2021年江苏省职业院校技能大赛物联网系统集成与应用开发(物联网平台)样题 20201207

2021年江苏省职业院校技能大赛“物联网系统集成与应用开发”赛项（物联网平台）任务书工位号：第一部分竞赛须知一、竞赛要求1、正确使用设备与工具，严格遵守操作安全规范；2、竞赛过程中如有异议，可向现场监考或裁判人员反映，不得扰乱赛场秩序；3、遵守赛场纪律，尊重监考或裁判人员，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、实训工位、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10～20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5～10分，情节严重者取消竞赛资格。四、选手须知1、任务书如出现缺页、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须留在考场；2、设备的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、参赛团队应在规定时间内完成任务书要求的内容，任务实现过程中形成的文件资料必须存储到U盘的指定位置，未存储到指定位置的文件均不得分；4、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，酌情对该小组进行等量的时间延迟补偿；5、比赛过程中由于人为原因造成器件损坏，这种情况器件不予更换；6、在裁判组宣布竞赛结束后，请选手立即停止对竞赛设备与计算机的任何操作。第二部分竞赛平台介绍一、注意事项1、检查硬件设备、电脑设备是否正常。检查竞赛所需的各项设备、软件和竞赛材料等；2、竞赛任务中所使用的各类软件工具、软件安装文件等，都已拷贝至U盘上，请自行根据竞赛任务要求使用；3、竞赛过程中请严格按照竞赛任务中的描述，对各物联网设备进行安装配置、操作使用，对于竞赛前物联网实训工位上已经连接好的设备，可能与后续的竞赛任务有关，请勿变动；4、竞赛任务完成后，需要保存设备配置，不要关闭任何设备，不要拆动硬件的连接，不要对设备随意加密。二、竞赛环境序号设备名称单位数量1物联网智慧生活实训平台2.0套12计算机台3任务一、物联网系统通信链路搭建及设备安装部署（40分）一、任务要求参赛选手须按竞赛任务书要求完成典型物联网应用系统设备安装部署任务，完成物联网通信链路搭建任务。二、任务环境硬件资源：物联网智慧生活实训平台2.0，计算机，工具箱，网线。软件资源：见“竞赛资料”。三、任务说明1、设备选型与安装根据业务场景描述中的要求将所提及的设备安装到工位上。要求设备安装符合工艺标准、设备安装正确、工整、美观，区域大小请根据设备数量合理划分，区域位置不做要求，区域之间用线槽隔开。业务场景描述如下：某公司进行物联网技术改造，改造区域包括休闲区、大厅区、办公区和网络中心。休闲区：安装有温湿度传感器、空气质量传感器（PM2.5传感器）对区域温度和湿度和空气质量进行检测，当温度、湿度过高超过阈值时自动开启风扇进行通风。大厅区：公司大厅有一个水族鱼缸，为确保鱼缸中水草的生长和鱼缸顶部负压状态，安装了气压传感器、CO2传感器用于实时获知当前气压和CO2的数据，便于工作人员进行调节。办公区：安装有人体红外传感器、光照传感器、照明灯（射灯），对区域光照强度和是否有办公人员进行检测，根据办公区是否有人和光照强度自动控制照明灯打开或关闭。网络中心：主要负责存放无线路由器、网关、各类采集设备等。网络中心安装烟雾传感器和报警灯用于防火，当检测到网络中心有烟雾时报警灯亮。2、设备安装说明（1）ZigBee模块的烧写配置ZigBee无线传感网模块程序烧写与配置将“竞赛资料\任务1”中提供的程序分别下载到ZigBee协调器(主控器)、四输入模拟量ZigBee通讯模块、双联继电器模块、传感器模块，选手自行安装该下载工具“SmartRFFlashProgrammer”；参考下表所给定的参数配置任务要求，根据任务书要求完成对主控器、传感器模块、继电器模块的参数配置。下面表格设备仅供参考(部分设备可能未用到)。设备参数值所有模块网络号(PanID)0x8000工位号信道号(Channel)自行设置序列号自行设定传感器模块传感器类型对应传感器波特率38400Zigbee协调器波特率38400四输入模块波特率38400双联继电器波特率9600（2）局域网络的连接部署路由器的管理地址为htp://192.168.1.1或,如果无法进入路由器管理界面，参赛选手需自行将路由器重置成出厂设置，再访问管理地址并重新设定管理密码后，方可进入管理界面。互联网连接网络(WAN口)的搭建和配置：现场将提供一根专门的网线用于连接到云平台，该网线需连接到路由器的WAN口上，网线连接好之后，需要对路由器进行WAN口的设置，使其能够访问到物联网云平台，请参赛选手按照下表路由器的上网设置完成WAN口的配置，将配置好的界面进行截屏，粘贴至U盘“提交资料\任务一\任务结果文档.docx”的第1条。序号网络配置项网络配置内容1WAN口连接类型固定IP地址2IP地址192.168.0【工位号】3子网掩码255.255.255.04网关192.168.0.2545首选DNS服务器192.168.0.254按照下表的各项无线网络配置要求，通过对路由器无线设置的设定，完成无线局域网络的搭建，并将路由器修改后的无线网络名称、2.4G高级设置进行截图（注直截一张图），粘贴至U盘“提交资料\任务一\任务结果文档.docx”中的第2条上。序号网络配置项网络配置内容无线设置1无线网络名SSID“GZ”【工位号】2无线密码任意设定2.4G高级设置3无线信道自动4无线模式11bgnmixed5频段带宽40/20MHZ自动按照下表的配置要求，通过对路由器LAN口IP的设置，完成有线局域网络的搭建，并将路由器修改后的LAN口IP设置、IP地址、子网掩码进行截屏，粘贴至U盘“提交资料\任务二\任务结果文档.docx”中的第3条上。序号网络配置项网络配置内容1LAN口IP设置手动2IP地址172.16【工位号】.13子网掩码255.255.255.0将路由器、交换机、服务器、工作站、开发机、移动互联终端、串口服务器、摄像头、物联网网关等设备组成局域网，并确保整个网络畅通，路由器LAN口数量不足，可使用交换机进行扩展LAN口的数量。（3）局域网各设备IP设置序号设备名称配置内容1服务器IP地址：172.16.【工位号】.112工作站IP地址：172.16.【工位号】.123开发机IP地址：172.16.【工位号】.134摄像机IP地址：172.16.【工位号】.145移动互联网终端IP地址：172.16.【工位号】.156串口服务器IP地址：172.16.【工位号】.167网关IP地址：172.16.【工位号】.17利用竞赛资料中提供的IP扫描工具，扫描检查局域网中各终端的IP地址，要求检测到上表要求的所有IP地址并截图，粘贴至U盘“提交资料\任务二\任务结果文档.docx”中的第4条上。（4）任务中使用到的其他设备参数根据任务要求自行定义。2、使用金山WPS绘制网络拓扑图请根据业务场景描述中提到的公司物联网技术改造中所涉及的休闲区、大厅区、办公区和网络中心的网络拓扑图。完成后将文件命名为“FNetTopo‘工位号’”，保存到U盘“提交资料\任务一”文件夹下。3、休闲区网络地址分配休闲区分配了一个总的网段（C类）192.168.3.0/26给您，作为物联网应用工厂施工人员，您的任务是计算并列出网络列表，写出子网掩码、以及各个列表的网络号、IP地址段、广播地址，保存到U盘“提交资料\任务一\任务结果文档.doc”的第5条上。4、网络设备的MAC地址获取获取计算机、网关、路由器、Android终端设备与之对应IP及MAC地址，并将MAC地址输入到U盘“提交资料\任务一\任务结果文档.doc”的第6条的表格中，并截图粘贴获取MAC地址的界面图。序号设备名称MAC地址123………5、电路原理图分析请简述下方电路图（局部）中的D40和D41两个元件名称和作用，填写至U盘“提交资料\任务一\任务结果文档.docx”的第7条上。任务二、物联网设备网关及服务器配置（20分）一、任务要求参赛选手须按竞赛任务书要求完成物联网设备网关的配置任务（包括传感及执行设备的注册、配置）、完成物联网系统基础服务器的配置任务、完成利用网关设备监测和控制物联网系统各设备的任务，完成物联网系统的各传感器数据采集和数据格式转换任务、数据库服务器完成历史传感数据保存任务。二、任务环境硬件资源：物联网智慧生活实训平台2.0，计算机。软件资源：见“竞赛资料”。三、任务说明1、网关配置对网关及相关设备进行配置，将各传感器和执行器连接到网关，在网关上可以查看业务场景中涉及的所有传感器的数值，且通过网关可以控制各执行器。2、服务器端云平台用户注册打开浏览器，进入物联网云平台(地址192.168.0.138，端口80)，并进入物联网云平台首界面(参赛选手需将路由器WAN口设置为192.168.0.【赛位号】)，进行如下操作：注册一个新用户(个人注册)，新用户名为“1309000002位组号”，密码随意设置：然后退出，用新用户名重新登录，记住密码，进入云平台个人设置下的完善资料编辑界面，将完善资料编辑界面进行截图保存粘贴至U盘“提交资料\任务二\任务结果文档.docx"的第1条上。提示:务必使用记住该密码，否则将造成裁判无法进入云平台评分，由此造成的后果由选手自行承担。2、服务器端云平台的使用新增一个项目，项目名称为“项目三位工位号”(如工位号为5，则为：项目005)并在此项目下添加一个物联网网关设备，名称为“物联网网关三位工位号”(如工位号为5，则为:物联网网关005)，其相关参数按正确方法自行设置，设备标识需自行查询网关设备而得，并为网关正确配置云平台的IP、端口，将添加完成设备管理界面进行截图，保存粘贴至U盘“提交资料\任务二\任务结果文档docx"的第2条上。为上述的网关设备添加一组传感器、控制器分别为温度(ZigBee)、湿度(ZigBee)、风扇(ZigBee)，网关配置完成后(网关设备上电，将所需的传感器、执行器配置下发到网关设备)，将添加完成后的设备传感器界面进行截图，要求网关设备状态为“在线”状态，保存粘贴至U盘“提交资料\任务二\任务结果文档docx"的第3条上。配置“云平台的策略功能”，当温度超过25℃时，自动打开风扇，当温度低于20℃时，自动关闭该设备。将设置好的“添加策略”界面及“策略管理”界面（要求能体现条件表达式）进行截图，将截屏粘贴至U盘“提交资料\任务二\任务结果文档.docx”的第4条上。此配置务必正确，否则将影响到任务五第3题！注:云平台帐户需要自行到相关的页面生成调用API的密钥，否则会影响相应的系统的使用。3、Windows服务器操作系统维护（1）在服务器电脑配置服务，实现客户端每天凌晨1点自动下载更新，将配置自动更新的界面截图，粘贴至U盘“提交资料\任务二\任务结果文档.doc”的第5条上。（2）在物联网系统中部署要用到的网络，作为物联网应用维护人员时常会查询DNS的记录，查询域名解析是否正常，在网络故障时用来诊断网络问题。我们可以通过网络管理工具向导来实现上述的操作，可通过命令来打开，请将该命令进行截图，粘贴至U盘“提交资料\任务二\任务结果文档.doc”的第6条上。任务三、物联网PC端应用客户端软件开发模块（15分）一、任务要求参赛选手须按竞赛任务书要求基于MicrosoftVisualStudio，使用C#语言完成客户端应用程序开发任务，主要包括通过物联网网关采集实时传感数据并展示的技术、通过网关实现执行设备控制的技术、使用数据库技术完成数据存储及读取的技术、典型控制方法的实现技术。二、任务环境硬件资源：计算机，物联网相关设备。软件资源：见“竞赛资料”。三、任务说明1、大厅环境监控系统在MicrosoftVisualStudio中新建工程，实现大厅环境监控系统开发。新建本地数据库，建立名为”evn”的数据库表，包含时间、气压、CO2属性。大厅环境监控系统从服务器实时获得气压及二氧化碳数值并显示，每隔1分钟将当前数值存入本地自建数据库中。点击“历史查询”按钮可对数据库进行查询，单击“删除记录”按钮可完成当前记录删除操作。注：将完成后的工程代码拷贝到U盘“提交资料\任务三\题1”目录下。2、办公区照明灯自动控制在MicrosoftVisualStudio中新建工程，实现办公区照明灯自动控制。通过人体感应红外传感器感应办公区是否有人，光照传感器采集办公区域光照强度，当办公区有工作人员，且光照强度低于50lux时自动开灯。点击“设置”按钮可以进行光照强度阈值设置，单击“确定”按钮可以返回。可以通过“打开”或“关闭”按钮手动控制照明灯。注：将完成后的工程代码拷贝到U盘“提交资料\任务三\题2”目录下。任务四、物联网移动终端应用软件应用开发模块（20分）一、任务要求参赛选手须按竞赛任务书要求基于AndroidStudio或Eclipse，使用Java语言完成Android移动端应用程序开发任务，主要包括通过物联网网关采集实时传感数据并展示技术的技术、通过网关实现执行设备控制的技术、使用数据库技术完成数据存储及读取的技术、典型控制方法的实现技术。二、任务环境硬件资源：计算机，物联网相关设备。软件资源：见“竞赛资料”。三、任务说明1．Axure原型设计使用Axure原型绘制软件，根据下图所示完成原型设计，控件只能使用Axure软