2025年邊緣計(jì)算工程師認(rèn)證《邊緣邊緣物聯(lián)網(wǎng)》實(shí)戰(zhàn)練習(xí)試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.在邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)上部署TensorFlowLite模型時(shí)，為降低首次推理延遲，下列做法最有效的是A.啟用模型量化B.使用模型剪枝C.預(yù)加載并常駐內(nèi)存D.開啟XNNPACK后端答案：C解析：首次延遲主要來源于磁盤I/O與初始化，預(yù)加載可跳過加載階段；量化與剪枝降低的是計(jì)算量而非首次延遲。2.某工業(yè)網(wǎng)關(guān)采用MQTT+TLS1.3與云端通信，若證書鏈深度為3，握手階段最可能觸發(fā)邊緣側(cè)哪類資源瓶頸A.GPU顯存B.磁盤帶寬C.CPU單核占用D.NPU算力答案：C解析：TLS1.3握手需多次非對稱加解密，單核CPU成為瓶頸。3.在KubeEdge中，以下哪項(xiàng)CRD負(fù)責(zé)描述設(shè)備孿生屬性A.DeviceB.DeviceModelC.DeviceProfileD.EdgeDevice答案：B解析：DeviceModel定義屬性元數(shù)據(jù)，Device實(shí)例化具體設(shè)備。4.邊緣節(jié)點(diǎn)使用gRPC流式調(diào)用云端AI服務(wù)，發(fā)現(xiàn)每5分鐘斷流一次，最可能由哪項(xiàng)云廠商限制導(dǎo)致A.SLB空閑超時(shí)B.NAT網(wǎng)關(guān)并發(fā)C.安全組入站規(guī)則D.容器網(wǎng)絡(luò)MTU答案：A解析：SLB默認(rèn)空閑超時(shí)為350s，約5分50s。5.在ESP32-S3上運(yùn)行MicroPython，若需以80MHz時(shí)鐘驅(qū)動SPI攝像頭，下列哪種DMA緩沖區(qū)配置最合理A.320×240×2字節(jié)單緩沖B.640×480×2字節(jié)雙緩沖C.320×240×2字節(jié)雙緩沖D.160×120×2字節(jié)單緩沖答案：C解析：雙緩沖可隱藏DMA搬運(yùn)延遲，320×240×2=150KB，PSRAM充足。6.某邊緣AI盒子宣稱算力為8TOPS，實(shí)際運(yùn)行YOLOv5sINT8模型僅達(dá)120FPS，與理論差距最大因素是A.內(nèi)存帶寬B.散熱降頻C.編譯器未開啟算子融合D.模型輸入分辨率過大答案：C解析：未融合導(dǎo)致大量內(nèi)存搬運(yùn)，算力利用率低。7.在工業(yè)現(xiàn)場使用TSN（Time-SensitiveNetworking）時(shí)，802.1Qbv門控周期通常設(shè)置為多少微秒級別A.125B.1000C.8000D.64000答案：A解析：125μs為ProfinetoverTSN默認(rèn)周期，兼顧實(shí)時(shí)與帶寬。8.邊緣節(jié)點(diǎn)通過CoAP向傳感器發(fā)送“Observe”請求，若Max-Age設(shè)為30s，傳感器資源變化頻率為1Hz，則節(jié)點(diǎn)最多收到多少條通知A.30B.31C.60D.無上限答案：B解析：首次立即返回+30次變化=31。9.在OpenYurt中，YurtHub的本地緩存基于哪種存儲后端A.BadgerDBB.SQLiteC.BoltDBD.LevelDB答案：D解析：YurtHub默認(rèn)使用LevelDB緩存Kubernetes對象。10.使用NVIDIAJetsonOrinNano通過PCIe外接FPGA加速卡，若FPGADMA引擎最大突發(fā)長度為4KB，為提高吞吐量，驅(qū)動層應(yīng)開啟A.HugeTLBB.SGL（Scatter-GatherList）C.MSI-X中斷D.預(yù)留BAR空間答案：B解析：SGL支持非連續(xù)物理頁，減少拷貝。11.在ROS2Foxy邊緣節(jié)點(diǎn)中，若需將節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘同步到GPSPPS信號，應(yīng)使用哪個ROS2包A.ntpd_driverB.gpsd_clientC.pps_rosD.chrony_ros答案：C解析：pps_ros可直接訂閱LinuxPPS設(shè)備。12.某邊緣容器使用DevicePlugin申請GPU，若yaml中/gpu:"1"但節(jié)點(diǎn)僅剩余0.5GPU，調(diào)度結(jié)果A.PendingB.0.5GPU分配成功C.自動擴(kuò)容D.使用共享GPU答案：A解析：Kubernetes設(shè)備插件為整數(shù)資源，無法部分分配。13.在工業(yè)邊緣場景中，ModbusTCP從站響應(yīng)超時(shí)一般設(shè)置為A.100msB.500msC.2sD.10s答案：B解析：工業(yè)交換網(wǎng)絡(luò)RTT通常<50ms，500ms兼顧重傳。14.使用eBPF在網(wǎng)卡驅(qū)動層統(tǒng)計(jì)TCP重傳次數(shù)，應(yīng)掛載到哪個hook點(diǎn)A.tcp_retransmitB.tcp_rcv_establishedC.tcp_set_stateD.tcp_cleanup_rbuf答案：A解析：tcp_retransmit為內(nèi)核導(dǎo)出的tracepoint。15.在邊緣Kubernetes集群中，為降低List-Watch流量，可調(diào)整kube-apiserver的A.--watch-cache-sizesB.--max-requests-inflightC.--audit-log-modeD.--enable-aggregator-routing答案：A解析：增大watch-cache-sizes可減少全量List。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）16.下列哪些技術(shù)可降低邊緣AI模型推理功耗A.動態(tài)電壓頻率調(diào)整（DVFS）B.權(quán)重稀疏化C.批處理增大D.近內(nèi)存計(jì)算答案：A、B、D解析：批處理增大提升吞吐但功耗上升。17.在基于OPCUA的邊云協(xié)同中，哪些安全策略組合可達(dá)“Basic256Sha256”級別A.簽名+AES256B.簽名+RSA-OAEP-SHA256C.簽名+加密+RSA-PSS-SHA256D.簽名+加密+AES256答案：C、D解析：Basic256Sha256要求簽名與加密均使用SHA256。18.使用KubeEdge1.15時(shí)，CloudCore高可用部署需滿足A.共享etcdB.共享DeviceCRD存儲C.共享CloudHub證書D.LeaderElection開啟答案：A、C、D解析：DeviceCRD為Kubernetes對象，無需額外共享。19.在ESP-NOW協(xié)議中，可支持的最大payload長度包括A.250字節(jié)B.240字節(jié)C.225字節(jié)D.190字節(jié)答案：A、B、C解析：ESP-NOW幀頭占10~25字節(jié)，剩余225~250。20.下列哪些Linux內(nèi)核配置項(xiàng)與實(shí)時(shí)性相關(guān)A.CONFIG_PREEMPT_RTB.CONFIG_NO_HZ_FULLC.CONFIG_HIGH_RES_TIMERSD.CONFIG_CFS_BANDWIDTH答案：A、B、C解析：CFS_BANDWIDTH用于CPU帶寬限制，與實(shí)時(shí)無關(guān)。21.在工業(yè)邊緣網(wǎng)關(guān)使用CAN-FD時(shí)，決定最大數(shù)據(jù)段波特率的因素有A.線纜長度B.節(jié)點(diǎn)電容C.采樣點(diǎn)位置D.終端電阻答案：A、B、C解析：終端電阻影響信號完整性但不決定波特率上限。22.使用Prometheus采集邊緣節(jié)點(diǎn)溫度傳感器數(shù)據(jù)，可采用的exporter包括A.node_exporterB.mqtt_exporterC.modbus_exporterD.ipmi_exporter答案：B、C解析：node_exporter無傳感器協(xié)議解析，ipmi_exporter用于服務(wù)器。23.在NVIDIAJetson上啟用DLA（DeepLearningAccelerator）需A.TensorRT版本≥8.5B.模型層支持INT8或FP16C.使用cuDLAruntimeD.關(guān)閉GPU時(shí)鐘限制答案：A、B、C解析：DLA與GPU時(shí)鐘無關(guān)。24.下列哪些做法可減少邊緣容器鏡像體積A.多階段構(gòu)建B.distroless基礎(chǔ)鏡像C.啟用鏡像層壓縮D.靜態(tài)編譯二進(jìn)制答案：A、B、D解析：鏡像層壓縮由registry完成，不影響鏡像本體。25.在ROS2中，為降低DDSdiscovery流量，可A.設(shè)置初始對等列表B.啟用EclipseCyclone的“靜態(tài)發(fā)現(xiàn)”C.減小domainid范圍D.關(guān)閉多播答案：A、B、D解析：domainid范圍與發(fā)現(xiàn)流量無關(guān)。三、判斷題（每題1分，共10分）26.在邊緣計(jì)算中，ECC內(nèi)存對AI推理精度無影響。答案：√解析：ECC僅糾正位翻轉(zhuǎn)，不影響浮點(diǎn)計(jì)算精度。27.使用KubeEdge邊緣端list-watch機(jī)制時(shí)，MetaManager默認(rèn)將對象持久化到SQLite。答案：√28.ModbusRTU幀間隔必須大于3.5字符時(shí)間，否則從站認(rèn)為幀未結(jié)束。答案：√29.在LinuxRT內(nèi)核中，線程優(yōu)先級數(shù)值越大表示優(yōu)先級越低。答案：×解析：RT優(yōu)先級1~99，數(shù)值越大優(yōu)先級越高。30.eBPF程序經(jīng)BPFverifier驗(yàn)證后，仍可能因內(nèi)核版本差異出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)錯誤。答案：√31.邊緣節(jié)點(diǎn)使用Zigbee3.0時(shí)，同一網(wǎng)絡(luò)最多支持65535個節(jié)點(diǎn)。答案：×解析：實(shí)際受地址表與路由表限制，約數(shù)百個。32.在ROS2中，rclcpp::Node默認(rèn)使用多線程執(zhí)行器，回調(diào)可并行。答案：√33.使用OPCUAPubSuboverMQTT時(shí)，仍需建立會話。答案：×解析：PubSub為無連接模式。34.在ESP32-C3中，RISC-V核支持單精度浮點(diǎn)指令集。答案：×解析：ESP32-C3無F擴(kuò)展，需軟件模擬。35.邊緣AI芯片的TOPS數(shù)值越高，則每瓦特性能一定越好。答案：×解析：未考慮功耗與利用率。四、填空題（每空2分，共20分）36.在Linux內(nèi)核中，使用____（填寫內(nèi)核API）可將用戶空間內(nèi)存頁鎖定，防止交換導(dǎo)致的延遲。答案：mlock37.當(dāng)CoAP消息使用Confirmable類型時(shí)，默認(rèn)重傳間隔為____秒，指數(shù)退避最大嘗試次數(shù)為____次。答案：2，438.在TSN協(xié)議棧中，802.1Qbu標(biāo)準(zhǔn)定義了____機(jī)制，用于中斷長幀傳輸以提高實(shí)時(shí)性。答案：幀搶占（FramePreemption）39.若某邊緣網(wǎng)關(guān)采用ARMCortex-A55四核，運(yùn)行Yocto構(gòu)建的Linux，使用PREEMPT_RT補(bǔ)丁，調(diào)度策略為SCHED_FIFO，優(yōu)先級范圍是____至____。答案：1，9940.在TensorRT中，若使用kHALF模式構(gòu)建引擎，則權(quán)重存儲類型為____，計(jì)算核心調(diào)用____內(nèi)核。答案：FP16，F(xiàn)P1641.在KubeEdge設(shè)備孿生中，期望屬性（desired）與上報(bào)屬性（reported）的差值通過____組件同步到邊緣。答案：EventBus42.使用NVIDIAJetsonOrin時(shí)，可通過命令____查看DLA核心利用率。答案：tegrastats43.在工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT中，主站發(fā)送的PDO映射長度最大為____字節(jié)。答案：148644.若邊緣節(jié)點(diǎn)使用RAID5陣列，由4塊SATASSD組成，單盤順序?qū)?00MB/s，則陣列理論順序?qū)憥挒開___MB/s。答案：1500解析：RAID5寫懲罰為1/(N-1)，3盤并行寫。45.在ZephyrRTOS中，使用____API可將線程放入就緒隊(duì)列并立即觸發(fā)調(diào)度。答案：k_yield五、簡答題（每題10分，共30分）46.某工廠邊緣網(wǎng)關(guān)需同時(shí)接入ModbusTCP、OPCUA、MQTT三種協(xié)議設(shè)備，實(shí)時(shí)性要求為100ms內(nèi)完成一輪采集與上傳。請給出一種基于eBPF的協(xié)議棧加速方案，并說明關(guān)鍵步驟。答案：1)利用XDP在驅(qū)動層提前過濾非目標(biāo)端口報(bào)文，減少協(xié)議棧遍歷；2)針對ModbusTCP，編寫eBPF程序在tcp_rcv_established鉤子中預(yù)解析MBAP頭，提取事務(wù)標(biāo)識符與長度，若長度異常直接丟棄；3)對OPCUABinary，使用eBPFmaps緩存會話ID，避免用戶空間重復(fù)查找；4)將MQTTPUBLISH報(bào)文payload指針直接DMA到共享內(nèi)存環(huán)形緩沖區(qū)，供應(yīng)用零拷貝讀取；5)使用BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK_ADDR在connect階段綁定CPU親和，減少跨核調(diào)度；6)整體流程：網(wǎng)卡→XDP→eBPF解析→共享內(nèi)存→用戶空間聚合→100ms定時(shí)批量上傳。測試表明CPU占用下降28%，尾延遲從12ms降至4ms。47.某邊緣AI盒子運(yùn)行YOLOv7-tinyINT8模型，輸入640×640，實(shí)測推理延遲35ms，功耗12W?？蛻粢笱舆t<20ms且功耗<10W，請給出三項(xiàng)軟硬件優(yōu)化措施并估算收益。答案：1)模型稀疏化+TensorRT結(jié)構(gòu)化稀疏：將70%權(quán)重置零，開啟sparsityflag，延遲降至24ms，功耗降至10.5W；2)降低輸入分辨率至512×512，mAP下降1.2%，延遲降至18ms，功耗降至9.8W；3)啟用DVFS，鎖定GPU頻率至最大值的60%，再搭配幀間pipeline，延遲保持18ms，功耗降至8.5W；綜合收益：延遲18ms（-49%），功耗8.5W（-29%），mAP下降1.2%，滿足要求。48.在KubeEdge邊緣節(jié)點(diǎn)中，CloudCore與EdgeCore之間出現(xiàn)“l(fā)ist-watch超時(shí)”導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)頻繁NotReady，日志顯示“syncduration>60s”。請給出根因定位與修復(fù)步驟。答案：1)在邊緣節(jié)點(diǎn)抓包，發(fā)現(xiàn)每60s出現(xiàn)大量重傳，RTT突增至2s，定位到運(yùn)營商QoS限速；2)檢查MetaManager本地緩存，發(fā)現(xiàn)Device對象達(dá)1.2萬，占SQLite400MB，全量List需45s；3)調(diào)整CloudCore的--sync-interval=300s，減少全量List頻率；4)在EdgeCore啟用--meta-server-use-watch-cache=true，利用本地watch緩存；5)對DeviceCRD增加labelSelector，僅同步本節(jié)點(diǎn)相關(guān)設(shè)備，對象數(shù)降至800；6)重啟后syncduration降至3s，節(jié)點(diǎn)保持Ready。六、綜合設(shè)計(jì)題（30分）49.某智慧礦山項(xiàng)目需在井下500米部署邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，環(huán)境條件：溫度0~40℃、濕度95%、無4G/5G信號、供電僅24V電池、需連續(xù)運(yùn)行72小時(shí)。節(jié)點(diǎn)功能：接入30個RS485瓦斯傳感器（ModbusRTU）、4個IP攝像頭（H.2651080p@15fps）、本地AI識別越界人員、每10min將統(tǒng)計(jì)結(jié)果通過LoRa（470MHz）上傳至地面網(wǎng)關(guān)，帶寬限制1kbps。請?jiān)O(shè)計(jì)一套完整的“端-邊”協(xié)同方案，涵蓋硬件選型、電源管理、協(xié)議棧、AI流水線、數(shù)據(jù)壓縮、OTA升級、故障自愈，并給出功耗預(yù)算與續(xù)航驗(yàn)證。答案：1)硬件選型核心板：NXPi.MX8MPlus，四核A53+1TOPSNPU，工業(yè)級-40~85℃，內(nèi)置ECCDDR44GB；存儲：256GBeMMC+512MBQSPINOR，雙系統(tǒng)A/B分區(qū)；通信：SX1262LoRa模塊，支持SF12，19dBm發(fā)射；采集：隔離RS485×2，ESD±15kV；視頻：4×PoE+PSE，單口功耗≤15W；電源：24V/40Ah磷酸鐵鋰電池，板載MPPT支持24V50W臨時(shí)充電；結(jié)構(gòu)：IP66鋁壓鑄外殼，導(dǎo)熱墊直貼CPU，無風(fēng)扇；外設(shè)：溫濕度傳感器、加速度計(jì)（塌方檢測）、看門狗MCU。2)電源管理采用PMIC+MCU協(xié)同，整板分4路DCDC：核心5V@2A、PoE48V、LoRa3.3V、RS4855V隔離；動態(tài)關(guān)斷：無視頻分析任務(wù)時(shí)，PoE下電，節(jié)省8W；CPU頻率策略：NPU推理時(shí)1.6GHz，空閑降至400MHz；休眠策略：LoRa發(fā)送后MCU控制PMIC進(jìn)入Standby，RTC定時(shí)喚醒，休眠功耗12mW；實(shí)測：–滿負(fù)荷：CPU3W+NPU2W+PoE15W+LoRa1W+外設(shè)2W=23W；–輕負(fù)荷：僅采集Modbus，PoE關(guān)閉，功耗5W；–平均功耗：按10min周期，(23W×2min+5W×8min)/10min=8.6W；–電池可用能量24V×40Ah=960Wh，續(xù)航960Wh/8.6W≈111h>72h，滿足。3)協(xié)議棧ModbusRTU：波特率9600，輪詢周期5s，30節(jié)點(diǎn)共150s，采用打包讀保持寄存器，單次讀取20寄存器，總幀長<256字節(jié)，RTU幀間隔4ms；視頻：本地存儲，采用GStreamerpipeline：camera→v4l2h264enc→h264parse→mp4mux→filesink，每10min生成文件，循環(huán)覆蓋；AI：使用YOLOv5nINT8，輸入640×384，NPU25fps，僅檢測“人”，輸出bbox；統(tǒng)計(jì)：每10min累計(jì)越界人數(shù)、最大滯留時(shí)間，生成32字節(jié)JS