2025年(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工程)平臺(tái)搭建試題及答案一、單選題（每題2分，共20分）1.在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中，負(fù)責(zé)將OT域的ModbusTCP報(bào)文無損轉(zhuǎn)換為IT域HTTPSJSON的組件是A.邊緣網(wǎng)關(guān)內(nèi)置協(xié)議驅(qū)動(dòng)B.云原生API網(wǎng)關(guān)C.時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)連接器D.數(shù)字孿生模型引擎答案：A解析：邊緣網(wǎng)關(guān)運(yùn)行在工廠側(cè)，內(nèi)置多協(xié)議驅(qū)動(dòng)，可在本地完成報(bào)文解析與語義映射，再上云，避免云端再做協(xié)議轉(zhuǎn)換帶來的延遲與丟包。2.下列哪一項(xiàng)最能體現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)“可觀測(cè)性”能力？A.支持容器彈性伸縮B.提供OpenTelemetry鏈路追蹤C(jī).提供RBAC權(quán)限模型D.支持多租戶計(jì)費(fèi)答案：B解析：可觀測(cè)性三大支柱為指標(biāo)、日志、鏈路追蹤，OpenTelemetry是CNCF標(biāo)準(zhǔn)，可完整還原一次跨廠、跨云、跨邊請(qǐng)求的全鏈路。3.在搭建IIoT平臺(tái)時(shí)，若采用“云邊端”架構(gòu)，邊緣側(cè)最輕量的消息路由組件是A.KafkaB.MQTTBroker（EMQXEdge）C.FlinkD.Hadoop答案：B解析：EMQXEdge裁剪后內(nèi)存占用<32MB，支持MQTT5.0，可在ARMCortexA7上運(yùn)行，滿足邊緣輕量化要求。4.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)PLC周期為10ms，若平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)1ms級(jí)抖動(dòng)采集，應(yīng)優(yōu)先采用A.OPCUAPub/SuboverTSNB.傳統(tǒng)OPCDAC.HTTP輪詢D.ModbusRTU答案：A解析：TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）+OPCUAPub/Sub可實(shí)現(xiàn)μs級(jí)時(shí)鐘同步，滿足1ms抖動(dòng)要求。5.在Kubernetes上部署工業(yè)AI訓(xùn)練任務(wù)時(shí)，為隔離GPU資源并保證實(shí)時(shí)性，應(yīng)使用A.DevicePlugin+GPUShareB.kubebatchC.VolcanoD.nvidiadocker答案：C解析：Volcano是CNCF批量計(jì)算項(xiàng)目，支持GPU拓?fù)涓兄?、?yōu)先級(jí)搶占，適合工業(yè)AI訓(xùn)練混合部署。6.平臺(tái)側(cè)欲對(duì)1000臺(tái)邊緣網(wǎng)關(guān)做OTA升級(jí)，要求斷點(diǎn)續(xù)傳、回滾、灰度，最合適的開源方案是A.AnsibleB.KubeEdgeEdgeMeshC.FOTA項(xiàng)目（基于OSTree）D.Jenkins答案：C解析：OSTree采用原子升級(jí)+版本回滾，支持二進(jìn)制差分，已在AGL、FedoraIoT驗(yàn)證，適合大規(guī)模網(wǎng)關(guān)。7.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要求“零信任”接入，邊緣網(wǎng)關(guān)應(yīng)首先啟用A.IP白名單B.mTLS雙向證書C.MAC綁定D.L2TPVPN答案：B解析：mTLS可解決設(shè)備身份、通道加密、中間人攻擊，符合IEC62443零信任框架。8.若平臺(tái)提供“數(shù)字孿生即服務(wù)”，租戶需要訂閱設(shè)備3D模型，最合適的計(jì)費(fèi)粒度是A.API調(diào)用次數(shù)B.模型面片數(shù)×分鐘C.消息條數(shù)D.存儲(chǔ)GB答案：B解析：數(shù)字孿生實(shí)時(shí)渲染消耗GPU，面片數(shù)與時(shí)長(zhǎng)直接對(duì)應(yīng)算力成本，商業(yè)可行。9.在時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)InfluxDB中，對(duì)高頻振動(dòng)信號(hào)做降采樣，應(yīng)使用A.CONTINUOUSQUERYB.RETENTIONPOLICYC.SHARDDURATIOND.SERIESKEY答案：A解析：CONTINUOUSQUERY可按10:1比例實(shí)時(shí)降采樣，減少存儲(chǔ)90%，查詢延遲從2s降至200ms。10.工業(yè)平臺(tái)若要滿足“等保2.0”三級(jí)，日志留存期至少A.1個(gè)月B.3個(gè)月C.6個(gè)月D.12個(gè)月答案：C解析：GB/T222392019明確要求三級(jí)系統(tǒng)日志留存≥6個(gè)月。二、多選題（每題3分，共15分）11.下列哪些技術(shù)組合可實(shí)現(xiàn)“邊緣云協(xié)同模型推理”？A.TensorRT+KubeEdgeB.ONNXRuntime+SednaC.OpenVINO+BaetylD.Pytorch+HadoopMapReduce答案：A、B、C解析：HadoopMapReduce批處理延遲高，不適合在線推理；其余組合均支持邊緣推理、云側(cè)聚合。12.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采用5GuRLLC切片，以下哪些指標(biāo)屬于關(guān)鍵SLA？A.空口時(shí)延≤1msB.可靠性99.999%C.上行帶寬100MbpsD.切換中斷0ms答案：A、B、D解析：100Mbps為eMBB指標(biāo)，uRLLC核心在時(shí)延與可靠性。13.平臺(tái)微服務(wù)化后，以下哪些做法可提升“跨云容災(zāi)”能力？A.服務(wù)級(jí)狀態(tài)外置到RedisGlobalB.采用Istio多集群聯(lián)邦C.使用KafkaMirrorMaker2D.本地SQLite持久化答案：A、B、C解析：SQLite為本地單點(diǎn)，無法跨云容災(zāi)。14.關(guān)于工業(yè)數(shù)據(jù)主數(shù)據(jù)管理（MDM），正確的是A.設(shè)備編碼應(yīng)遵循IEC61355B.物料編碼采用ISO2900231C.時(shí)序數(shù)據(jù)主數(shù)據(jù)可存放于PostgreSQLD.主數(shù)據(jù)與事務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)物理隔離答案：A、B、D解析：時(shí)序數(shù)據(jù)屬于事務(wù)數(shù)據(jù)，主數(shù)據(jù)應(yīng)放關(guān)系庫(kù)，C錯(cuò)誤。15.在搭建“工業(yè)AI市場(chǎng)”時(shí)，為讓算法模型可交易，平臺(tái)需支持A.模型加密（AES256）B.模型水?。―CT域）C.鏈上存證（HyperledgerFabric）D.模型熱加載（TritonServer）答案：A、B、C、D解析：加密防泄露、水印防盜版、鏈上確權(quán)、熱加載保障生產(chǎn)可用。三、判斷題（每題1分，共10分）16.OPCUA的Alarm&Condition規(guī)范可用于將設(shè)備故障直接映射為Kubernetes事件。答案：√解析：可用operator監(jiān)聽OPCUAA&C，生成KubernetesEvent，供PrometheusAlertmanager消費(fèi)。17.在工業(yè)場(chǎng)景中，MQTTQoS2級(jí)別一定比QoS0產(chǎn)生更高時(shí)延。答案：√解析：QoS2需四步握手，時(shí)延至少翻倍。18.使用KubeEdge時(shí)，若邊緣節(jié)點(diǎn)IP變化，必須手動(dòng)修改cloudcore配置文件。答案：×解析：KubeEdge1.12+支持動(dòng)態(tài)IP+WebSocket隧道，無需人工介入。19.工業(yè)防火墻基于白名單規(guī)則即可完全防御0day攻擊。答案：×解析：0day無特征，白名單無法識(shí)別。20.時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)采用列式存儲(chǔ)一定比行式存儲(chǔ)更省磁盤。答案：√解析：列式可高效壓縮相同類型數(shù)據(jù)，節(jié)省30%90%。21.在工業(yè)邊緣容器平臺(tái)中，runC與gVisor相比，gVisor系統(tǒng)調(diào)用開銷更大。答案：√解析：gVisor用戶態(tài)內(nèi)核攔截syscall，延遲增加5%15%。22.工業(yè)數(shù)字孿生必須使用Unity或Unreal引擎才能渲染。答案：×解析：Three.js、Babylon.js支持WebGL，可在瀏覽器完成輕量渲染。23.5GR16標(biāo)準(zhǔn)已支持時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）互操作。答案：√解析：R16引入5GTSNTranslator，實(shí)現(xiàn)與IEEE802.1Qbv協(xié)同。24.在InfluxDB中，TAG值若無限增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致“高基數(shù)”問題。答案：√解析：TAG創(chuàng)建倒排索引，基數(shù)過高會(huì)OOM。25.工業(yè)平臺(tái)采用ServiceMesh后，業(yè)務(wù)代碼仍需顯式處理重試、熔斷。答案：×解析：重試、熔斷下沉至Sidecar，業(yè)務(wù)無感知。四、填空題（每空2分，共20分）26.在OPCUAPub/SuboverTSN網(wǎng)絡(luò)中，時(shí)鐘同步采用________協(xié)議，可達(dá)到________ns級(jí)精度。答案：IEEE802.1AS2020；50解析：802.1AS2020基于gPTP，在工業(yè)交換機(jī)實(shí)測(cè)抖動(dòng)<50ns。27.若邊緣網(wǎng)關(guān)采用NVIDIAJetsonXavierNX，其GPU算力為________TFLOPS（FP16），功耗________W。答案：21；15解析：官方數(shù)據(jù)，21TFLOPSFP16，整板15W。28.工業(yè)AI模型上線前需通過________測(cè)試，該指標(biāo)要求模型在20℃下連續(xù)運(yùn)行________小時(shí)無漂移。答案：環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）；72解析：汽車電子AI組件按AECQ100需72h高低溫循環(huán)。29.在Kubernetes中，若要讓Pod獨(dú)占CPU核心，需給容器添加資源限制________和________。答案：cpumanagerpolicy=static；exclusivecpus解析：kubelet開啟static策略，并給GuaranteedPod分配獨(dú)占核心。30.工業(yè)平臺(tái)若采用“零信任”架構(gòu)，身份認(rèn)證層需實(shí)現(xiàn)________、________、________三要素。答案：身份；設(shè)備；環(huán)境解析：NIST800207零信任模型強(qiáng)調(diào)持續(xù)驗(yàn)證身份、設(shè)備健康、環(huán)境上下文。五、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）31.描述“云邊端”架構(gòu)下，如何實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)數(shù)據(jù)閉環(huán)控制，并給出關(guān)鍵路徑時(shí)延預(yù)算。答案：1.端側(cè)：PLC采集溫度，周期1ms，通過TSN以太網(wǎng)幀打上802.1Qbv門控，時(shí)延0.1ms；2.邊緣：網(wǎng)關(guān)運(yùn)行OPCUAPub/SubTSNSubscriber，內(nèi)核旁路DPDK收包，解析+MQTT轉(zhuǎn)發(fā)共0.2ms；3.邊緣AI：TensorRT推理PID補(bǔ)償值，GPU加速耗時(shí)0.3ms；4.下行：網(wǎng)關(guān)Publish控制報(bào)文，TSN隊(duì)列0.1ms；5.端側(cè)：PLC接收并寫DAC，0.2ms?？傞]環(huán)0.1+0.2+0.3+0.1+0.2=0.9ms<1ms，滿足毫秒級(jí)控制。解析：關(guān)鍵在于TSN確定性隊(duì)列、DPDK零拷貝、GPU推理并行，預(yù)算需留0.1ms余量應(yīng)對(duì)抖動(dòng)。32.說明如何利用Kubernetes+KubeEdge搭建跨三地工廠的“邊緣容器云”，并解決“邊緣離線自治”問題。答案：1.部署：在阿里云、華為云、AWS各建一個(gè)K8s集群，使用KubeEdgeFederation管理，cloudcore多活；2.邊緣節(jié)點(diǎn)：工廠側(cè)部署edgecore，使用本地SQLite+etcd邊緣存儲(chǔ)；3.離線自治：?jiǎn)⒂肕etaServer，將ConfigMap/Secret同步到本地；Pod使用HostPath+NAS雙寫，斷網(wǎng)時(shí)邊緣節(jié)點(diǎn)基于本地緩存繼續(xù)運(yùn)行；4.網(wǎng)絡(luò)：采用EdgeMesh基于P2P打洞，實(shí)現(xiàn)離線局域網(wǎng)互通；5.回連：邊緣節(jié)點(diǎn)周期性嘗試WebSocket+QUIC，云側(cè)使用KeepAlive+Token，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后增量同步；6.安全：?jiǎn)⒂胢TLS+SPIFFEID，邊緣證書30天自動(dòng)輪換，離線時(shí)采用預(yù)簽發(fā)7天短期證書。解析：離線自治核心在于“數(shù)據(jù)面本地閉環(huán)、控制面臨時(shí)下沉”，KubeEdge1.14已支持邊緣Pod重啟不依賴云端。33.工業(yè)平臺(tái)需上線100個(gè)AI視覺質(zhì)檢模型，每個(gè)模型500MB，要求灰度發(fā)布、回滾<30s，請(qǐng)給出基于Harbor+Dragonfly的完整方案。答案：1.鏡像管理：在Harbor創(chuàng)建“aiquality”項(xiàng)目，開啟鏡像復(fù)制，三地Harbor互備；2.版本策略：鏡像tag采用v1.0.0{modelid}{gitsha}，Harborwebhook觸發(fā)CD；3.灰度：ArgoRollouts按5%、20%、50%、100%階梯，基于Header（xmodelid）分流；4.分發(fā)：Dragonfly2預(yù)熱，P2P下載，100個(gè)模型共50GB，工廠100Mbps出口，傳統(tǒng)方式需5000s，Dragonfly2利用本地節(jié)點(diǎn)做seed，切片256KB，回源并發(fā)50，實(shí)際耗時(shí)55s；5.回滾：ArgoRollouts一鍵回滾，僅替換tag，kubelet本地已有舊鏡像，30s內(nèi)完成；6.驗(yàn)證：發(fā)布過程通過Prometheus監(jiān)控GPU利用率、質(zhì)檢準(zhǔn)確率，準(zhǔn)確率下降>2%自動(dòng)觸發(fā)回滾。解析：Dragonfly2的P2P機(jī)制解決“大模型+窄帶”痛點(diǎn)，ArgoRollouts提供可觀測(cè)灰度，Harbor多地域復(fù)制保障鏡像高可用。六、綜合設(shè)計(jì)題（25分）34.某汽車廠計(jì)劃搭建“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)沖壓車間200臺(tái)伺服壓力機(jī)PHM（故障預(yù)測(cè)與健康管理）。要求：a)采集項(xiàng)：電流、振動(dòng)、溫度、油壓，頻率1kHz；b)邊緣側(cè)完成FFT、小波包分析、特征提?。籧)云側(cè)訓(xùn)練聯(lián)邦模型，每24h更新；d)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率≥92%，漏報(bào)率<1%；e)等保三級(jí)，數(shù)據(jù)不出廠區(qū)。請(qǐng)給出整體架構(gòu)圖（文字描述）、數(shù)據(jù)流、關(guān)鍵技術(shù)選型、軟硬件配置、安全合規(guī)、實(shí)施步驟及驗(yàn)收指標(biāo)。答案：1.架構(gòu)端：伺服壓力機(jī)→TSNIE802.1Qbv工業(yè)以太網(wǎng)→邊緣網(wǎng)關(guān)（華為Atlas500Pro，鯤鵬9208核，昇騰310AI加速卡，DPDK收包）；邊：KubeEdge邊緣節(jié)點(diǎn)，運(yùn)行EMQXEdge、TensorFlowLite、InfluxDBEdge、聯(lián)邦學(xué)習(xí)客戶端FATEEdge；云：集團(tuán)私有云，K8s+Volcano+FATECluster+Harbor+Dragonfly；5G：采用運(yùn)營(yíng)商R165GLAN+uRLLC切片，空口時(shí)延<5ms，MEC下沉至廠區(qū)，UPF本地分流，數(shù)據(jù)不出園。2.數(shù)據(jù)流1kHz模擬量→PLC（BeckhoffCX5140）→TSN幀→邊緣網(wǎng)關(guān)DPDK→SharedMemory→AI卡做FFT（512點(diǎn)，耗時(shí)0.1ms）→特征向量128維→MQTTQoS1→EdgeInfluxDB（保留7天）→FATEEdge參與聯(lián)邦訓(xùn)練→加密梯度→5GLAN→MEC→FATECloud聚合→全局模型→Dragonfly分發(fā)→邊緣推理。3.關(guān)鍵技術(shù)a)TSN：采用IEEE802.1Qbv時(shí)隙，門控周期250μs，保障1kHz采樣零丟包；b)聯(lián)邦學(xué)習(xí)：采用FATESecureBoost，同態(tài)加密梯度，學(xué)習(xí)率0.05，樹深8；c)特征：電流有效值、小波包能量熵、溫度梯度、油壓諧波比；d)模型：輕量化XGBoost，單模型<2MB，推理<5ms；