物联网应用技术样题(2012.3.15).doc

2012年福建省高职技能竞赛高职组“物联网应用技术”项目竞赛任务书（样题）题目: “水果加工品质量跟踪与追溯系统”的设计与实现【选手须知】1、任务书共 页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行任务书的更换。2、参赛团队应在 小时内完成任务书规定内容；选手在竞赛过程中各系统生成的运行记录或程序文件必须存储到任务书指定的磁盘目录及文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。3、选手提交的试卷用工位号标识，不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。4、比赛中如出现下列情况时另行扣分：选手认定设备或器件有故障可提出更换，设备或器件经测定完好属误判时每次扣2分，设备或器件确实损坏每更换一次补时5分钟。5、比赛过程中由于人为原因造成设备或器件损坏，这种情况不予更换。一、竞赛设备及主要功能描述竞赛设备以“nle-pts01型物联网智能追溯实训系统”为载体，由物联网智能追溯场景模块、物联网环境监测模块、物联网追溯感知实训模块、物联网追溯传输实训模块、物联网追溯中心管理实训模块、物联网移动终端应用平台、物联网追溯综合应用管理平台组成。“nle-pts01型物联网智能追溯实训系统”分为“感知层配置安装”、“传输层配置安装”、“应用层设计开发”、“系统综合调试”四大部分，通过“物联网智能追溯实训系统”实现食品安全信息的追溯业务。通过对感知层的设备安装、接线、编程与调试等工作，实现对环境参数的采集。通过传输层的设备安装、接线、编码与调试等工作，实现数据向监控应用中心的传输。通过应用层软件的设计与开发，实现感知节点取数据的采集、上传等功能。结合移动智能终端实现对食品追溯信息的增删改查等功能。通过对以上各系统的设计、开发、调试和运行，最终在物联网智能追溯实训平台上实现一个典型的物联网智能追溯系统。二、项目背景与业务分析1. 项目背景农产品安全信息化已经成为食品安全监管工作中不可或缺的部分,如何利用信息技术为食品安全生产服务是现在面临的严峻的问题。物联网中的rfid技术易于操控、简单实用,在食品安全管理中得到广泛的应用。如果发现农产品质量有问题,能够利用rfid技术快速地反应、追本溯源,确定问题所在,有效地控制产品质量安全带来的问题。为此，本项目要求设计一个用于水果追溯的物联网应用系统。将面向对象编程技术、数据网络技术、rfid技术、二维码技术、传感器技术、zigbee技术等物联网开发相关技术进行结合，构建了基于物联网应用的水果质量跟踪与追溯系统,实现水果跟踪与信息共享的物联网系统。2. 业务环节描述水果检疫信息：农作物检疫机构在给水果做检疫监测时，采用移动智能终端来采集水果检疫等信息，并把该数据上传到中心服务器的数据库，以此作为水果检疫的信息追溯源头。水果加工前检疫：水果运输到加工企业时，必须进行检疫。在加工企业的电脑上登记水果的来源信息，包括：产地、种植户和水果批号等信息。并通过部署在加工企业的rfid识读设备和二维码识读设备将水果的品种、农药检疫信息等种植信息通过网络传送到服务器中。水果加工后检疫：在水果加工品出厂时，对装箱的水果加工品进行称重，并生成水果加工品质量安全信息追溯码并打印,生成水果种植信息和水果加工品质量安全信息追溯码建立关联，实现水果种植信息与水果加工品流通市场信息的对接，实现水果加工品全程的质量安全监控的追溯，并将相关信息上传到服务器中。水果加工品交易：在零售商向水果加工品加工企业进货时，凭标识零售商身份的ic卡进货。水果加工品装箱上有水果加工品的质量安全信息追溯码，当零售商进行分销水果加工品时，利用智能溯源电子称配置的条码扫描枪将水果加工品质量安全信息追溯码粘贴到包装袋上。市场监管：加工企业利用智能终端对水果加工品质量安全信息追溯码和零售商ic卡进行识别，将数据发送到中心服务器进行查询，确定水果加工品的来源渠道合法，防止非法渠道的水果加工品进入流通领域。追溯查询：消费者购买水果加工品后，在市场上安装的查询终端上扫描质量安全信息追溯码，即可查询所购的水果加工品的来源信息。二、系统工作任务任务目标：通过水果加工品质量跟踪与追溯系统的安装、接线、软件编程、系统调试与运行，完成水果种植环境的监测，水果检疫信息的追溯，水果加工品从果园到零售商的流通环节跟踪等功能。任务一：感知层设备安装配置任务1.1熟悉zigbee模块的电路原理及其使用方法,掌握模块供电方式，通信接口（串口、usb、jtag）的连接与测试；任务1.2 熟悉iar软件的使用，包括程序编译、链接、调试、下载等；熟悉各种传感器模块原理及其接口定义，通信方式等，能够按照要求配置各种传感器，并进行数据采集。任务二：传输层设备安装配置任务2.1 熟悉zigbee模块终端与协调器间的数据传输格式，模块地址的设置，通信参数的设置等，能够将采集到的数据发送到监控中心。任务2.2 监控中心根据采集到的数据进行判断处理，并通过协调器对特定的继电器终端模块发出控制指令进行控制。任务三：应用层软件的设计与开发任务3.1 运用软件工程的思想，画出水果加工前信息登记的活动图（建议用visio 2003或visio 2010）水果加工前信息登记的具体业务描述：当水果运输到加工企业时，要进行水果的信息登记，通过加工企业的rfid识读设备读取水果种植信息，若正确读取到水果种植信息时，输入水果检疫号、选择水果产地等信息，并把该信息保存到服务中，注意：在保存信息之前，要提示信息是否填写完整。并生成追溯码写入装箱rfid标签。任务3.2 根据业务需求，设计系统所需的数据库。要求：设计数据表时，要求各字段数据类型合理，表的约束合理。任务3.3 根据业务需求，在wince平台上开发追溯系统的水果检疫登记子系统。子系统功能描述：能够将编写好的子系统程序部署到手持式终端设备上，在通过手持式终端设备上运行该子系统程序，录入水果检疫等基本信息及扫描水果的二维码标识，将水果检疫信息通过wifi连接局域网发送到服务器。任务3.4 在vs 2008开发环境中，开发一个winform应用程序。该程序完成如下功能： （1）进行操作用户的登录，登录要求密码和用户身份识别。 （2) 水果加工前信息登记：水果运输至加工企业时，由加工企业工作人员将水果的检疫证号、产地、检疫结果、采摘日期及水果的相关溯源信息进行登记、删除、编辑及查询等。 （3）水果加工后信息登记：水果加工成品后，由加工企业将加工品装箱称重，并把加工生产日期、重量、零售商等信息进行登记、删除、编辑及查询。 任务3.5 在vs 2008开发环境中，开发一个asp.net应用程序。 实现查询该水果加工品的溯源信息。任务3.6 在综合实训平台上模拟零售商分销商品零售商分销商品业务描述：零售商在分销水果加工品时，在新大陆智能溯源电子称上刷用户ic卡后，方可进行该水果加工品的称重，当可以用智能溯源电子称配备的条码扫描