山东省职业院校技能大赛中职组“智能家居安装与维护”竞赛试题样卷

——赛题说明1.注意事项（1）检查比赛中使用的硬件设备、连接线、工具、材料和软件等是否齐全，计算机设备是否能正常使用；并在设备确认单和材料确认单上签工位号（汉字大写）。（2）禁止携带和使用移动存储设备、计算器、通信工具及参考资料。（3）操作过程中，需要及时保存设备配置。比赛过程中，不要对任何设备添加密码。（4）比赛中禁止改变软件原始存放位置。（5）比赛中禁止触碰、拆卸带有警示标记的设备、线缆和插座。（6）仔细阅读比赛试卷，分析需求，按照试卷要求，进行设备配置和调试。（7）比赛完成后，不得切断任何设备的电源，需保持所有设备处于工作状态。（8）比赛完成后，比赛设备和比赛试卷请保留在座位上，禁止带出考场外。2.比赛软件环境（1）物理机操作系统：Windows7（32位）开发环境：Eclipse智能家居开发库、开发文档、配置文件样板间控制软件（2）虚拟机操作系统：Ubuntu10.10开发环境：QtCreator2.4.13.赛题说明（1）本次比赛的赛题由三部分组成，考核内容相互独立，单独评分。（2）第一部分为智能家居设备安装调试以及应用配置，第二部分为智能家居网关应用配置，第三部分为智能家居移动终端软件应用配置。（3）比赛时间总计180分钟，参赛选手可自由分配任务及时间。（4）参赛选手需仔细阅读试题，按照试题要求填写答案或提交竞赛成果。赛题某团一从高技产研、产销的大企，鉴于物联网技术的飞速发展，且应用越来越丰富，第一部分智能家居设备安装调试以及应用配置本部分要求完成节点板配置。完成智能家居设备的安装、连线以及软件调试，实现如图1-1所示样板间电器布局图的效果(不含接线)。说明：样板间里所有涉及220V强电部分都已经安装完毕，选手仅需针对弱电接线。相应软件存放在“桌面\竞赛材料”文件夹中。图1-1样板间电器布局图图1-1中的数字分别表示以下模块：1：燃气探测器2：烟雾探测器3：人体红外探测器4：二氧化碳监测器5：PM2.5监测器7：换气扇模块8：电视机模块9：门禁模块10-12：温湿度，光照度模块13:空调模块14:DVD模块15:窗帘电机模块16:A8网关17:路由器18:智能网关19:射灯设备配置请根据表1-1设备列表，使用智能家居应用配置软件，来配置对应的传感器设备和控制设备，使整个智能家居无线网络建立起来。序号设备名称板号1温湿度监测器42照度监测器53烟雾探测器64燃气探测器75二氧化碳监测器136PM2.5监测器87气压监测器38人体红外监测器210LED射灯1111电动窗帘1012电视、空调、DVD113换气扇1214报警灯915门禁系统1417智能网关无18无线路由器无19云端服务器无表1-1设备列表设备安装温湿度监测器：按照样板间电器布局图将温湿度监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。照度监测器：按照样板间电器布局图将照度监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。烟雾探测器：按照样板间电器布局图将烟雾传感器安装至指定位置并固定，完成设备供电。燃气探测器：按照样板间电器布局图将燃气探测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。二氧化碳监测器：按照样板间电器布局图将二氧化碳监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。PM2.5监测器：按照样板间电器布局图将PM2.5监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。气压监测器：按照样板间电器布局图将气压监测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。人体红外探测器：按照样板间电器布局图将人体红外探测器安装至指定位置并固定，完成设备供电。LED射灯：按照样板间电器布局图将射灯安装至指定位置并固定，完成设备供电。电动窗帘：按照样板间电器布局图将节点型继电器和电动窗帘导轨安装至指定位置并固定，完成设备供电。换气扇：按照样板间电器布局图将电压型继电器和换气扇安装至指定位置并固定，完成设备供电。报警灯：按照样板间电器布局图将报警灯安装至指定位置并固定，完成设备供电。空调：按照样板间电器布局图将空调安装至指定位置并固定，完成设备供电。电视:按照样板间电器布局图将电视安装至指定位置并固定，完成设备供电。DVD:按照样板间电器布局图将DVD和音响安装至指定位置并固定，完成设备供电。门禁系统：按照样板间电器布局图将电子插锁、刷卡器、门铃、开门按钮安装至指定位置，并固定。A8网关：按照样板间电器布局图将A8网关安装至指定位置并固定，完成设备供电。无线路由器、智能网关按照布局图安装至指定位置，并按标准制作连接网线三根。设备连接与调试设计设备的连接线路，连线设备的电源线确认无误后通电运行，并进行设备调试。根据下列配置要求完成智能家居样板间中硬件和软件的配置。请根据设备列表配置表完成对传感器设备的配置工作。完成对红外转发器红外通道配置工作。表1-2红外模块功能对应学习频道号红外模块功能学习频道号电视机开关功能1空调开关功能2DVD开关仓功能(请选手自行打开电源)3完成所有子系统的设备链连接工作，并对安装好的设备进行调试。软件调试完成对无线路由器的配置，见表1-3。完成智能网关的配置。所有结果通过终端接入配置好的无线网络，结合第二部分与第三部分的软件，进行智能采集和智能操作控制。表1-3配置表项目设定值路由器IP18.1.10.1服务器IP18.1.10.22网关IP18.1.10.1QUOTE~~18.1.10.100之间服务器掩码255.255.0.0第二部分智能家居网关应用配置本部分要求完成智能家居网关与协调器的连接，智能家居网关与服务器的连接，实现QT项目的创建以及界面、数据采集功能，实现对智能家居设备的控制和模拟应用配置，并完成网关移植。说明：虚拟机登录及提升权限的密码是bizideal，所使用到的动态链接库lib-SmartHomeGateway-X86.so、lib-SmartHomeGateway-ARM.so,存放于虚拟机桌面素材（包括所有图片，完整头文件qextserialport.h、qextserialbase.h、posix_qextserialport.h、command.h、configure.h、jsoncommand.h、sql.h、log.h、tcpclientthread.h、tcpserver.h、tcpthread.h、VariableDefinition.h）文件夹中。烧写所使用的Minitools软件存放于桌面（竞赛材料）。设备连接完成A8网关与协调器的连接，A8网关与服务器的连接。保存方法将整个QT工程保存到“虚拟机桌面\QT工程XXX”文件夹中（其中XXX代表三位数的工位号）。界面及功能实现欢迎界面图2-1欢迎界面单击“登录”按钮，如果用户名和对应密码正确（在数据库中查询），弹出图2-2，如果用户名不正确弹出图2-1，如果密码不正确弹出2-2。单击“显示用户管理”按钮弹出图2-3，同时按钮上的文字变为“隐藏用户管理”，单击“隐藏用户管理”按钮，界面变回图2-1。图2-2主界面图2-1-1用户名不正确界面图2-1-2密码不正确界面图2-3注册用户界面注册用户界面在图2-3中输入用户名和密码，单击“注册”，在用户名和密码进行MD5加密，并将加密后的数据存放在数据库中，如图2-4所示。（有一个默认用户bizideal和密码123456,不需要注册在数据库中都有）。如果用户名为空弹出图2-3-1，如果密码为空弹出图2-3-2。图2-3-1图2-3-2图2-4注册用户界面效果在图2-3中单击更换密码进入图2-5中。图2-5更换密码界面在图2-5中输入用户名，原密码，新密码和确认密码，单击“更换密码”，如果用户名不正确弹出图2-5-1用户名不正确界面，如果密码不正确弹出图2-5-2密码不正确界面，如果新密码和确认密码不相同弹出图2-5-3。图2-5-1用户名不正确界面图2-5-2密码不正确界面图2-5-3新密码和确认密码不同界面在图2-3中，单击删除用户进入图2-6，在图2-6中选中要删除的用户进入，单击“删除用户”删除选中的用户，数据库要同步更新。图2-6删除用户界面主界面控制在图2-2中单击“显示串口控制”按钮，显示图2-7界面，同时按钮上的文字变为“隐藏串口控制”；单击“隐藏串口控制”按钮，界面变为图2-2。图2-7界面在图2-7中选择正确的串号、波特率，校验位、数据位，单击“打开串口”打开实际串口，同时按钮上的文字变化“关闭串口”，单击“关闭串口”关闭实际串口。采集所有传感器的信息并在界面上显示,其中温度使用柱状图显示，效果如图2-7所示。单击“连接服务器”连接到样板间服务器上，并能正确传输数据，同时按钮上的文字变为“断开服务器”；单击“开始监听”能正确识别连接，并能进行数据传输，同时按钮上的文字变为“停止监听”。单独控制单击左上的灯图片，打开样板间的一个射灯，同时图片上的灯变为亮效果，再次单击该图片，关闭灯，图片变为图2-7中效果；单击右边的灯图片，打开样板间的另一个射灯，同时图片上的灯变为亮效果，再次单击该图片，关闭灯，图片变为图2-7中效果；只要有一个射灯打开，射灯的复选框就选中，当两个射灯都关闭取消射灯复选框的选中状态；单击射灯复选框，同时打开射灯控制器件，界面上的两个灯图片变为亮，取消射灯复选框，关闭射灯控制器件，界面上的两个灯图片变灭。选中图2-7中的风扇开复选框，打开样板间内的排气扇，同时复选框上的文字变为“风扇关”；取消选中，关闭样板间内的排气扇，同时复选框上的文字变为“风扇开”。选中图2-7中的报警灯开复选框，打开样板间内的报警灯，同时复选框上的文字变为“报警灯关”；取消选中，关闭样板间内的排气扇，同时复选框上的文字变为“报警灯开”。选中图2-7中的门禁开复选框，打开样板间内的门禁，同时复选框上的文字变为“门禁关”，反之文字变成”门禁开”，不做动作；选中图2-7中的窗帘开复选框，打开样板间内的窗帘，同时复选框上的文字变为“窗帘关”；取消选中，关闭样板间内的窗帘，同时复选框上的文字变为“窗帘开”。单击图2-7中电视机，打开样板间的电视机，再次单击关闭样板间的电视机。单击图2-7中的DVD，打开样板间的DVD，再次单击该图片，关闭样板间内的DVD。模式控制当时间为7:30到18:40为白天模式控制，原单选按钮“模式控制”上的文字变为“白天模式”，打开窗帘，关闭排气扇，关闭报警灯。当湿度大于60时，打开排气扇，否则开关排气扇。当光照度低于100时，打开射灯，开启窗帘，否则关闭射灯，关闭窗帘。当烟雾值大于300时，开启报警灯，否则关闭报警灯。完成实际动作器件的控制、完成界面图片的变换。当时间为18:41到00:15为夜间模式，原单选按钮“模式控制”上的文字变为“夜间模式”，打开射灯，打开电视，关闭空调，关闭窗帘。当温度高于32度时，打开空调，打开换气扇，否则关闭空调，关闭排气扇。当可燃气高于310时，打开报警灯，打开窗帘，否则闭报警灯，关闭窗帘。当时间为00:16到7:29为安防模式，原单选按钮“模式控制”上的文字变为“安防模式”。关闭射灯、电视机、DVD、空调、报警灯、换气扇。当人体红外感应到人时，打开报警灯，打开射灯，打开窗帘，否则关闭报警灯，关闭射灯，关闭窗帘。在温度和气压监测对象选取任一个传感器,单击图表，在新窗体中显示折线图,如图2-8、图2-9所示。图2-8气压传感器折线图图2-9温度传感器折线图注意：完成真实器件动作的同时更新相应功能按钮在界面对应区域中的显示状态。网关移植要求：将实现的智能家居模拟应用制作成镜像，用USB方式（使用Minitools软件）将镜像移植到网关上，并能够正常运行。

第三部分智能家居应用软件配置此部分要求完成设备连接、上机位UI设计、实现界面逻辑流程与软件逻辑流程。设备连接将服务器和嵌入式移动教学套件箱正确连接。上位机开发界面设计参赛者使用Eclipse开发完成智能家居安卓客户端软件，所有界面及其控件请参照如图3-1所示截图设计。所有素材存放在“桌面\竞赛材料”文件夹中。保存方法：将整个安卓工程保存到“桌面\安卓工程XXX”文件夹中（其中XXX代表3位的工位号，下同）。图3-1加载界面功能模块实现要求进入系统后，首先进入的是“加载界面”（图3-1），界面正中有1个文本为“正在载入，请稍后……”的TextView，在其右有1个圆形进度条，圆形进度条中间有1个文本为“X%”的TextView，在大约5秒内百分比要从“0%”逐渐变为“100%”，加载过程中，其下的水平进度条进度也与百分比保持一致。加载完毕则进入“登录界面”（图3-2）。图3-2登录界面“登录界面”中，如果点击左上角的“网络参数”按钮，可弹出1个PopupWindow（图3-3），用以填写IP地址和端口号（这两个EditText初始文本为能调试成功的IP地址和端口号），点击其中的“设置”按钮则网络参数设置生效。如果点击右上角的“注册”按钮可弹出1个PopupWindow（图3-4），用于注册用户，当点击其中的“提交”按钮时，若两次密码不一致或用户名已存在（用SharedPreferences的实例去获取XXX.xml里的相应键值对进行比对）都要用Toast提示，如果注册成功则将该用户名密码用SharedPreferences的实例写入移动设备的机身内存的XXX.xml中（其中XXX为工位号）。当点击“登录”按钮时，用户名或密码错误（用SharedPreferences的实例去获取XXX.xml里的相应键值对进行比对）用Toast提示，如果用户名和密码匹配则进入“功能界面之基本”（图3-5）。图3-3点“网络参数”弹窗的界面图3-4点“注册”弹窗的界面图3-5功能界面之基本“功能界面”是一个包含可来回左右滑动切换（滑屏）的3个布局（带小标题），分别是“基本”、“联动”和“修改密码”。“功能界面之基本”（图3-5）包含了所有简单功能，“采集参数”功能为将样板间的温度、湿度、光照、烟雾、燃气、气压、CO2、PM2.5和人体传感器采集的数据实时更新显示到左面表格中，所有历史数据写入移动设备机身内存的数据库中（文件名为smarthome.db，表名为dataXXX，主键：id，字段1：wendu，字段2：shidu，字段3：guangzhao，字段4：ranqi，字段5：qiya，字段6：co2，字段7：pm25，字段8：yanwu，字段9：renti），具体为每5秒插入一条记录。“电器控制”功能为点击射灯1按钮发送相应的命令控制样板间的设备，点击报警灯按钮发送相应的命令控制样板间的设备，点击换气扇按钮发送相应的命令控制样板间的设备，点击窗帘按钮发送相应的命令控制样板间的设备，点击空调按钮发送相应的命令控制样板间的设备，点击门禁系统按钮发送相应的命令控制样板间的设备，点击DVD按钮发送相应的命令控制样板间的设备，点击射