2026年物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)工程師的面試流程與題目參考一、編程語(yǔ)言與基礎(chǔ)算法（15分）題目1（5分）請(qǐng)用Python編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)以下功能：1.接收一個(gè)包含多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)列表，每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)包含傳感器ID、類(lèi)型（溫度、濕度、光照）和數(shù)值2.返回一個(gè)字典，其中包含每種傳感器類(lèi)型的最小值和最大值3.如果輸入列表為空，返回空字典pythondefsensor_data_stats(data):ifnotdata:return{}type_stats={}foritemindata:sensor_id=item['sensor_id']sensor_type=item['type']value=item['value']ifsensor_typenotintype_stats:type_stats[sensor_type]={'min':value,'max':value}else:type_stats[sensor_type]['min']=min(type_stats[sensor_type]['min'],value)type_stats[sensor_type]['max']=max(type_stats[sensor_type]['max'],value)returntype_stats題目2（5分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)類(lèi)，用于管理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的生命周期：1.包含設(shè)備ID、名稱(chēng)、類(lèi)型（如智能燈、智能門(mén)鎖）、狀態(tài)（在線(xiàn)、離線(xiàn)、故障）2.提供方法切換設(shè)備狀態(tài)3.提供方法記錄設(shè)備使用日志（包含時(shí)間、狀態(tài)變更）4.實(shí)現(xiàn)一個(gè)方法，返回設(shè)備在線(xiàn)時(shí)長(zhǎng)pythonimportdatetimeclassIoTDevice:def__init__(self,device_id,name,device_type):self.device_id=device_=nameself.device_type=device_typeself.status="離線(xiàn)"self.logs=[]self.last_status_change=Nonedefchange_status(self,new_status):current_time=datetime.datetime.now()ifself.status!=new_status:self.status=new_statusself.last_status_change=current_timeself.logs.append({'time':current_time,'action':f"狀態(tài)變更:{self.status}"})defrecord_log(self,message):current_time=datetime.datetime.now()self.logs.append({'time':current_time,'action':message})defget_online_duration(self):ifnotself.last_status_change:return0ifself.status!="在線(xiàn)":returnself.last_status_changecurrent_time=datetime.datetime.now()returncurrent_time-self.last_status_change題目3（5分）編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，模擬MQTT消息發(fā)布與訂閱過(guò)程：1.創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)布者類(lèi)，可以發(fā)布不同主題的消息2.創(chuàng)建一個(gè)訂閱者類(lèi)，可以訂閱特定主題并接收消息3.實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的消息中心，管理所有訂閱關(guān)系pythonclassMessageCenter:def__init__(self):self.subscribers={}defsubscribe(self,topic,subscriber):iftopicnotinself.subscribers:self.subscribers[topic]=[]self.subscribers[topic].append(subscriber)defpublish(self,topic,message):iftopicinself.subscribers:forsubscriberinself.subscribers[topic]:subscriber.receive_message(topic,message)classPublisher:def__init__(self,message_center):self.message_center=message_centerdefpublish_message(self,topic,message):self.message_center.publish(topic,message)classSubscriber:defreceive_message(self,topic,message):print(f"收到來(lái)自主題{topic}的消息:{message}")示例使用center=MessageCenter()pub=Publisher(center)sub1=Subscriber()sub2=Subscriber()center.subscribe("temperature",sub1)center.subscribe("humidity",sub2)pub.publish_message("temperature","溫度為25攝氏度")pub.publish_message("humidity","濕度為60%")二、物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與通信（20分）題目1（10分）描述MQTT協(xié)議的工作原理，并比較它與HTTP協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下的優(yōu)缺點(diǎn)。MQTT協(xié)議工作原理：1.MQTT基于TCP/IP協(xié)議2.采用發(fā)布/訂閱模式3.包含三種角色：Broker（消息代理）、Client（客戶(hù)端）、Topic（主題）4.支持四種消息類(lèi)型：CONNECT,DISCONNECT,PUBLISH,SUBSCRIBE5.MQTT支持QoS（服務(wù)質(zhì)量）級(jí)別：0（最多一次）、1（至少一次）、2（僅一次）6.支持遺囑（Will）機(jī)制，客戶(hù)端斷開(kāi)連接時(shí)可以發(fā)送最后一條消息MQTT與HTTP對(duì)比：-優(yōu)點(diǎn)：-MQTT輕量級(jí)，適用于資源受限的設(shè)備-支持持久連接，減少連接建立開(kāi)銷(xiāo)-QoS保障消息傳遞可靠性-發(fā)布/訂閱模式解耦系統(tǒng)組件-缺點(diǎn)：-協(xié)議相對(duì)復(fù)雜-對(duì)網(wǎng)絡(luò)異常敏感-HTTP優(yōu)點(diǎn)：-應(yīng)用廣泛，易于理解-非常適合網(wǎng)頁(yè)交互-缺點(diǎn)：-對(duì)設(shè)備資源消耗大-頻繁的連接建立和斷開(kāi)影響性能-不適合實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)景題目2（5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于CoAP協(xié)議的智能家居設(shè)備控制接口：1.定義設(shè)備發(fā)現(xiàn)接口2.定義設(shè)備狀態(tài)查詢(xún)接口3.定義設(shè)備控制接口CoAP接口設(shè)計(jì)：1.設(shè)備發(fā)現(xiàn)接口：-方法：GET-路徑：/devices-描述：獲取所有可用設(shè)備列表-響應(yīng)：包含設(shè)備ID、名稱(chēng)、類(lèi)型、IP地址等信息2.設(shè)備狀態(tài)查詢(xún)接口：-方法：GET-路徑：/devices/{device_id}/status-描述：獲取指定設(shè)備的狀態(tài)-響應(yīng)：包含設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)、最后更新時(shí)間等信息3.設(shè)備控制接口：-方法：POST-路徑：/devices/{device_id}/control-描述：控制指定設(shè)備執(zhí)行操作-請(qǐng)求體：包含操作類(lèi)型（如開(kāi)關(guān)燈、調(diào)節(jié)溫度）和參數(shù)-響應(yīng)：操作結(jié)果和狀態(tài)題目3（5分）解釋HTTP/2協(xié)議如何改進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信效率，并列舉至少三種改進(jìn)方法。HTTP/2改進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)通信效率：1.多路復(fù)用（Multiplexing）：-允許多個(gè)請(qǐng)求/響應(yīng)同時(shí)通過(guò)同一個(gè)連接并行傳輸-解決了HTTP/1.x中的隊(duì)頭阻塞問(wèn)題-減少連接建立開(kāi)銷(xiāo)2.頭部壓縮（HeaderCompression）：-使用HPACK算法壓縮HTTP頭部信息-減少傳輸數(shù)據(jù)量，尤其對(duì)于資源受限設(shè)備-每次傳輸只需要少量不變頭部3.服務(wù)器推送（ServerPush）：-服務(wù)器主動(dòng)推送客戶(hù)端可能需要的資源-減少客戶(hù)端請(qǐng)求次數(shù)-適用于靜態(tài)資源密集型場(chǎng)景三、數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)管理（15分）題目1（5分）設(shè)計(jì)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)，包含以下信息：1.設(shè)備基本信息（設(shè)備ID、名稱(chēng)、類(lèi)型、位置）2.傳感器數(shù)據(jù)記錄（設(shè)備ID、傳感器ID、類(lèi)型、數(shù)值、時(shí)間戳）3.設(shè)備報(bào)警記錄（設(shè)備ID、報(bào)警類(lèi)型、時(shí)間戳、描述）sql--設(shè)備信息表CREATETABLEdevices(device_idVARCHAR(36)PRIMARYKEY,nameVARCHAR(100),device_typeVARCHAR(50),locationVARCHAR(255));--傳感器數(shù)據(jù)表CREATETABLEsensor_data(record_idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,device_idVARCHAR(36),sensor_idVARCHAR(36),sensor_typeVARCHAR(50),valueDECIMAL(10,2),timestampDATETIMEDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,FOREIGNKEY(device_id)REFERENCESdevices(device_id));--設(shè)備報(bào)警記錄表CREATETABLEdevice_alerts(alert_idBIGINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,device_idVARCHAR(36),alert_typeVARCHAR(100),timestampDATETIMEDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP,descriptionTEXT,FOREIGNKEY(device_id)REFERENCESdevices(device_id));題目2（5分）解釋物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)（如InfluxDB）的優(yōu)勢(shì)，并說(shuō)明如何處理高并發(fā)寫(xiě)入場(chǎng)景。時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)勢(shì)：1.專(zhuān)為時(shí)間序列數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，查詢(xún)性能高2.支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮和分區(qū)，存儲(chǔ)效率高3.提供強(qiáng)大的時(shí)間聚合功能4.支持標(biāo)簽和字段，便于數(shù)據(jù)組織5.通常采用列式存儲(chǔ)，適合時(shí)間序列分析高并發(fā)寫(xiě)入處理：1.使用批量寫(xiě)入（Batching）減少網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)2.采用主從復(fù)制架構(gòu)分散寫(xiě)入壓力3.配置寫(xiě)入緩存提高寫(xiě)入性能4.分布式部署，將數(shù)據(jù)分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn)5.優(yōu)化索引策略，避免寫(xiě)入時(shí)頻繁更新索引題目3（5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)同步方案，將邊緣設(shè)備的傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步到云數(shù)據(jù)庫(kù)：1.描述數(shù)據(jù)同步流程2.說(shuō)明如何保證數(shù)據(jù)一致性3.列舉至少三種異常處理機(jī)制數(shù)據(jù)同步方案：1.流程：-邊緣設(shè)備采集傳感器數(shù)據(jù)-使用MQTT協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到消息隊(duì)列-云端消費(fèi)者從消息隊(duì)列讀取數(shù)據(jù)-消費(fèi)者將數(shù)據(jù)寫(xiě)入云數(shù)據(jù)庫(kù)-提供同步狀態(tài)監(jiān)控2.數(shù)據(jù)一致性保障：-使用消息隊(duì)列保證數(shù)據(jù)順序-實(shí)現(xiàn)冪等寫(xiě)入避免重復(fù)數(shù)據(jù)-提供數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制-采用事務(wù)性寫(xiě)入確保數(shù)據(jù)完整性3.異常處理機(jī)制：-重試機(jī)制：對(duì)失敗寫(xiě)入進(jìn)行多次重試-限流機(jī)制：防止異常流量沖擊系統(tǒng)-異常監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)-滾動(dòng)日志：記錄失敗數(shù)據(jù)以便后續(xù)處理四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與架構(gòu)（25分）題目1（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)，包含以下要求：1.支持多種類(lèi)型的傳感器和執(zhí)行器2.實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和配置3.提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控和可視化4.支持遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化規(guī)則系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)：1.設(shè)備層：-支持多種協(xié)議（Zigbee,Wi-Fi,Bluetooth）-實(shí)現(xiàn)設(shè)備即插即用功能-提供設(shè)備狀態(tài)上報(bào)2.網(wǎng)絡(luò)層：-設(shè)備網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)協(xié)議轉(zhuǎn)換-使用MQTT協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)-實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密傳輸3.平臺(tái)層：-設(shè)備管理：自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、配置、監(jiān)控-數(shù)據(jù)處理：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)聚合、分析-規(guī)則引擎：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制-可視化界面：展示數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)4.應(yīng)用層：-用戶(hù)控制界面-手機(jī)APP-第三方系統(tǒng)集成題目2（5分）設(shè)計(jì)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全認(rèn)證方案：1.描述設(shè)備首次注冊(cè)流程2.說(shuō)明設(shè)備連接認(rèn)證機(jī)制3.列舉至少三種常見(jiàn)的安全威脅及防護(hù)措施設(shè)備安全認(rèn)證方案：1.首次注冊(cè)流程：-設(shè)備生成設(shè)備密鑰對(duì)（公鑰/私鑰）-設(shè)備使用公鑰向認(rèn)證服務(wù)器注冊(cè)-服務(wù)器驗(yàn)證設(shè)備信息并頒發(fā)證書(shū)-設(shè)備存儲(chǔ)證書(shū)和服務(wù)器私鑰2.連接認(rèn)證機(jī)制：-使用TLS/DTLS加密傳輸-設(shè)備使用證書(shū)進(jìn)行身份驗(yàn)證-實(shí)現(xiàn)設(shè)備綁定，防止證書(shū)濫用-定期更新認(rèn)證信息3.安全威脅及防護(hù)：-中間人攻擊：使用證書(shū)pinning和TLS1.2+-重放攻擊：使用消息摘要和nonce機(jī)制-設(shè)備偽造：設(shè)備綁定MAC地址和序列號(hào)-數(shù)據(jù)泄露：使用端到端加密題目3（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的云平臺(tái)架構(gòu)：1.描述平臺(tái)架構(gòu)的各個(gè)組成部分2.說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理與資源分配3.設(shè)計(jì)一個(gè)高可用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案云平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)：1.架構(gòu)組成部分：-邊緣計(jì)算層：處理本地?cái)?shù)據(jù)和規(guī)則-設(shè)備接入層：協(xié)議轉(zhuǎn)換、設(shè)備認(rèn)證-數(shù)據(jù)處理層：數(shù)據(jù)清洗、聚合、分析-應(yīng)用服務(wù)層：API接口、規(guī)則引擎-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層：時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)-用戶(hù)界面層：監(jiān)控、控制、可視化2.設(shè)備管理與資源分配：-設(shè)備注冊(cè)和認(rèn)證-設(shè)備分組和分類(lèi)-資源配額管理-自動(dòng)化部署和擴(kuò)展-設(shè)備生命周期管理3.高可用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案：-數(shù)據(jù)分區(qū)和分片-主從復(fù)制架構(gòu)-定期數(shù)據(jù)備份-多地域部署-數(shù)據(jù)一致性保障機(jī)制五、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)與問(wèn)題解決（25分）題目1（10分）描述一個(gè)你參與過(guò)的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，包含以下內(nèi)容：1.項(xiàng)目背景和目標(biāo)2.你在項(xiàng)目中的角色和職責(zé)3.項(xiàng)目中使用的關(guān)鍵技術(shù)4.遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)及解決方案5.項(xiàng)目成果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)描述：1.項(xiàng)目背景和目標(biāo)：-項(xiàng)目名稱(chēng)：智慧農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)-目標(biāo)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境，自動(dòng)調(diào)節(jié)灌溉和溫控系統(tǒng)2.角色和職責(zé)：-擔(dān)任物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)工程師-負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)采集、傳輸和存儲(chǔ)-設(shè)計(jì)設(shè)備通信協(xié)議-開(kāi)發(fā)云平臺(tái)數(shù)據(jù)處理邏輯3.關(guān)鍵技術(shù)：-傳感器技術(shù)：溫濕度傳感器、光照傳感器、土壤濕度傳感器-通信技術(shù)：LoRaWAN、MQTT-云平臺(tái)：AWSIoTCore、InfluxDB、Python-數(shù)據(jù)分析：機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)模型4.技術(shù)挑戰(zhàn)及解決方案：-挑戰(zhàn)1：傳感器數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定-解決方案：采用LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)，增加中繼節(jié)點(diǎn)，優(yōu)化傳輸協(xié)議-挑戰(zhàn)2：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理壓力大-解決方案：使用InfluxDB時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分區(qū)和緩存-挑戰(zhàn)3：設(shè)備管理復(fù)雜-解決方案：開(kāi)發(fā)自動(dòng)化設(shè)備管理工具，實(shí)現(xiàn)批量配置和監(jiān)控5.項(xiàng)目成果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：-成果：系統(tǒng)成功部署在20