30 年 2023 大物联网面试问题和答案

顶级物联网面试问题和答案

1.什么是物联网？

物联网是指 物联网. 它是一个由相互关联的物理设备组成的系统，每个物理设备都被分配了一个唯一的标识符。 物联网将互联网连接扩展到传统平台之外，例如 PC、笔记本电脑和手机。

这篇文章是其中的一部分

IoT 设备可以通过网络传输数据而无需人工交互。 设备 包含嵌入式系统 它可以执行不同类型的操作，例如收集有关周围环境的信息、通过网络传输数据、响应远程命令或根据收集的数据执行操作。 物联网设备 可以包括可穿戴设备、植入物、车辆、机械、智能手机、电器、计算系统或任何其他可以唯一识别、传输数据和参与网络的设备。

2. 哪些行业可以从物联网中受益？

广泛的行业可以从物联网中受益，包括医疗保健、农业、制造、汽车、公共交通、公用事业和能源、环境、智能城市、智能家居和消费设备。

3.物联网如何使医疗保健行业受益？

IoT 有利于医疗保健行业 - 通常通过所谓的 医疗物联网 - 以多种方式：

• 可穿戴设备 可以监测患者的生命体征或健康状况 并自动将状态更新发送回医疗机构。
• 植入式物联网设备可以帮助维持患者的健康，并自动为医疗机构提供有关植入物及其操作的数据。 一些植入物也可以在不需要额外手术的情况下进行调整。
• 医疗设施可以 为患者提供可穿戴设备 这样可以更轻松地监视和跟踪他们，尤其是容易混淆或年轻的患者。 可穿戴设备还可以跟踪患者流量以优化流程，例如入院或出院。
• 医疗机构可​​以为员工提供可穿戴设备，通过跟踪他们的动作来帮助提高工作效率，然后分析收集到的数据以确定管理工作流程和优化日常任务的更好方法。
• 物联网有可能帮助医疗机构和患者在用药周期的所有阶段更好地管理他们的药物——从开具和填写处方到跟踪使用情况并提醒患者何时服用特定剂量。
• 物联网可以帮助医疗机构改善他们管理物理环境和资产以及内部运营的方式，同时使其更容易 使某些流程自动化，例如跟踪和订购耗材。 物联网还可能促进机器人技术执行日常任务。
• 医疗机构可​​以使用物联网连接不同位置的医疗设备，这样他们就可以更有效地共享数据和协调患者的工作，同时消除额外的文书工作和手动流程。
• 医疗设备可以使用物联网设备来监控程序，以确保不会出现可能危害人类健康的错误。

4. 物联网中的智慧城市是什么意思？

A 智能城市 是一个使用物联网技术连接城市服务并增强其交付的城市区域。 智慧城市可以帮助减少犯罪、优化公共交通、改善空气质量、简化交通流量、降低能源使用、管理基础设施、降低健康风险、简化停车、管理公用事业以及改进各种其他流程。 使用传感器驱动的数据收集，智慧城市可以协调和自动化广泛的服务，同时降低成本并使更多人更容易访问这些服务。

实施智慧城市不仅仅需要四处传播物联网设备。 该市需要一个全面的基础设施来部署和维护这些设备，以及处理、 分析和存储数据. 该系统需要结合先进技术的复杂应用程序，例如人工智能 (AI) 和预测分析。 该系统还必须解决安全和隐私问题，以及可能出现的互操作性问题。 毫不奇怪，这样的努力会花费大量的时间和金钱，但是 智慧城市的好处 对于能够使其发挥作用的市政当局来说，这可能是非常值得的。

5.物联网架构的主要组成部分是什么？

 物联网架构 由以下组件组成：

• 智能设备 包括用于执行诸如收集和传输数据或响应来自外部控制和管理系统的命令等任务的嵌入式系统。
• 数据处理平台 包括处理和分析从物联网设备通过网络传入的数据所需的硬件和软件。
• 存储平台 管理和存储数据 与数据处理平台接口以支持其操作。
• 网络基础设施 促进沟通 设备与数据处理和存储平台之间。
• A UI 使个人能够直接连接到物联网设备 配置和管理它们，以及验证它们的状态和排除故障。 UI 还可能提供一种查看设备收集的数据或生成的日志的方法。 该界面与用于查看在数据处理或存储平台上收集的数据的界面是分开的。

还有其他方法可以对物联网架构进行分类。 例如，将数据处理平台和存储平台视为一个单一的组件，或者将数据处理平台分解为硬件和软件等多个组件。

6. 什么是物联网设备上的嵌入式系统？

An 嵌入式系统 是硬件、软件和 固件 这是为特定目的配置的。 它本质上是一台可以嵌入机械或电气系统中的小型计算机，例如汽车、工业设备、医疗设备、智能扬声器或数字手表。 嵌入式系统可能是可编程的或具有固定功能。

它通常由处理器、内存、电源和通信端口组成，并包括执行操作所需的软件。 一些嵌入式系统也可能运行 轻量级操作系统，例如精简版的 Linux。

嵌入式系统使用通信端口将数据从其处理器传输到外围设备，外围设备可能是网关、中央数据处理平台或其他嵌入式系统。 处理器可能是 微处理器 或者 微控制器，这是一个微处理器，包括集成内存和外围接口。 为了解释收集到的数据，处理器使用存储在内存中的专用软件。

就复杂性和功能而言，嵌入式系统在物联网设备之间可能有很大差异，但它们都提供处理和传输数据的能力。

7. 构成嵌入式系统的主要硬件组件是什么？

嵌入式系统可以包括以下任何类型的硬件组件：

• 传感器或其他输入设备。 从可观察的世界收集信息并将其转换为电信号。 收集的数据类型取决于输入设备。
• 模数转换器。 将电信号从模拟信号变为数字信号。
• 处理器。 处理传感器或其他输入设备收集的数字数据。
• 记忆。 存储传感器或其他输入设备收集的专用软件和数字数据。
• 数模转换器。 将来自处理器的数字数据更改为模拟数据。
• 执行器。 根据从传感器或其他输入设备收集的数据采取行动。

嵌入式系统可能包含多个传感器和 执行器. 例如，一个系统可能包括多个收集环境信息的传感器，这些信息被转换并发送到处理器。 处理后，数据将再次转换并发送到多个执行器，执行规定的操作。

8.什么是物联网设备中的传感器？

传感器是一种物理对象，可以检测并响应来自周围环境的输入，本质上是读取环境信息。 例如，测量重型机械内部温度的传感器检测并响应该机械内部的温度，而不是记录外部温度。 传感器收集的信息通常以电子方式传输到嵌入式系统中的其他组件，并在必要时进行转换和处理。

物联网行业 支持多种类型的传感器，包括那些可以测量光、热、运动、湿度、温度、压力、接近度、烟雾、化学物质、空气质量或其他环境条件的。 一些物联网设备包含多个传感器来捕获混合数据。 例如，办公楼可能包括跟踪温度和运动的智能恒温器。 这样，如果房间里没有人，恒温器会自动降低温度。

传感器不同于执行器，执行器响应传感器生成的数据。

9. 有哪些可用于农业的传感器示例？

许多传感器可用于农业，包括：

• 空气流动。 测量土壤的透气性。
• 声学。 测量噪音水平 害虫.
• 化学。 测量特定化学物质（例如铵、钾或硝酸盐）的含量，或测量 pH 值或特定离子的存在等条件。
• 电磁。 测量土壤传导电荷的能力，可用于确定水分含量、有机质或饱和度等特征。
• 电化学。 测量土壤中的养分。
• 湿度。 测量空气中的水分，例如温室中的水分。
• 土壤湿度。 测量土壤的湿度。

进一步了解 智慧农业，它的 挑战 和 好处及 安全问题.

10.什么是热电偶传感器？

热电偶传感器是一种常见的测量温度的传感器。 该传感器包括两个不同的电金属导体，在一端连接形成一个电连接点，这是测量温度的地方。 两个金属导体产生一个小电压，可以解释为计算温度。 热电偶有多种类型和尺寸，制造成本低廉且用途广泛。 它们还可以测量很宽的温度范围，使其非常适合各种应用，包括科学研究、工业设置、家用电器和其他环境。

11. Arduino 和 Raspberry Pi 之间的一些主要区别是什么？

Arduino 和 Raspberry Pi 是广泛用于 IoT 设备的电子原型设计平台。 下表描述了两个平台之间的一些差异。

12. Raspberry Pi 平台中的 GPIO 引脚是什么？

通用 I/O (GPIO) 是一种标准接口，它 Raspberry Pi的 和其他微控制器用于连接外部电子元件。 最近的 Raspberry Pi 模型配置了 40 个 GPIO 引脚，用于多种用途。 例如，GPIO 引脚提供 3.3 伏或 5 伏直流电源，为设备提供接地，作为 串行外设接口 总线，充当 通用异步接收器/发送器 或提供其他功能。 Raspberry Pi GPIO 引脚的最大优势之一是物联网开发人员可以通过软件控制它们，使它们特别灵活并且能够服务于特定的物联网目的。

13. 网关在物联网中扮演什么角色？

IoT 网关是一种物理设备或软件程序，可促进 IoT 设备与网络之间的通信，将设备数据传送到集中式平台，例如处理和存储数据的公共云。 智能设备网关和云端点保护产品可以双向移动数据，同时帮助保护数据免遭破坏，通常采用篡改检测、加密、加密引擎或硬件随机数生成器等技术。 网关还可能包括增强物联网通信的功能，例如缓存、缓冲、过滤、数据清理甚至数据聚合。

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14. 什么是 OSI 模型，它定义了哪些通信层？

开放系统互连 (OSI) 模型为包括物联网系统在内的互联网通信提供了基础。 OSI 模型定义了设备如何通过网络传输数据和相互通信的标准，分为七层，相互叠加：

• 第一层：物理层。 使用电气、机械或程序接口传输数据，沿着网络将位从一个设备发送到另一个设备。
• 第二层：数据链路层。 处理数据如何移入和移出网络中的物理链路的协议层。 它还解决了位传输错误。
• 第三层：网络层。 将数据与网络地址信息打包，并选择合适的网络路由。 然后它将打包的数据向上转发到传输层。
• 第 4 层：传输层。 通过网络传输数据，同时提供错误检查机制和数据流控制。
• 第 5 层：会话层。 建立、验证、协调和终止应用程序之间的对话。 它还会在中断后重新建立连接。
• 第 6 层：表示层。 翻译和格式化数据 应用层 使用应用程序接受的语义。 它还执行所需的加密和解密操作。
• 第七层：应用层。 使最终用户（无论是软件还是人类）能够通过必要的界面与数据进行交互。

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15.物联网通信使用的协议有哪些？

以下列表包括许多用于物联网的协议：

蜂窝物联网协议，例如 LTE-M， 窄带 物联网和 5G 还可以促进物联网通信。 事实上，5G 有望在即将到来的物联网设备冲击中发挥重要作用。

16. Bluetooth 和 Bluetooth LE 之间的主要区别是什么？

蓝牙，有时称为经典蓝牙，通常用于与低功耗蓝牙不同的目的。 Bluetooth Classic 可以处理更多数据，但消耗更多电量。 Bluetooth LE 需要更少的功率，但几乎不能交换那么多的数据。 下表概述了这两种技术之间的一些具体差异。

17. IPv6 对物联网有什么影响？

互联网协议版本6，通常称为 IPv6，是 IPv4 的升级。 最重要的变化之一是 IPv6 将 IP 地址的大小从 32 位增加到 128 位。 由于其 32 位的限制，IPv4 只能支持大约 4.2 亿个地址，这已经被证明是不够的。 使用 IP 地址的 IoT 设备和其他平台的安装数量需要一个能够处理未来寻址需求的系统。 该行业将 IPv6 设计为可容纳数万亿台设备，使其非常适合物联网。 IPv6 还承诺改进安全性和连接性。 然而，占据中心位置的是额外的 IP 地址，这就是为什么许多人认为 IPv6将发挥举足轻重的作用 物联网未来的成功。

18. 什么是 Zigbee 联盟？

Zigbee 联盟是一群共同努力的组织 创建、发展和推广物联网开放标准 平台和设备。 它正在制定无线设备到设备物联网通信的全球标准，并对产品进行认证以帮助确保互操作性。 其最著名的成果之一是 Zigbee，这是一种用于实现低功耗、自组织的开放标准 网状网络. Zigbee 认证的产品可以使用相同的物联网语言相互连接和通信，减少互操作性问题。 Zigbee 基于 IEEE 802.15 规范，但除了应用程序框架外还添加了网络和安全层。

19.物联网数据分析有哪些用例？

以下用例代表方式 物联网数据分析 可以使组织受益：

• 预测客户需求和愿望，以更好地规划产品功能和发布周期，以及提供新的增值服务；
• 优化写字楼、商场、医疗中心、数据中心和其他封闭环境中的 HVAC 设备；
• 提高对具有相似病症的患者的护理水平，同时能够更好地了解这些病症并针对特定个体的需求；
• 优化交付操作，例如调度、路线规划和车辆维护，以及减少燃料成本和排放；
• 深入了解消费者如何使用他们的产品，以便公司可以开展更具战略性的营销活动；
• 预测和识别潜在的安全威胁，以更好地保护数据并满足合规性要求；
• 跟踪公用事业如何跨地区交付给客户并更好地了解他们的使用模式；
• 改进农业实践以实现更丰富但可持续的产量； 和
• 优化制造运营以更好地利用设备并改进工作流程。

20.边缘计算如何使物联网受益？

边缘计算 可以通过多种方式使物联网受益：

• 在网络连接受限的环境中支持物联网设备，例如游轮、农业环境、海上石油钻井平台或其他偏远地区；
• 通过在边缘环境中预处理数据然后仅将聚合数据传输到中央存储库来减少网络拥塞；
• 通过在靠近生成该数据的物联网设备处处理数据来减少延迟，从而加快响​​应时间；
• 通过在 Internet 上传输更少的数据或通过创建更易于管理和故障排除的更小的网段来降低潜在的安全和合规风险； 和
• 去中心化 海量云中心更好地服务于特定环境，并降低在集中式平台上传输、管理、存储和处理大型数据集所带来的成本和复杂性。

21. 5G 蜂窝网络如何影响物联网？

即将到来的 5G 网络浪潮可能会以多种方式影响物联网：

• 更高的带宽和更快的吞吐量使支持成为可能 更高级的用例，尤其是那些需要更快响应时间的系统，例如交通控制系统或自动化公共交通。
• 组织可以分布更多的传感器来捕获更广泛的有关环境因素或设备行为的信息，从而进行更全面的分析和 更大的自动化操作能力无论是在工业层面还是消费层面。
• 5G 可以在其他方式难以实现的领域实现更全面的物联网， 帮助医疗保健等行业 和农业。
• 更快的吞吐量和处理来自更多传感器的数据的能力使建立智能城市变得更加容易，这需要物联网设备的饱和度更高。
• 制造商可以 使用 5G 更好地跟踪库存整个生命周期，以及更好地控制工作流程和优化运营。
• 5G 使组织和政府能够更快、更有效地响应不同类型的事件，例如医疗紧急情况、管道泄漏、火灾、交通事故、天气事件或自然灾害。
• 汽车可以从 5G 中受益 随着汽车变得更加互联，有助于使它们更安全、更好地维护和更省油，同时也使自动驾驶汽车更接近现实。

22.物联网带来的一些最大的安全漏洞是什么？

安全仍然是物联网的重要组成部分。 这 打开Web应用程序安全项目 确定了 10 大物联网安全漏洞：

1. 弱密码、可猜测密码或硬编码密码
2. 不安全的网络服务
3. 不安全的生态系统接口
4. 缺乏安全更新机制
5. 使用不安全或过时的组件
6. 隐私保护不足
7. 不安全的数据传输和存储
8. 缺乏设备管理
9. 不安全的默认设置
10. 缺乏物理硬化

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23.组织可以采取哪些步骤来保护物联网系统和设备？

组织可以采取几个步骤来保护其物联网系统，包括：

• 在设计阶段纳入安全性，默认情况下启用安全性。
• 使用公钥基础设施和 509数字证书保护物联网设备。
• 使用应用程序性能指标来保护数据完整性。
• 确保每个设备都有一个唯一的标识符，并实施 端点强化，例如使设备防篡改或防篡改。
• 使用高级加密算法对传输中和静态数据进行加密。
• 通过禁用端口转发、关闭未使用的端口、阻止未经授权的 IP 地址以及使网络软件和固件保持最新来保护网络。 此外，实施反恶意软件、防火墙、入侵检测系统、入侵防御系统和任何 其他必要的保护措施.
• 使用网络访问控制机制来识别和清点连接到网络的物联网设备。
• 为直接连接到互联网的物联网设备使用单独的网络。
• 使用安全网关作为中介 物联网设备和网络之间.
• 持续更新和修补任何参与物联网系统或用于管理物联网组件的软件。
• 为在任何级别（无论是规划、部署、开发还是管理）参与物联网系统的个人提供安全培训和教育。

24.实施物联网系统的最大挑战是什么？

想要实施有效物联网系统的组织 面对各种各样的挑战:

• IoT 可以生成海量数据，组织必须能够有效地管理、存储、处理和分析这些数据，以充分发挥其 IoT 系统的潜力。
• 在某些情况下， 管理物联网设备的电源 可能很困难，尤其是位于难以到达位置的设备或依赖电池供电的设备。
• 管理物联网设备 即使对于经验最丰富的 IT 管理员来说，这也是一项艰巨的任务，他们必须经常采取额外的步骤来监控和管理这些设备。
• 维护网络连接 支持多种物联网设备类型可能是一项重大挑战，尤其是当这些设备高度分布或位于偏远地区或带宽严重受限时。
•  缺乏通用的物联网标准 部署和管理来自不同供应商且基于彼此显着不同的专有技术的大量物联网设备变得困难。
• 确保物联网系统的可靠性可能很困难，因为物联网设备高度分布并且必须经常与其他互联网流量竞争。 自然灾害、云服务中断、电源故障、系统故障或其他情况都会影响构成物联网系统的组件。
• 遵守 政府规章 代表物联网的另一个重大挑战，尤其是在多个地区或法规相互冲突或经常变化的地区运营时。
• 物联网系统在许多方面面临安全威胁—— 僵尸网络、勒索软件、域名服务器威胁、影子 IT、物理漏洞和其他来源——组织必须能够保护他们的物联网设备、网络基础设施、本地计算和存储资源，以及物联网带来的所有数据。

25.物联网和工业物联网有什么区别？

工业物联网（IIoT) 通常被定义为物联网的一个子集，专门针对工业环境，例如制造业、农业或石油和天然气。 然而，一些业内人士将 IoT 和 IIoT 定义为两个独立的工作，IoT 侧重于设备连接的消费者方面。 无论哪种情况，IIoT 都完全属于等式的工业方面，并且主要关注使用智能传感器和执行器来增强和自动化工业操作。

也被称为 工业4.0, IIoT 使用支持机器对机器的智能机器 (M2M) 技术或认知计算技术，例如 AI， 机器学习 or 深入学习. 有些机器甚至结合了这两种技术。 智能机器实时捕获和分析数据，并传达可用于推动业务决策的信息。 与一般物联网相比，工业物联网往往在兼容性、安全性、弹性和精度等方面有更严格的要求。 最终，IIoT 旨在简化操作、改进工作流程、提高生产力并最大限度地提高自动化程度。

26. IoT 和 M2M 之间的主要区别是什么？

IoT 和 M2M 这两个术语有时可以互换使用，但它们并不相同。 M2M 使联网设备能够相互交互并在无需人工交互的情况下执行操作。 例如，M2M 通常用于使 ATM 能够与中央平台进行通信。 M2M 设备使用点对点通信机制通过有线或无线网络交换信息。 M2M 系统通常依赖于标准网络技术，例如以太网或 Wi-Fi，这使得建立 M2M 通信具有成本效益。

物联网通常被认为是 M2M 的演变，它增加了 连接能力 创建一个更大的通信设备网络，依靠基于 IP 的技术来促进通信。 标准的 M2M 系统具有有限的可扩展性选项，并且往往是最适合简单的设备到设备通信的隔离系统，通常一次只有一台机器。 物联网的范围更广，可以将多个设备架构集成到一个生态系统中，并支持跨设备的同步通信。 然而，IoT 和 M2M 的相似之处在于，这两个系统都提供了一种无需人工干预即可在设备之间交换数据的结构。

27.什么是万物互联？

万物互联（IOE) 是超越物联网的概念飞跃——其重点是 事 — 进入一个扩展的连接领域，其中包含人员、流程和数据以及事物。 IoE 的概念起源于 Cisco，它指出“IoE 的好处来自于 连接人、流程、数据和事物，以及随着“一切”上线，这种增强的连接性所创造的价值。”

相比之下，IoT 仅指物理对象的网络连接，但 IoE 将此网络扩展到包括人与人和人与机器的连接。 思科和其他支持者认为，那些利用 IoE 的人将能够通过“连接未连接的事物”来获取新的价值。

28. 物联网系统应该进行哪些类型的测试？

实施物联网系统的企业应该 进行各种测试，包括以下类型：

• 可用性。 根据设备通常使用的环境，确保物联网设备提供最佳用户体验。
• 功能性。 确保物联网设备上的所有功能都按设计工作。
• 安全。 确保物联网设备、软件和基础设施——网络、计算和存储——满足所有适用的安全要求和监管标准。
• 数据的完整性。 确保数据在整个通信渠道、整个处理操作和存储平台内的完整性。
• 性能。 确保物联网设备、软件和基础设施提供在预期时间范围内交付不间断服务所需的性能。
• 可扩展性。 确保物联网系统可以根据需要进行扩展以满足不断变化的需求，而不会影响性能或中断服务。
• 可靠性。 确保物联网设备和系统能够提供预期的服务水平，而不会导致不必要的或长时间的停机。
• 连通性。 确保物联网设备和系统组件能够在连接或数据传输操作不中断的情况下正确通信，并且能够自动从任何中断中恢复而不会导致任何数据丢失。
• 兼容性。 确保物联网设备和其他系统组件之间的兼容性问题得到识别和解决，并且可以在不中断服务的情况下添加、移动或删除设备。
• 探索性的。 确保物联网系统在现实条件下按预期工作，同时检测其他类型测试可能无法发现的问题。

29. 什么是物联网资产追踪？

物联网资产跟踪 指的是使用物联网监控组织实体资产位置的过程，无论它们位于何处或如何使用。 资产可以包括从送货车到医疗设备再到建筑工具的任何东西。 与其尝试手动跟踪这些资产，公司还可以使用物联网资产跟踪来自动识别每个被跟踪设备的位置和移动，从而帮助节省时间并确保更高的准确性。 同时，组织可以使用资产跟踪来简化库存维护、改善资产使用并优化工作流程和日常运营。

30.什么是Thingful？

Thingful 是一个物联网搜索引擎 它使用来自数百万现有公共物联网数据资源的数据，提供来自世界各地连接设备的实时数据的地理索引。 生成数据的设备可以跨越 各种用例，例如能源、天气、航空、航运、空气质量或动物追踪。 该搜索引擎使用户能够通过地理定位找到设备、数据集和实时数据源，并使用专有的物联网设备搜索排名方法呈现它们。 借助 Thingful，用户可以与全球数百万生成实时开放数据的连接对象和传感器进行互操作。

物联网经理可以使用 Thingful 来分析趋势、发现模式和识别异常，以及使用现有数据解决问题。 搜索引擎还可以帮助他们在社区中启动物联网创新，并帮助该社区的居民了解他们周围的物联网数据和环境。 Thingful 非常适合围绕数据和数据教育构建的社区参与计划。 用户可以创建帐户，设置时间序列实验，并生成统计和分析可视化。 他们还可以集成本地物联网数据存储库。

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