2017年广东省物联网技术应用与维护中职组赛项试题.doc

2017年广东省职业技能大赛中职组“物联网技术应用与维护”赛项任务书2017年广东省职业学校技能大赛学 生 组 电 工 电 子 赛 项“物联网技术应用与维护”赛项工作任务书中职组电工电子技术技能比赛专家组中国广州20173 第一部分竞赛须知一、竞赛要求 1、正确使用工具，操作安全规范。 2、竞赛过程中如有异议，可向现场考评人员反映，不得扰乱赛场秩序。 3、遵守赛场纪律，尊重考评人员，服从安排。 二、职业素养与安全意识 1、完成竞赛任务所有操作符合安全操作规范，注意用电安全。 2、操作台、工作台表面整洁，工具摆放、导线头等处理符合职业岗位要求。 3、遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员；爱惜赛场设备、器材。三、扣分项 1、在完成竞赛过程中，因操作不当导致设备破坏性损坏或造成事故，视情节扣 1020 分，情况严重者取消比赛资格。 2、衣着不整、污染赛场环境、扰乱赛场秩序、干扰裁判工作等不符合职业规范的行为，视情节扣 510 分，情节严重者取消竞赛资格。四、选手须知 1、如出现缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行更换；考试结束后，所提供所有的纸质材料均留在考场。 2、设备安装配置请严格按照任务书的要求及工艺规范进行操作。 3、参赛团队应在 3 小时内完成任务书规定的内容； 4、参赛选手所需的资料均放在“D: 2017广东省物联网技术应用与维护竞赛文档资料下载”中，所有截图及程序结果请保存至“D: 2017广东省物联网技术应用与维护竞赛文档提交资料”相对应的目录中 。任务实现过程中形成的文件必须存储到指定的磁盘位置，未存储到指定位置可能影响结果的评判，所造成的后果由选手负责。下文中所有“竞赛文档”分区均指“D: 2017广东省物联网技术应用与维护竞赛文档”文件夹。5、比赛过程中，选手认定设备或器件有故障可向裁判员提出更换；如器件或设备经测定完好属误判时，器件或设备的认定时间计入比赛时间；如果器件或设备经测定确有故障，则当场更换设备，此过程中（设备测定开始到更换完成）造成的时间损失，在比赛时间结束后，酌情对该小组进行延迟补偿。 6、比赛过程中由于人为原因造成器件损坏，器件不予更换。7、设备清单类型名称数量计算机2硬件手持终端PAD1无线路由器1物联网网关1LED显示屏1IP摄像头1网络层设备数据采集器8AI2DI1数据采集器4DI4DO1Zigbee采集器2传感层设备风速传感1光照传感器1PM2.5采集器1温湿度传感器1人体感应传感1土壤温湿度传感1红外对射传感1高频RFID读卡设备1桌面发卡器1执行器排风扇1灯光1门锁1报警器1其它设备及工具条码打印机1工具箱及线缆1批软件智慧社区管理系统、校园环境管理系统1第二部分 竞赛任务任务一：物联网感知层设备安装与调试一、任务要求 按照任务说明中各题的描述对物联网综合实训平台中，感知识别层中的多种设备，如各类传感器、识别设备等进行安装、设置和调试。二、任务说明 1、物联网设备的安装和部署 （1）套件设备的安装按照如下的设备布局与安装图，将要求的各个设备安装到实训工位上。安装工艺要求如下：1) 工艺要求做到美观大方，横平竖直。2) 所有线缆要求放入线槽中，若个别设备已连接好的线缆因长度或其它原因不能入线槽，应做到水平、竖直方向用扎线带固定在施工作业面上，扎带间距在120mm160mm之间，扎带线头须剪掉。3) 所有线槽、器件安装位置要如图所示，上下左右不能偏移5mm，否则将适当扣分。4) 线槽安装线槽要固定平整，不能松动，线槽两端不大于50mm 处应有螺钉固定，中部螺钉的固定点之间的距离，应为400600mm；线槽需完全盖住，没有翘起和未完全盖住现象；行 线 槽 转90角时，无论是底槽还是盖板，都应切45斜口，且拼接缝隙不能超过2mm。5) 电源线用红黑颜色线缆,相同类型信号线用同种颜色线缆。6) 所有线缆用冷接端子压制，线缆铜芯不能祼露，连接牢固，不能松动；接线端引出线排列整齐，不能交叉进槽。7) 所有线缆需用E型管标识并套接，要求排列整齐，标识面朝外。8) 所有螺丝、螺母连接处均需要安装垫片。9) 施工结束后须将工位整理干净。10) 若未能按以上要求做好施工工艺，将按标准进行扣分。 20 / 20注：下图中所有标注的尺寸单位均为mm(毫米)设备布局与安装图背面设备布局与安装图正面（2）线槽及其它辅材的制作与安装1）赛场提供三根25mm*25mm*2M的线槽，请按照“设备布局与安装图”的要求进行制作与安装，线槽的制作工艺请参考工艺要求第4条。若线槽用完仍未能完成安装，可向赛场申请增加，但会适当扣分。2）赛场提供1根2米长的网线及2个RJ45头，请按照T568B标准制作1条网线，若耗材用完仍未能制作好网线，可向赛场申请增加耗材或申请1条网线，但会适当扣分。（3）感知层设备的连接 将所有感知层设备配置完成后按照“安装与布局图纸”进行安装，安装完成后将所有设备通电，设备间线路接口按照下表进行连接。安装工艺请按照上文中的工艺标准，接线做到标准、规范、外观工整、美观；设备名称接入设备接入设备端口号高频RFID读卡设备物联网网关COM 0温湿度传感器物联网网关RS485 2PM2.5采集器物联网网关RS485 2光照传感器物联网网关RS485 2土壤温湿度传感数据采集器8AI 2DIAI0 AI1风速传感数据采集器8AI 2DIAI 2红外对射传感数据采集器4DI 4D0DI 0人体感应传感Zigbee采集器DI 0（4）网络层设备的连接将所有网络层设备配置完成后按照“安装与布局图纸”进行安装，安装完成后为所有设备通电，其它接口按下表指定端口进行连接。安装工艺请按照上文中的工艺标准，接线做到标准、规范、外观工整、美观；设备名称接入设备接入设备端口号Zigbee采集器物联网网关COM 1数据采集器8AI2DI物联网网关RS485 2 数据采集器4DI4DO物联网网关RS485 2物联网网关无线路由器Lan 1（网线自制）（5）执行设备连接将所有执行设备配置完成后按照“安装与布局图纸”进行安装，安装完成后将所有设备通电，其它接口按下表指定端口进行连接。安装工艺请按照上文中的工艺标准，接线做到标准、规范、外观工整、美观；设备名称接入设备接入设备端口号灯光数据采集器4DI 4DODO 0 电动锁数据采集器4DI 4DODO 1排风扇数据采集器4DI 4DODO 2报警器Zigbee采集器DO 0LED屏连接物联网网关RS485 32、物联网设备的调试与设置1) 设备连接图绘制打开Visio软件，在软件中导入“竞赛文档 资料下载软件工具2017年广东省物联网技术应用与维护竞赛模板文件.vss”模板文件，然后根据物联网实训平台的线路连接情况绘制Visio连接图，保存至“竞赛文档提交资料任务一”文件夹中，以“工位号+物联网设备连接图.vsd”命名。2) 安装打印机驱动将条码打印机连接至电脑，并安装“竞赛文档资料下载软件工具”中的打印机驱动，确保打印机能正常工作。安装完成后在控制面板找到准备就绪的条码打印机并截图，保存至“竞赛文档提交资料任务一结果文档1.DOC”条目1中。3) LED屏设置将LED电子显示屏的连接波特率设置为115200HZ，保证LED屏正常工作。将设置的程序语句复制到“竞赛文档提交资料任务一结果文档1.DOC”条目2中。4) Zigbee设置请在“竞赛文档 资料下载软件工具”中安装ZigbeeCfg_V1.18配置软件，并进行如下表所示配置，配置结果请截图并保存在“竞赛文档提交资料任务一结果文档1.DOC”条目3中。设备号设备类型PandID本地网址发送模式串口信息Zigbee1路由设备0x20+工位号例0x20010x17+工位号例0x1701单播模式115200,8,无,1Zigbee2路由设备0x20+工位号0x18+工位号单播模式115200,8,无,15) 高频RFID发卡设备设置请将高频RFID发卡设备用USB线连接至电脑，安装到“竞赛文档 资料下载软件工具”中 “超高频管理软件”后，设置高频卡一张，参数如下表所示：工作模式定时间隔相邻判别频率USB输出格式定时模式10毫秒2秒跳频模式并选中36-45间所有频道设置为12字节TID配置结果请截图并保存在“竞赛文档提交资料任务一结果文档1.DOC”条目4中。任务二：物联网网络传输层连接与配置一、 任务要求根据任务书要求，在物联网综合实训平台中，搭建局域网，并对各终端设备的有线网络、无线网络进行连接和配置。二、 任务环境 硬件资源：计算机，物联网实训工位，移动互联终端， 物联网工具箱，网线。 三、 任务说明 1、无线路由器的配置 按照下表要求，对无线路由器进行本地局域网络的配置与搭建。序号设备参数值1无线网络名（SSID） WLW+工位号 采用802.11 b/g/n mixed协议2无线路由器IP地址192.168.工位号.1 3DHCP服务器地址池设置为192.168.工位号.2192.168.工位号.1004无线加密方式、网络密钥激活 WPA2PSK 加密模式、密码类型 AES。密钥自行设置。将带有网络名、IP 地址、无线加密方式的配置界面（4个界面）进行截图，并粘贴至“提交资料任务二结果文档 2.doc” 文档中的条目1上。(备注：无线路由器的默认地址为“”，默认用户名为“admin”， 密码为admin。)2、设备IP地址设定请先在各个设备上按下表要求修改设备的网络名称，然后进入路由器设置中按下表要求对指定设备进行IP地址及MAC地址绑定，将绑定设置后的结果截图粘贴至“提交资料任务二结果文档 2.doc”的条目2上，网关IP设置可以不截图。序号设备名称配置内容1服务器IP 地址：192.168.工位号.18、网络设备名称：WLWPC12工作站IP 地址：192.168.工位号.19 网络设备名称：WLWPC23网络摄像头IP 地址：192.168.工位号.20（通过 wifi 连接）网络设备名称：WLWCamer14移动互联终端IP 地址：192.168.工位号.21 5网关IP 地址：192.168.工位号.22 端口号:8000 3、网络摄像头调试安装“竞赛文档 资料下载软件工具 PC Software-IPCAM-P-” 摄像头配置工具软件，并使用该工具对网络摄像头进行配置。设置通过无线网络连接摄像头与电脑，要求将摄像头IP 地址设定为 “192.168.【工位号】.20”，并登录配置界面，启用摄像头进行抓拍，将抓拍图片粘贴至“提交资料任务二结果文档2.doc”的条目3上。通过 Web方式访问网络摄像头，使用配置界面中视频截取的功能，对摄像头进行视频录像，要求录制时间大于 30 秒，并在拍摄录制过程第5-10秒阶段对摄像头摄制方向进行调整，将录制的文件保存至“提交资料任务二”目录中，保存名为“摄像头录像”。任务三、物联网应用层系统部署与配置一、 任务要求 根据任务书对综合实训平台的应用场景系统进行部署，包括对服务器端应用系统、PC客户端应用系统、移动端应用系统的部署和配置。二、 任务环境 硬件资源：计算机，智慧社区应用套件。 软件资源：见“竞赛资料”。1、 数据库服务器端运行环境搭建1）故障排除：在数据库的服务中设有故障1，请找出并改正，否则可能导致数据库登录不成功。（若不能解决可向评委索取故障解决方法进行解决，但将按标准进行扣分）2）修改数据库sa帐号的密码为123456，并使用sa 帐号登录数据库完成“竞赛资料任务三数据库ZQServerSQL.mdf”文件的附加，截图到“提交资料任务三结果文档3.doc”的条目1上，数据库附加设有故障2，请找出并改正，否则数据库不能添加。（若不能解决可向评委索取故障解决方法进行解决，但将按标准进行扣分）3）在数据库中新建用户角色wlw，密码123。截图到“提交资料任务三结果文档3.doc”的条目2上。4）新建数据库查询，使用SQL语句向user表中插入的username为wlw，密码为2017的记录，并将结果截图粘贴到“提交资料任务三结果文档3.doc”的条目3上。5）新建数据库查询，使用SQL语句查询user表中的username等于wlw的用户。并把查询到的信息语句及查询结果截图粘贴到“提交资料任务三结果文档3.doc”的条目4上。2、 WEB服务器端部署与配置 1）在一台PC上安装IIS服务器。2）在操作系统的防火墙中设有故障3，请找出并改正，否则会影响后续网站的访问和任务的进行（也可以索取IIS故障解决方法.doc进行解决，但将按标准进行扣分）。3）在 IIS 中新建一个端口号为 90、名称为【WLWServer+工位号】的后台网站（存储地址：“竞赛文档资料下载工具软件后台服务器程序”），要求对添加网站的进行截屏，截图到“提交资料任务三结果文档3.doc”的条目5上。 4）在 IIS 中新建一个端口号为 92、名称为【WLWClient+工位号】的前台网站（存储地址：“竞赛文档资料下载工具软件智嵌物联网实训系统”），要求对添加网站的进行截屏，截图到“提交资料任务三结果文档3.doc”的条目6上。 5)修改”竞赛文档资料下载工具软件 ZqServersql.config”文件中的配置，并把sql.cofig文件保存到“C:WindowsZqServersql.cofig”，使ZQClient能正常访问ZQServer。3、 网关配置1）打开“竞赛文档资料下载软件工具网关脚本lua程序编辑器”,配置网关并编写LUA程序，使得智慧社区及智慧校园环境监测程序能够正确读到各种传感器的数据，能正常控制各种执行设备的开关，能够协调各类软件进行采集与控制，在网关的LCD屏上显示各种传感器的数据以及所控制设备的开关状态。网关LCD屏显示用下表格式显示：2017年物联网技术比赛温度：XXX 风速：XXX m/s湿度：XXX RH%报警灯：关/开土壤温度：XXX 锁：关/开土壤温度：XXX RH%风扇：关/开光照：XXX lx人体探测：有人/无人PM2.5: XXX红外对射：有人/无人LED电子显示屏则分两行显示（第一行起始位置为【0，0】，第二行起始位置为【0，16】），第一行默认显示人体感应、PM2.5传感、红外对射的值。第二行滚动显示湿度、温度传感器的数据。如有推送显示，则优先显示推送内容。2）将人体红外传感器的寄存器地址设为1029，报警灯寄存器地址1035。人体红外传感器、红外对射栅栏任何一个检测到有人闯入，报警灯则开启；都同时没检测到有人时，则关闭报警灯。3）在网关编程中实现刷卡打开电动锁（也需要先在智慧社区系统中添加卡号），开门后延时3秒自动关闭电动锁。任务四、物联网应用系统使用与维护一、 配置“智慧社区应用系统客户端”1、提示：开始本题前应已配置好服务器程序，搭建好物联网网关，程序能正常采集到各种传感数据，能正常控物联网设备，否则可能影响评分。2、将以下截图依次粘贴到“竞赛文档提交资料任务四结果文档4.doc”的条目1-12上。1) 使用智嵌Web测试工具.exe（存储在“竞赛文档资料下载软件工具智嵌Web测试工具.msi”），参考“竞赛文档资料下载文档说明 zq_Server后台接口说明.doc”，调用UserInfo.ashx接口，发送指令删除用户名为wlw的用户。2) 点击进入校园环境监控系统，进入监控视图，控制排气扇的开关，并把成功控制的弹窗信息截图保存。 3) 点击进入校园环境监控系统，进入监控视图，把传感器的信息截图保存。4) 点击进入实时数据，查看光照传感器实时数据，并截图保存。5) 点击进入历史数据，查看风速传感器的在过去一周（3月5日至3月11）的平均值，并截图保存。6) 点击进入监测打印，打印当前时间校园环境监控系统的实时数据。(本题可以不截图，但需将打印的纸保留在打印机上)7) 点击智慧社区管理系统，进入社区视图，控制灯光的打开，并把控制结果截图保存。8) 点击进入智慧社区管理系统，进入社区视图查看红外对射有触发的传感状态，并截图保存。9) 修改配置，将智慧社区管理系统中社区视图的烟雾传感器数据替换成人体红外传感器的数据。10) 进入停车场管理界面，点击开阀门，打开电动锁，点击关阀门关闭电动锁。11) 进入停车场管理界面，查询统计，查询2016-11-29到2016-12-30的车辆id为123456的停车记录，并截图保存。12) 使用高频读卡器读取高频卡（其中一张即可）的卡号并记录下来，再进入发卡管理，新增车辆A5633，ID:读取到的高频卡号，完成再进行停车入库的操作，并截图保存。13) 通过读写卡操作使车辆A5633驶出车库，完成缴费的操作，纪录此车的停车时间、停车费，截图保存。任务五、物联网应用系统的开发与调试一、 移动端程序控制开发（Android）注意：Android程序完成开发后必须要部署在手持PAD中运行与演示，否则将影响成绩。导入“竞赛文档提交资料任务5 ZqDemoSystem”安卓程序并进行修改。具体任务如下：（1）修改“智慧社区管理系统”的activity_community.xml以及类文件1.将“路灯控制2”修改为“门锁开关”。实现按下“路灯控制1”图标时控制灯光的开关功能，按下“门锁开关”图标时控制门锁的开关功能。2. 实现每3秒钟刷新一次实时显示的数据，并给出 “数据更新”提示。3.在停车场系统按钮前面添加 “安防监控”按钮，按下后进入该窗体。（2）新建“安防监控”activity及相应类，其界面设计如下图所示：1.在该窗体中，能设置安防状态（默认为设防），单击设防按钮，进入设防，并点亮设防状态图标（背景为”资料下载程序素材ON.png”图片）。并每3秒采集一次红外对射与人体感应的状态数据，当传感器无触发的状态，图标为灰色（“竞赛资料程序素材alertOFF.png”图标），当传感器触发时，图标点亮，并在LED屏显示“注意防盗”，直到报警解除。2.进入解防，停止采集数据，三个状态图标均呈灰色。（3）修改activity_compus.xml文件及对应的类文件，实现每2秒刷新一次数据并给出相应提示。实时监控列表中的传感器数据只显示“空气温度、空气湿度、PM2.5、光照度”四项。实现“路灯控制1”按钮控制报警灯的开关功能，排气扇开关功能实现风扇的开关。（4）修改activity_main.xml及类文件，在界面中增加一个导航按钮“系统设置”（样式同“智慧社区管理系统”相同），单击该按钮后，跳转到系统设置中。（5）新建“系统设置”activity及类文件，界面设计如下图所示，在系统设置中设置了温度补偿与湿度补偿后，在智能环境监测界面显示的“温度=原温度值+温度补偿值”，湿度与温度设置相同，并且在LED屏显示“已启用温湿度补偿”。若在系统设置中打开车库的休息模式，则在停车场系统中显示当前的剩余车位为0，并给出提示“非工作时间”。二、电脑端控制程序开发(.NET)前提：开发程序时将服务端程序已搭建好、网关连接好（1）打开“竞赛文档提交资料任务五 zqDemo”程序。（2）修改用户登录窗口，实现管理和普通用户的登录功能。若用户名和密码不正确，则提示“用户名或密码错误”，若正确则根据用户身份跳转到相应的窗体。界面设计如下图所示：（3）系统管理员功能设计1. 管理员登录成功则跳转到系统管理窗体，如下图所示：2. 单击“用户管理”按钮后，跳转至新建的用户管理窗体(界面自行设计)。通过调用服务端程序的UserInfo.ashx的接口，在用户管理窗体中，实现在用户列表显示、用户添加、用户信息修改、用户删除等功能。3. 单击“系统设置”按钮后，跳转至新建的“系统设置”窗体。在“系统设置”窗体中，LED屏显示区域可以设置“土壤温度”和“土壤湿度”是否显示，若以普通显示，则“土壤温度”和“土壤湿度”显示在LED屏的第一行，若以滚动显示，则“土壤温度”和“土壤湿度”显示在LED屏的第二行。在“系统阀值设置”区域，可以设置空气温度阀值为X1，空气湿度阀值为X2,PM2.5阀值为X3,光照度阀值为X4，设置成功后，LED屏提示“阀值”设置成功。在“LED屏推送”区域，可以自定义推送消息，并在LED屏的第二行以滚动形式显示。单击“返回”按钮则跳转至“系统管理”主窗体。（4）普通用户功能设计1用户登录后，跳转至新建的窗体“智能社区控制程序”，在该窗体中添加如下图所示按钮，并单击按钮后，实现对应的窗体跳转或功能实现。2单击“环境监测”后进入新建的“环境监测”窗体，制作如下图所示的界面。通过调用服务端程序的DevicesInfo.ashx接口，每3秒钟采集1次智慧小区环境设备的空气湿度、空气温度、土壤湿度、土壤温度、PM2.5、风速传感、光照传感数据。设计风速传感图标（图标素材见“资料下载程序素材fan1.png至fan8.png”），风速传感采集到值时，风速图标转动，风速值越大，图标转动越快，反之亦然。设置6个传感器数据的背景为绿色。当空气温度大于阀值X1时或空气湿度大于阀值X2或PM2.5大于阀值X3或光照度小于阀值X4时，将该数据背景色设为红色，空气温（湿）度触发阀值报警时则在LED屏第二行显示温（湿）度过高。若PM2.5触发阀值