2025年高職工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(網(wǎng)絡(luò)互聯(lián))期末測試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算架構(gòu)中，下列哪一項技術(shù)最適合用于毫秒級閉環(huán)控制場景？A.MQTToverTCPB.OPCUAPub/SuboverTSNC.HTTP/2overTLSD.CoAPoverUDP答案：B解析：TSN（TimeSensitiveNetworking）提供確定性時延，OPCUAPub/Sub模型可在此之上實現(xiàn)亞毫秒級周期報文，滿足運動控制需求；其余選項均不具備時間同步機制。2.某工廠采用5GuRLLC切片實現(xiàn)AGV調(diào)度，若空口往返時延要求≤5ms，則gNodeB調(diào)度時隙最合理的配置是：A.0.5ms單周期B.1ms單周期C.2ms雙周期D.2.5ms單周期答案：A解析：0.5ms時隙在30kHz子載波間隔下對應(yīng)1個時隙，往返一次為1ms，再疊加核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)及空口重傳余量，可滿足5ms指標；更大周期將超限。3.在IPv6工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，為了與現(xiàn)存IPv4PROFINET設(shè)備互通，最優(yōu)先推薦的過渡技術(shù)是：A.NATPTB.464XLATC.DSLiteD.雙棧+代理AR答案：B解析：464XLAT在終端側(cè)無狀態(tài)，適合資源受限的現(xiàn)場設(shè)備；NATPT已廢棄，DSLite需CGN，雙棧+代理AR需修改PLC固件，成本高。4.下列關(guān)于TSN802.1Qbv時間感知整形器的描述，錯誤的是：A.通過門控列表GCL決定隊列開閉B.可與傳統(tǒng)以太網(wǎng)幀共存C.需全網(wǎng)gPTP時間同步D.高優(yōu)先級隊列在保護帶內(nèi)可搶占低優(yōu)先級隊列答案：D解析：保護帶（GuardBand）內(nèi)禁止發(fā)送任何幀，防止低優(yōu)先級幀打斷高優(yōu)先級時隙，因此不存在搶占。5.某車間部署IOLinkWireless，要求每通道更新周期10ms，最多支持128字節(jié)過程數(shù)據(jù)，則物理層應(yīng)選擇的調(diào)制方式為：A.GFSK1MbpsB.QPSK2MbpsC.16QAM4MbpsD.OFDM54Mbps答案：B解析：128Byte×8bit÷10ms=102.4kbps，QPSK2Mbps在抗干擾與速率間平衡；GFSK速率不足，16QAM/OFDM對工業(yè)無線信道過于敏感。6.在ModbusTCP安全擴展（Modbus/TCPSecurity）中，實現(xiàn)會話機密性的首要步驟是：A.證書雙向校驗B.TLS握手協(xié)商加密套件C.隨機生成UnitIDD.啟用CRC32校驗答案：B解析：TLS握手確定加密算法與密鑰，后續(xù)報文全部加密；證書校驗是身份認證步驟，UnitID與機密性無關(guān)。7.下列哪條YANG模型最適合描述工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲的時延指標？A.ietfinterfacesB.ietfyangtypesC.ietftetopologyD.ietfdetnettopology答案：D解析：DetNetYANG擴展了時延、抖動、丟包等確定性指標；tetopology側(cè)重MPLSTE，interfaces僅描述接口狀態(tài)。8.在OPCUAPub/SuboverUDPmulticast場景下，為防止組播風暴，交換機必須開啟：A.IGMPSnoopingB.PIMSMC.MLDProxyD.BPDUGuard答案：A解析：IGMPSnooping可動態(tài)建立組播轉(zhuǎn)發(fā)表，抑制未知組播泛濫；PIMSM用于路由域，MLD用于IPv6，BPDUGuard與組播無關(guān)。9.某企業(yè)采用邊緣容器平臺KubeEdge，若要讓邊緣節(jié)點在斷網(wǎng)情況下持續(xù)運行AI推理，必須啟用的離線模塊是：A.EdgeMeshB.MetaManagerC.DeviceTwinD.EventBus答案：B解析：MetaManager將云側(cè)CRD緩存到本地BadgerDB，斷網(wǎng)時邊緣業(yè)務(wù)可基于本地元數(shù)據(jù)繼續(xù)調(diào)度；EdgeMesh負責服務(wù)發(fā)現(xiàn)，DeviceTwin同步設(shè)備影子，EventBus為MQTT代理，均無法單獨保證離線運行。10.在工業(yè)WiFi6E場景，若需要實現(xiàn)“毫秒級漫游+空口切片”，應(yīng)同時啟用的協(xié)議特性是：A.802.11r+802.11axOFDMAB.802.11k+802.11vC.802.11u+802.11sD.802.11i+802.11w答案：A解析：802.11r（FastBSSTransition）縮短重關(guān)聯(lián)時間，OFDMA提供子載波級切片；其余組合無漫游加速或切片能力。二、多項選擇題（每題3分，共15分，多選少選均不得分）11.下列哪些機制共同保證了TSN網(wǎng)絡(luò)中端到端時延上界？A.802.1Qbv門控B.802.1Qbu幀搶占C.802.1CB冗余復(fù)制D.802.1ASrev時間同步E.802.1QccSRP增強答案：A、B、D、E解析：Qbv、Qbu、Qcc、ASrev共同構(gòu)成時延計算基礎(chǔ)；CB用于可靠性，不直接約束時延上界。12.在5G專網(wǎng)與TSN異構(gòu)互通的網(wǎng)關(guān)中，需要完成哪些關(guān)鍵映射？A.5GQFI?TSNStreamIDB.5GQoSFlow?TSNTrafficClassC.5GDRB?TSNVLANIDD.5GCTAG?TSNgPTPDomainE.5GURSP?TSNUserPriority答案：A、B、E解析：QFI與StreamID一一對應(yīng)，QoSFlow與TrafficClass映射，URSP決定UserPriority；DRB與VLANID無直接對應(yīng)，CTAG為計費標簽，與gPTP無關(guān)。13.下列關(guān)于OPCUAPub/SubUDP消息格式的描述，正確的有：A.使用UADPBinaryEncodingB.可攜帶96位PublisherIDC.支持SecurityKeyServices獲取密鑰D.組播地址范圍–55E.頭部包含NetworkMessageNumber用于分片答案：A、B、C、D解析：UADP為二進制編碼，PublisherID可96位，SKS負責密鑰分發(fā)，組播地址正確；UADP不支持分片，依賴IP層分片。14.在工業(yè)防火墻策略中，針對ModbusTCP的深層防護應(yīng)檢查哪些字段？A.TransactionIdentifierB.ProtocolIdentifierC.UnitIdentifierD.FunctionCodeE.DataAddress+Quantity答案：C、D、E解析：UnitID區(qū)分從站，F(xiàn)unctionCode與地址范圍決定操作合法性；Transaction/ProtocolID為會話或協(xié)議常量，無需深度檢查。15.下列哪些技術(shù)可用于工業(yè)現(xiàn)場“千兆無線”回程？A.802.11ad（60GHz）B.802.11ay（60GHz增強）C.802.15.3c（mmWaveWPAN）D.5GNR28GHzE.LiFi802.11bb答案：A、B、D、E解析：802.11ad/ay、NR毫米波、LiFi均可提供千兆級速率；802.15.3c為早期標準，產(chǎn)業(yè)生態(tài)弱，實際部署極少。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）16.TSN802.1QciPerStreamFiltering可以在網(wǎng)橋入口直接丟棄超規(guī)幀，從而避免下游隊列擁塞。答案：√解析：Qci基于令牌桶+過濾器，在入口執(zhí)行監(jiān)管，提前丟棄。17.OPCUAClientServer模式比Pub/Sub模式更適合大規(guī)模周期性數(shù)據(jù)采集。答案：×解析：Pub/Sub去中心化、無會話狀態(tài)，適合百萬節(jié)點周期性發(fā)布；ClientServer需維持會話與訂閱，開銷大。18.5GR16定義的IIoT5GLANService可以直接在UPF側(cè)實現(xiàn)L2以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)，無需N6接口隧道。答案：√解析：5GLANService支持EthernetPDUSession，UPF本地交換，無需IP隧道。19.在IPv6overG3PLC電力線通信中，必須使用6LoWPANHC進行分片，因為MTU僅1280Byte。答案：×解析：G3PLCMTU約500Byte，低于1280，需6LoWPAN分片；但題干說“必須”，實際也可使用RFC4944，表述絕對化，判錯。20.邊緣計算節(jié)點使用KubeEdge+Docker時，Docker的overlay2驅(qū)動比devicemapper更適合確定性時延場景。答案：√解析：overlay2直接利用主機文件系統(tǒng)，無thinpool延遲；devicemapper存在快照映射抖動。21.工業(yè)PON2.0下行采用廣播+AES128加密，密鑰每1ms更新一次，可有效防止被動竊聽。答案：√解析：G.984.3定義了churning密鑰更新，1ms周期足夠抵御暴力破解。22.在TSN與DetNet互通時，DetNetServiceLayer的“FlowID”與TSN的“StreamID”長度完全一致，均為64位。答案：×解析：DetNetFlowID可為64或128位，TSNStreamID為48位，二者不等長。23.使用IEEE802.1X2010進行工業(yè)交換機端口認證時，EAPTLS證書雙向校驗可防止中間人攻擊。答案：√解析：EAPTLS要求雙方出示證書，完成雙向認證，可有效阻止偽造。24.在WiFi6OFDMA機制下，若AP給每個STA分配26toneRU，則理論上單5GHz信道最多同時調(diào)度74個STA。答案：√解析：20MHz信道含9個26toneRU，加上邊緣未用子載波，理論最大74個RU，但受調(diào)度算法限制，數(shù)值正確。25.工業(yè)防火墻開啟“白名單+自學(xué)習”模式后，首次上電階段會自動放行所有未知流量并記錄，之后不再學(xué)習。答案：×解析：自學(xué)習模式通常持續(xù)一個周期或手動關(guān)閉，并非“首次之后不再學(xué)習”，表述錯誤。四、填空題（每空2分，共20分）26.在5GTSN互通場景中，用于將5G系統(tǒng)時鐘同步到gPTP域的精確時間協(xié)議報文封裝在________層，協(xié)議號為________。答案：UDP，319解析：gPTPEvent報文采用UDP/319端口，遵循IEEE802.1AS2020。27.OPCUAPub/SuboverMQTT時，MetaDataQueueName的默認值是________，用于發(fā)布________信息。答案：$Metadata，DataSetMetaData解析：MQTT5.0規(guī)范定義，$Metadata主題存放DataSet元數(shù)據(jù)，供訂閱端解碼。28.若DetNetPREOF（PacketReplication&Elimination）采用SequenceNumberSubTLV長度為________字節(jié)，則最大可識別________個重復(fù)報文。答案：4，2^321解析：4字節(jié)序列號，取值0–2^321，循環(huán)使用。29.在TSN802.1Qbv調(diào)度中，保護帶GuardBand大小應(yīng)不小于最大________幀的傳輸時間，通常取________字節(jié)幀在1Gbps下的時隙。答案：非搶占，1530解析：1530Byte含前導(dǎo)碼、IFG，約12.24μs，確保低優(yōu)先級幀不會跨越時隙。30.工業(yè)WiFi6E中國開放頻段為________GHz至________GHz，共________MHz。答案：5.925，7.125，1200解析：工信部2021年開放5925–7125MHz，合計1200MHz。31.采用G.SHDSL.bis進行工業(yè)遠距離以太網(wǎng)延伸時，若使用________對線，每對線速率________Mbps，則最大可達________Mbps。答案：4，15，60解析：G.SHDSL.bis每線15Mbps，4線綁定60Mbps，距離可達2km。32.在IPv6overIEEE802.15.4中，6LoWPANHC1頭部壓縮可將IPv6首部長度從________字節(jié)壓縮到________字節(jié)，壓縮比約________%。答案：40，2，95解析：HC1壓縮后僅剩版本、跳限，壓縮比95%。33.若某TSN網(wǎng)絡(luò)采用802.1QccCentralizedConfiguration，則CUC通過________協(xié)議將需求發(fā)送給CNC，CNC計算完畢后將________下發(fā)給網(wǎng)橋。答案：RESTCONF，YANGconfiguredXML解析：Qcc定義CUCCNC北向RESTCONF，CNC南向NETCONF/YANG。34.在ModbusTCP安全擴展中，TLS握手完成后，后續(xù)應(yīng)用數(shù)據(jù)使用________記錄層協(xié)議，其ContentType值為________（十六進制）。答案：TLS1.3，0x17解析：0x17表示ApplicationData。35.工業(yè)防火墻執(zhí)行“DeepPacketInspectionforPROFINET”時，需解析________層幀中的________字段，以識別RT通道。答案：EthernetType=0x8892，F(xiàn)rameID解析：PROFINETRT基于Ethertype0x8892，F(xiàn)rameID區(qū)分循環(huán)/非循環(huán)。五、簡答題（每題8分，共24分）36.簡述5GTSN互通網(wǎng)關(guān)在時間同步、流量映射、資源預(yù)留三個層面的關(guān)鍵技術(shù)，并給出典型時延指標。答案與解析：（1）時間同步：網(wǎng)關(guān)內(nèi)置gPTPGrandmaster功能，將5G系統(tǒng)時鐘（通過GPS+SyncE）映射到gPTP域，UTC誤差<100ns；終端側(cè)UE充當gPTPSlave，實現(xiàn)空口+核心網(wǎng)+TSN橋接全路徑同步。（2）流量映射：UPF支持EthernetPDUSession，將5GQoSFlow的QFI與TSNStreamID1:1映射；網(wǎng)關(guān)根據(jù)QFI對應(yīng)的5QI、GBR參數(shù)，轉(zhuǎn)換為TSNTrafficClass與TSpec（MaxIntervalFrames、MaxFrameSize），通過802.1QccSRP注冊到CNC。（3）資源預(yù)留：CNC計算端到端時延上界，生成GCL門控列表，通過NETCONF下發(fā)給TSN橋；同時通過NEF向5GPCF發(fā)送PolicyAuthorization，創(chuàng)建URSP規(guī)則，將對應(yīng)QFI綁定到uRLLC切片，空口預(yù)調(diào)度周期0.5ms。典型指標：空口往返4ms，核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)0.5ms，TSN有線段0.2ms，端到端最壞時延<5ms，抖動<±50μs。37.某汽車焊裝車間原有PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)需無縫遷移到PROFINETIRT，請給出遷移步驟、風險點及回退方案。答案與解析：步驟：①網(wǎng)絡(luò)評估：使用PROFINETScanner工具掃描現(xiàn)有DP拓撲，記錄I/O映射、周期時間、從站數(shù)量；確認電纜Cat5e以上，交換機支持IRT。②設(shè)備替換：PLCCPU固件升級至V2.8以上，支持IRT；DP從站更換為帶IRT接口的遠程I/O，保留原有傳感器/執(zhí)行器線纜。③拓撲設(shè)計：采用線型+環(huán)網(wǎng)混合，環(huán)網(wǎng)啟用MRPD（MediaRedundancyforPlannedDuplication），恢復(fù)時間0ms；IRT域設(shè)置發(fā)送時鐘1ms，帶寬預(yù)留30%。④參數(shù)移植：使用GSDML文件替代GSD，保持過程數(shù)據(jù)長度一致；在TIAPortal中配置IRT域，將軸控伺服納入同步域，確保抖動<1μs。風險點：a.舊電纜近端串擾導(dǎo)致IRT幀CRC錯誤，需用CableIQ測試儀驗證NEXT>40dB；b.第三方DP/PN網(wǎng)關(guān)延遲>200μs，破壞軸同步，需更換為支持IRT的網(wǎng)關(guān)；c.固件升級失敗導(dǎo)致PLC停機，需提前備份SD卡?；赝朔桨福罕Ａ粼璂P主站機架，切換開關(guān)使用“Y”型線纜，30分鐘內(nèi)可物理跳線回DP；同時離線保存Step7項目，確保24h內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。38.解釋“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析二級節(jié)點”與“Handle解析”在數(shù)據(jù)模型、解析協(xié)議、安全機制三方面的差異，并給出二級節(jié)點部署最小硬件規(guī)格。答案與解析：（1）數(shù)據(jù)模型：二級節(jié)點采用工信部《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析二級節(jié)點技術(shù)要求》，數(shù)據(jù)模型為“標識+元數(shù)據(jù)+解析記錄”，元數(shù)據(jù)含企業(yè)自定義擴展；Handle系統(tǒng)采用RFC3650，數(shù)據(jù)模型為“Handle值句柄+索引+權(quán)限掩碼”，不支持工業(yè)擴展屬性。（2）解析協(xié)議：二級節(jié)點支持HTTP/HTTPS、MQTT、CoAP，返回JSONLD；Handle原生協(xié)議為TCP/2641，返回二進制格式，需轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。（3）安全機制：二級節(jié)點采用國密SM2證書+雙向TLS1.3，支持國產(chǎn)密碼硬件；Handle使用RSA/ECC+HTTPS，密鑰長度≥2048位，未強制國密。最小硬件規(guī)格：CPU8核×2.4GHz，內(nèi)存32GB，SSD1TBRAID1，網(wǎng)絡(luò)雙萬兆，支持國密加速卡（≥5000次/秒SM2簽名），操作系統(tǒng)openEuler22.03LTS。六、綜合應(yīng)用題（共31分）39.某大型石化園區(qū)計劃建設(shè)“5G+TSN+DetNet”融合網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)危險區(qū)域無人巡檢。園區(qū)呈長方形2km×1km，部署20臺5GgNodeB，200臺TSN交換機，100臺防爆AGV，500臺無線攝像頭（4K@30fps）。請完成：（1）給出分層拓撲圖（文字描述即可），并說明核心、匯聚、接入三層設(shè)備選型與接口速率；（6分）（2）計算單臺AGV控制流（周期2ms，數(shù)據(jù)量256Byte）在空口、TSN有線、DetNetPREOF復(fù)制三段路徑的最壞時延，并驗證是否滿足<10ms；（8分）（3）設(shè)計安全方案，包含終端認證、數(shù)據(jù)加密、運維審計，給出協(xié)議與密鑰長度；（8分）（4）若采用“云邊端”AI推理，給出容器鏡像分層策