù)量=100×3×4Byte×1000×60×60×24×7=725760000000Byte≈676GiB壓縮后容量=676/5≈135GiB解析：float32占4Byte；時間單位換算準(zhǔn)確；結(jié)果向上取整。40.（設(shè)計題，10分）設(shè)計一個基于MQTT的“設(shè)備影子”同步機制，使云平臺可下發(fā)配置并在網(wǎng)絡(luò)斷聯(lián)時邊緣仍能恢復(fù)。要求：1.給出主題命名規(guī)范；2.說明消息QoS與保留標(biāo)志設(shè)置；3.描述斷網(wǎng)續(xù)傳流程。答案：1.主題規(guī)范：/shadow/{deviceId}/desired?云端期望狀態(tài)/shadow/{deviceId}/reported?設(shè)備上報狀態(tài)/shadow/{deviceId}/delta?差異通知2.QoS與保留：desired、reported消息QoS=1，retain=1，確保離線重連后即時獲得最新狀態(tài)；deltaQoS=1，retain=0。3.斷網(wǎng)續(xù)傳：a.邊緣存儲desired到本地SQLite；b.網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，邊緣比較desired與reported；c.若不同，觸發(fā)delta回調(diào)，執(zhí)行配置；d.完成后發(fā)布reported