电信 23 物联网期末复习精简版

（满分 10 分） 【场景】某工厂为大量旋转电机部署振动监测终端，安装在电机外壳上。MEMS 加速度计以约 10 kHz 采样率连续采集振动信号，终端在本地完成 FFT 频谱分析、仅上传提取后的特征值（而非原始波形），通过无线链路上传至约 200 m 外的工业网关；终端用锂亚硫酰氯电池供电、要求续航 5 年以上，工作温度范围 −20 °C ~ +70 °C（宽温）。【约束】① 需本地 FFT 运算能力；② 距网关约 200 m、园区内可自建；③ 锂亚电池续航 ≥5 年；④ 宽温工业环境。

【要求】请完成：（a）端侧 MCU 选型与论证；(b) 通信技术与排除项；(c) 应用层 / 上云衔接。

完成设计要求时，请从以下几个设计细节展开：

确定端侧 MCU 选型。

MCU选型的依据（如何满足以下条件）：

本地 FFT 频谱分析对 MCU 算力和指令能力的要求。

低功耗能力如何支撑 5 年以上电池续航。

宽温工业环境。

（满分 10 分） 【场景】某用户对一套三居室（约 120 m²）做全屋智能化改造，计划部署约 60 个传感与控制节点（温湿度、门窗开合、人体感应、燃气检测、智能开关），并希望逐步扩展到上百个。【约束】① 绝大多数节点为纽扣电池/AA 电池供电，要求续航 ≥ 2 年；② 房间多、隔墙多，要求网络覆盖可随节点增加而自动扩展，并且去掉任一节点或某节点掉线后网络能自动恢复（自愈），不能有单点故障；③ 用户家中同时有 iPhone 与 Android 手机，要求同一批设备既能加入 Apple Home 又能加入 Google Home，且本地自动化在断网时仍可执行；④ 不接受为不同生态分别购买不同设备或维护多套网关 App。

【要求】请完成：(a) 给出无线组网技术与互操作标准的选型并逐条论证；(b) 说明实现"跨 Apple/Google 双生态"所依赖的关键机制；(c) 指出该方案下家庭中必须存在的基础设施节点及其作用。