ZZ060 物联网技术应用与维护中职.docx
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ZZ060物联网技术应用与维护中职
附件：
2018年全国职业院校技能大赛
赛项申报书
赛项名称：
物联网技术应用与维护
赛项类别：
常规赛项■行业特色赛项□
赛项组别：
中职组■高职组□
涉及的专业大类/类：
信息技术类
方案设计专家组组长：
手机号码：
方案申报单位（盖章）：
工业和信息化职业教育教学指导委员会
方案申报负责人：
方案申报单位联络人：
联络人手机号码：
电子邮箱：
通讯地址：
邮政编码：
申报日期：
2017年8月
内容要求：
2018年全国职业院校技能大赛
赛项申报方案
一、赛项名称
（一）赛项名称
物联网技术应用与维护
（二）压题彩照
（三）赛项归属产业类型
电子信息产业、战略性新兴产业
（四）赛项归属专业大类/类
09信息技术类
计算机应用（090100）
计算机网络技术（090500）
软件与信息服务（090800）
电子与信息技术（091200）
二、赛项申报专家组
三、赛项目的
物联网，作为全球重点发展的新兴产业之一，是各国都在争取的战略制高点。
物联网产业需求及应用领域极为广泛，已成为一个国家构建社会新模式和重塑国家长期竞争力的先导力。
目前，我国已将“物联网”明确列入《国家中长期科学技术发展规划（2006-2020年）》和2050年国家产业路线图，这将为国物联网的发展提供强大的推动力。
《中国物联网白皮书》相关数据显示，物联网产业规模在未来两年内将增长15倍，物联网产业在我国，仅仅2011-2017年期间，产业规模便从2581亿元达到9300亿元人民币。
预计2020年总体规模将达到1.9万亿美元。
发展前景将超过计算机、互联网、移动通信等传统IT领域。
我国物联网产业已形成环渤海、长三角、珠三角，以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局。
作为信息产业发展的第三次革命，物联网涉及的领域越来越广，其理念也日趋成熟。
从整体来看，占据中国物联网市场主要份额的应用领域为智慧农业、智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗和智能环保等行业。
我国在2014年提出智慧农业概念，目的是为发展现代农业和提高农业发展效益，解决现有农业生产中存在的各种供求矛盾。
具体来说，智慧农业是以物联网为基础，为农产品生产提供监控、控制、定量数字化模拟、加工与决策，使得农作物生长与产供销全过程智能化、数字化和信息化。
农业物联网是我国智慧农业未来发展的主要方向，也是实现农业现代化的重要举措。
2012年开始，从农业物联网到工业物联网，从二维码普及到智慧城市落地，作为被寄予厚望的新兴产业，物联网正四处开花，悄然影响着人们的生活。
而对于"智慧城市"的建设而言，物联网将信息交换延伸到物与物的范畴，价值信息极大丰富和无处不在的智能处理将成为城市管理者解决问题的重要手段。
随着我国物联网产业发展迅猛的态势和产业规模集群的形成，我国物联网时代下的产业革命也初露端倪。
在目前的物联网发展中，我国要力争抢占先机，把握主动权，分享新技术对经济和社会发展带来的恩惠。
抢占先机最关键的要素是人才培养，中国要想成为物联网强国，必须加大本土物联网人才的培养规模。
为充分发挥技能大赛引领专业建设及课程改革的提升作用，促进中职学校物联网专业的建设及人才的培养进程，满足社会对物联网技能人才的需求。
通过2012年至2017年五届高职组“物联网技术应用”技能竞赛和2014年至2017年连续四届中职组“物联网技术应用与维护”竞赛的成功举办，在中高职院校中已经成功的实现了对物联网新兴产业领域的技术普及，极大的引领并促进了中高职院校物联网专业的建设和人才的培养，为充分发挥技能大赛引领专业建设及教学改革提升奠定了良好的基础。
职业院校专业建设和教学改革，整体方向上看，要满足社会发展的需求；在落地层面，必须追溯到物联网行业企业具体的岗位需求。
通过深入的企业调研和分析，物联网专业毕业生可在各类物联网相关企业从事物联网设备设计和制造、系统集成和实施、系统运行和维护、物联网产品售前和售后等岗位的工作。
具体的企业和部门包括：
物联网系统集成企业：
工程技术部、技术支持部、销售支持部…
应用物联网系统的企业：
系统运维中心…
物联网设备制造企业：
生产部、质检部、销售部…
IT企业（面向物联网应用）：
系统集成部、技术支持部…
其他企业：
信息中心、技术中心…
2018年“物联网技术应用与维护”竞赛，设计重点在于考核中职学生对于物联网技术、设备、应用的认知与实操能力，以项目任务的形式考核学生对于物联网设备、系统的安装、部署、使用、维护等能力。
通过这些技能的考核，进一步促进物联网相关专业方向的开设，准确把握行业企业需要实用技能，深化中职学校教学方法的改革，切实培养行业企业需要的高素质物联网技术应用人才。
同时，通过“物联网技术应用与维护”竞赛，不仅提升了参赛学生的能力，而且还培养出一批会知识、懂技术、熟项目的物联网专业老师，成为各学校物联网相关专业建设的骨干力量。
四、赛项设计原则
（一）坚持公开、公平、公正原则。
本赛项严格遵循《全国职业院校技能大赛制度汇编》要求，严格赛项各项规范管理，并在本赛项中以开放的理念贯穿赛事设计，赛项筹备与竞赛过程充分体现物联网产业特色，突出物联网技术存在的意义和价值，整个赛项过程利用物联网技术进行管理和支撑，自动化管理、自动评分，体现了公平公正公开的原则；
（二）赛项关联职业岗位面广、人才需求量大、职业院校开设专业点多；物联网作为国家重点布局的新兴产业之一，应用面广、渗透性很强，已经渗透到经济的各个领域，生活的方方面面，关联职业岗位面广、人才需求量大。
本次技能大赛设计以物联网相关专业及人才需求为导向，赛项设计以教学为本，以技能竞赛为平台，赛项设计、开发、实施、反馈的全过程都会为物联网专业教学服务，资源转化形成具体的教材、案例、视频、习题、拓展资料等教学资源，为学校专业课、实训课教学、为行业企业用人打下坚实的基础，从实质意义上推动专业教学改革，引导中职相关专业建设及教育教学的改革方向；
（三）竞赛内容对应相关职业岗位或岗位群、体现专业核心能力与核心知识、涵盖丰富的专业知识与专业技能点；竞赛选题取材于物联网行业应用的真实应用需求及案例，经过职业教育专家与用人单位的充分论证和浓缩提炼，涵盖丰富的产业相关用人岗位相对应的专业知识与专业技能点，提取其中核心能力与核心知识，确保竞赛工作任务考察重点与真实物联网行业应用系统情景相吻合，操作设备与实际工业应用相吻合。
确保竞赛项目涵盖丰富的专业知识与专业技能点，可将应用场景、工作任务与教学创新模式相结合，直接实施于物联网中职教育的实训课程中，体现竞赛项目工学结合的设计原则；
（四）竞赛平台成熟，保护院校投资，提高赛项平台复用率。
竞赛平台设计来源行业企业真实应用案例转换，社会应用成熟。
且竞赛平台经过2014年至2017年连续四年的竞赛检验，技术成熟稳定，既满足物联网未来发展的趋势需要，同时也能直接应用于各参赛院校后续的日常教学要求，将比赛设备用于日常教学过程，切实提高比赛设备的利用率，培养更多的学生，同时减少校方建设投资。
五、赛项方案的特色与创新点
（一）赛项采用项目式命题的模式。
比赛采用贴近生活、技术成熟的物联网行业应用系统——“智慧社区”为物联网应用方向，学生按照项目要求组织以“智慧社区”为主题的物联网应用系统搭建。
赛项将该系统的几个关键环节“环境监控-社区服务-智慧金融-农业溯源等”作为考察重点。
并且，该系统的几个环节链条清晰，基本覆盖国家“十三五”规划的若干个物联网应用，知识点体现该产业及专业核心能力与核心知识、涵盖丰富的专业知识与专业技能点。
能够满足3~5年的国赛及专业教学需求。
（二）分环节评判，体现公平、公正原则。
整个赛项过程利用物联网技术进行管理和支撑，按照严格执行大赛执委会的指导规范要求，由专家组对评分细则进行了细致的设计和撰写。
评分环节分为机考评分、结果评分两种评分方式，评分员互不干涉，充分体现了竞赛的公平公正公开的原则。
（三）竞赛开放。
竞赛开放包括赛事组织过程开放和赛场开放。
本赛项对竞赛方式、考察范围、赛项规程、规则、赛项平台等按设计规划进行公开、公示，让参赛队对竞赛组织过程有充分的了解。
赛场开放包括赛前安排参赛队对竞赛赛场进行参观，熟悉赛场环境；赛中，进行赛场开放观摩和现场网络直播，进一步提升比赛的透明度；赛后，会对出现较多的问题进行集中点评，让参赛队伍明确各自的差距。
并在竞赛赛场外部署开放式展区，对公众进行物联网技术应用进行科普宣传，体现专业建设引领产业发展。
（四）赛后资源转化与推广。
本着技能大赛要为专业建设服务、为教学服务的原则，2018年“物联网技术应用与维护”赛项将在组织实施过程中，组织赛项牵头行业、参与企业及参赛院校，通过召开“物联网技术应用与维护”赛项资源转化会、物联网中职专业建设研讨会、物联网相关教材编写讨论会等多种形式，达到如下课程资源转化与推广的目标：
●确立中职物联网专业课程库，确定课程库中每门课程编写课程标准，为学校建设中职物联网专业提供课程指导；
●在中职物联网专业课程库基础上，按职业教育专业建设标准流程，为中职物联网专业在计算机、电子、网络、行业利用（例如物流、溯源等）等方向上，分别设计出专业建设方案、课程体系和教学计划；
●在2018年赛项组织期间，计划联合部分优秀中职学校，编写《走进物联网》、《传感器与无线通信技术》、《自动识别技术》、《O2O全渠道营销》、《物联网设备安装与调试》、《物联网编程与应用》、《物联网综合实训》、《物联网硬件技术与应用》、等八本教材，并计划于2018年底出版发行，供开设中职物联网专业的学校使用；
●2018年赛项结束后半年内，在“物联网技术应用与维护”赛项各省赛、国赛所用试题的基础上，编写《物联网技术应用与维护大赛试题汇编》，为各学校做大赛准备、学校“物联网技术应用与维护”技能考试提供有效的支撑；
●2018年赛项结束后半年内，提供《物联网技术应用综合实训》实训指导书、课件和操作视频，提供《物联网技术应用与维护大赛试题汇编》讲解视频，在应用层面上为学校教学提供丰富的教学资源。
六、竞赛内容简介（须附英文对照简介）
物联网是新兴技术产业，涉及多学科、多技术领域的交叉，关键在于应用。
目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。
2018年“物联网技术应用与维护”赛项在2017年赛项成功举办的基础上，充分吸取往届的经验，从赛事组织过程到竞赛考核核心技能点设计上，逐年优化。
在竞赛期间，赛项各环节严格以2017年全国职业技能大赛执委会的要求和规范为指导，在赛项执委会、承办学校、专家组、裁判组、仲裁组、监督组、支持企业等各单位的全力配合下，得以圆满顺利的完成。
整个竞赛过程得到了参赛学校的广泛好评，且在赛后对新专业的增设起到了明显的推动效果，部分参赛学校当年即开始新增设物联网相关专业。
2018年“物联网技术应用与维护”赛项延续2017年竞赛标准并进一步进行优化，着重培养中职学校物联网产业技能型人才，重点考察知识整合能力、面向市场应用能力、综合实践能力。
在设计上重点考核中职学校学生对于物联网设备、技术、应用、场景等的认知，以及对于物联网感知层、传输层、应用层等软硬件部署、配置的实操技能，同时，也兼顾对于文档阅读、团队协作、工艺规范等职业素养的锻炼。
最后，赛项通过对核心技术的引入深化等设计，贴近项目式教学模式。
这对引导学校的课程内容前瞻性改革和综合能力培养起到引领作用，同时满足专业人才培养目标及技能要求。
Briefintroductionofcontest
TheInternetofthingsisanewtechnologyindustry,whichistheinterdisciplineofmanysubjectsandmanytechnicalfields,theapplicationsofIOTisthemostimportantkeypoint.Atpresent,theInternetofthingshasbeenofficiallylistedasoneofthecountry'skeystrategicemergingindustries.
In2017,atotalof115schoolsfromacrossthecountryparticipatedinthecontest.Duringthecontest,eachsectionstrictlytothe2017nationaltournamentOccupationSkillsContestcommitteerequirementsandspecificationsforguidanceintheExecutiveCommittee,theschool,thegroupofexperts,therefereegroup,arbitrationgroup,supervisiongroup,supportenterprisesandotherunitstocooperate,canbesuccessfullycompleted.Thewholeprocessofthecompetitionhasbeenwidelypraisedtheschool,andafterthegameontheadditionofanewprofessionaltoplayasignificantpromotingeffect,someoftheparticipatingschoolsbegantoaddanewsetofrelatedprofessional.
The“2018IOTTechnologyApplicationandmaintenance”contestcontinuedin2017andfurtheroptimizethecompetitionstandards,focusontrainingvocationalschoolnetworkingindustrytalents,focusesonknowledgeintegrationcapability,marketorientedapplicationabilityandcomprehensivepracticeability.Inthedesignfocusontheassessmentofstudentsinsecondaryvocationalschoolsfornetworkingequipment,technology,application,sceneperception,aswellasfortheInternetofthingsperceptionlayer,transportlayerandapplicationlayersoftwareandhardwaredeployment,configurationofpracticalskills,atthesametime,alsofordocumentreading,teamwork,processspecificationsandotheroccupationliteracytraining.Finally,thedesignisintroducedthroughthedeepeningofcoretechnology,closetotheprojecttypeteachingmode.Itplaysaleadingroleinguidingthereformofcurriculumcontentandcomprehensiveability,andmeetstherequirementsofprofessionalpersonneltrainingobjectivesandskills.
七、竞赛方式（含组队要求、是否邀请境外代表队参赛）
（一）采取团体比赛形式；
（二）不得跨校组队，同一学校相同项目报名参赛队不超过1支；
（三）每个参赛队由3名选手（设场上队长1名）和1-2名指导教师组成。
参赛选手须为全日制在籍学生，参赛选手年龄须不超过21周岁,年龄计算的截止时间以比赛当年的5月1日为准。
指导教师须为本校专兼职教师；
（四）凡在往届全国职业院校技能大赛中获一等奖的选手，不再参加同一项目同一组别的赛项；
（五）3名选手在竞赛现场按照竞赛任务要求，相互配合完成比赛任务。
（六）本赛项暂不邀请境外代表队参赛。
八、竞赛时间安排与流程
（一）时间安排
时间安排：
3个小时
（二）竞赛流程
1.参赛选手入场和就位
参赛选手使用报到时领取的抽签号，进行一级加密顺序号及二级加密赛位号的抽取，入场时通过赛位号进行检录查询赛场的位置，并按照工位位置就位等候比赛开始；
2.竞赛过程
在裁判长宣布比赛开始后，各参赛选手通过赛位号找到比赛工位，正式进行竞赛，按照每个工位提供的任务书上的项目要求，完成每个项目任务要求，并按照任务要求提交和保存竞赛结果；
3.竞赛结束
在竞赛规定时间到达后，裁判长会宣布竞赛结束，每个竞赛工位设备锁定，参赛选手停止所有操作，并按照裁判组要求有次序的离开竞赛场地。
九、竞赛试题
竞赛任务书
任务一：
物联网感知层设备安装与调试（25分）
（一）任务要求
按照任务说明中各题的描述对物联网智慧生活实训平台，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）任务环境
计算机，物联网实训工位，智能商业应用套件，智慧农业套件，物联网工具箱，导线。
硬件资源：
PC机3台、移动互联终端、智慧生活实训平台套件；
软件资源：
见“竞赛资料\任务一”。
（三）任务说明
1.物联网设备的安装和部署
（1）套件设备的安装
根据任务书中各子任务要求及下面的硬件安装场景文字描述和区域布局图将各个设备安装到两个工位上。
备注：
区域布局图中虚线部分为走线槽，要求设备安装符合工艺标准、设备安装正确、位置工整、美观。
硬件安装场景：
我国某地的农业推行物联网技术试点工程建设，建筑一块智能化大型农场，将实现基于物联网技术的智慧改造和升级，头期对智能奶牛畜牧区进行物联网改造建设。
主要建设内容如下：
①网络中心控制区，主要负责存放全部智能农业的WIFI、RS232、RS485网络核心设备、ZigBee全部信号集中采集设备。
②奶牛饲养和休息区域
该区域负责实时采集风速信息，当风速超过警戒值时候及时与报警灯进行智能预警联动。
实时采集温湿度信息并推送文字信息。
供氧也是奶牛生长环境重要的指标，当氧气不足时同时打开2个通风装置（为节约成本考虑请选择合适设备）。
接着要求利用RFID技术，可以及时更新奶牛总数量、奶牛饲养和休息区域奶牛数量。
③左实训工位桌面为奶牛饮水区，监测水温、水位情况。
左实训工位顶棚安装四输入模拟量ZigBee通讯模块。
④奶牛饲料存储区域。
近来失窃事件时有发生，通过公安机关侦破，发现有1个窗户为现有安防系统的监控盲点，窃贼由此进入。
要求对该窗户进行人体红外检测并安装摄像头和窗户外照明灯（无人时该灯为熄灭状态），检测到入侵后与窗外照明灯、报警灯、摄像头进行智能安防联动；同时还负责监测烟、火情况，利用光照传感器调整该区域的室内照明灯。
右实训工位顶棚模拟“奶牛饲料存储区域”的室内屋顶，选择最合适的3个部品安装在顶棚。
⑤牧场喷灌系统
要求实时监测土壤水分的数值，当土壤太过干燥时，要能可以手动打开灌溉设备，使其对牧场进行喷洒，当土壤水分大于一定值时，需要能手动停止喷洒。
⑥保卫部负责保卫工作、监测异常信息和查看LED屏信息。
（2）将下图中的设备安装到移动工位上
（3）移动互联终端及其他设备摆放
将移动互联终端，放置在工作台上（工作站电脑旁）。
将条码扫描枪、小票打印机、桌面超高频读卡器、桌面高频读卡器、PDA、高频及超高频RFID标签放置在工作站电脑的桌面上，其中小票打印机、桌面超高频读卡器、桌面高频读卡器通电并连接好相关数据线。
2.感知层设备的连接和配置
备注：
下面
（1）、
（2）、（3）、（4）表格接入端口仅供参考，接入设备以本任务书中要求安装的设备为准。
ZigBee模块的烧写与配置
将竞赛资料中提供的程序分别下载到ZigBee协调器（主控器）、6个ZigBee传感器、1个ZigBee四输入模拟量传感器、2个双联继电器、2个单联继电器模块中（选手自行安装ZigBee模块的下载工具“SmartRFFlashProgrammer”），按下表所给定的参数要求，完成对主控器、传感器模块、继电器模块的参数配置。
对网关设备PANID与信道进行配置；
设备
参数
值
传感器模块
桌面工位各传感器
网络号（Pan_id）
14+工位号+A
信道号（Channel）
11+工位号
传感器类型
按实际类型配置
波特率
38400
1#单联继电器模块
2#单联继电器模块
网络号（Pan_id）
14+工位号+A
信道号（Channel）
11+工位号
继电器序号
1#继电器模块为0003
2#继电器模块为0004
波特率
9600
主控器
网络号（Pan_id）
14+工位号+A
信道号（Channel）
11+工位号
波特率
38400
桌面工位
1#双联继电器模块
2#双联继电器模块
网络号（Pan_id）
14+组号【组号不足两位前面补0】
信道号（Channel）
11+工位号
序列号
1#继电器模块为0001
2#继电器模块为0002
波特率
9600
（2）水环境容器的连接与配置
参照下表，将水环境容器中的加热片、电子雾化器、液位变送器、水温传感器、土壤水分温度传感器接入正确的供电电源、将信号线正确地连接至“四输入模拟量ZigBee通讯模块”的端子上，要求接线工艺标准、规范，连线外观工整、美观。
序号
传感器或硬件名称
供电电源
接入方式
1
加热片
智能插座
（1）
2
电子雾化器
智能插座
（2）
3
液位变送器
24V
ZigBee采集模块IN4
4
水温传感器
24V
ZigBee采集模块IN3
5
土壤水分温度传感器
24V
ZigBee采集模块（湿度IN2，温度IN1）
（3）数字量传感器的连接
参照下表，将各类数字量传感器正确进行供电，并连接至“数字量采集器ADAM4150”的信号端子上，要求接线工艺标准、规范，连线外观工整、美观。
序号
传感器名称
供电电压
数字量采集器
1
人体红外开关
24V
DI0
2
烟雾探测器
24V
DI2
3
红外对射传感器
12V
右工位模块的信号输出至DI4
4
警示灯
24V
DO0
5
左工位照明灯
12V
DO1
6
右工位照明灯
12V
DO2
（4）模拟量传感器的连接
参照下表，将各类数字量传感器正确进行供电，并连接至“模拟量采集器ADAM4017”的信号端子上，要求接线工艺标准、规范，连线外观工整、美观。
序号
传感器名称
供电电压
模拟量采集器
1
风速传感器
24V
VIN3+
升级会员 