（全国职业技能比赛：高职）GZ038物联网应用开发赛题第4套.docx
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2023年全国职业院校技能大赛
高职组
物联网应用开发
任
务
书
（第4套卷）
工位号：
______________
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；
3、竞赛过程中，解答题目如果出现使用虚假数值、随机数值仿冒真实采集到的数值充当竞赛结果误导裁判，一经核实代码后，本道题不得分，总分倒扣3至5分。
四、选手须知
1、任务书如出现缺页、字迹不清等问题，应及时向裁判示意，并进行更换；比赛结束后，比赛提供的所有纸质材料、U盘等不得带离赛场；
2、设备的安装配置需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服务器计算机的“D盘”根目录下的指定文件夹内，同时拷贝一份“提交资料”副本至U盘根目录下，未存储到指定位置的文件均不得分；
4、比赛过程中，选手如怀疑设备问题，且有明确证据确认损坏由非选手因素造成，可向裁判提交书面说明，经技术人员判断和裁判长裁决认可，可更换设备，并由裁判长裁决是否补时和补时长度，没有明确证据确认损坏由非选手因素造成设备损坏的，不予更换设备和补时；
5、在裁判组宣布竞赛结束后，参赛选手应立即停止对竞赛设备与计算机的任何操作。
第二部分竞赛设备及注意事项
竞赛选手依照本竞赛项目的任务内容，完成任务书要求的相关操作与开发任务。
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（如提供压缩包形式，需参赛选手将其复制到D盘并解压），自行根据竞赛任务要求使用；
3、竞赛过程中应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线，不要对设备随意加密。
二、硬件环境
序号
设备名称
单位
数量
1
物联网竞赛技术平台
套
1
2
物联网工具箱及耗材包
套
1
3
服务器（计算机上有标注）
台
1
4
工作站（计算机上有标注）
台
1
第三部分竞赛任务
模块一物联网方案设计与升级改造（40分）
*注：
根据要求完成相应的任务，本模块的结果文件需保存到服务器电脑上的“D:
\提交资料\模块一”文件夹下，同时将该文件夹全部拷贝到赛事统一发放的U盘根目录下，比赛结束后该U盘作为比赛成果提交。
子任务1-1感知层设备安装与调试
1、设备选型、布局与安装连接
按照任务要求把设备安装到物联网实训工位上，要求设备安装符合工艺标准、设备安装正确、位置工整、美观。
任务要求：
Ø工位设备安装布局图如下
Ø要求A-Q1区域中的激光对射模组和A-Q2、A-Q3区域中的设备通过A-Q3区域中的IoT采集器1实现数据通讯与控制。
Ø要求B-Q1区域中多合一传感器RS485直连中心网关，上报云服务系统。
其它RS485设备通过该区域中的ZigBeeNode节点实现数据通讯，ZigBeeMaster节点通过4G通讯终端实现数据与云服务系统间通讯。
Ø要求C-Q2区域中的设备通过该区域中的串口终端实现数据通讯。
Ø要求C-Q3区域中的设备通过该区域中的IoT采集器2实现数据通讯与控制。
Ø要求将扫描枪、热敏票据打印机与服务器电脑连接好,整齐摆放到服务器电脑的桌子上面。
Ø要求在划分区域的线槽盖上粘上黑色电工胶带，表示该线槽是区域分割线。
选手需自行制作合格的网线，若选手无法实现，可以填写“协助申请单”后，领取成品网线，但提出申请后，将按标准扣分。
该网线处理不好，会影响后续部分任务完成。
2、感知层设备的连接和配置
任务要求：
Ø参赛选手根据设备性质自行设计连接方式，完成所安装设备的连接和配置，并根据下表设置云服务系统相关的设备参数。
名称
云服务系统标识
RGB灯带-红
m_rgb_red
RGB灯带-绿
m_rgb_green
RGB灯带-蓝
m_rgb_blue
水浸传感器
m_water_immersion
二氧化碳变送器
m_co2
多合一传感器-人体
m_multi_body
多合一传感器-pm2.5
m_multi_pm25
多合一传感器-温度
m_multi_temp
多合一传感器-湿度
m_multi_hum
超声波传感器
m_ultrasonic
百叶箱传感器-温度
m_louverbox_temp
百叶箱传感器-湿度
m_louverbox_hum
噪声
m_noise
温湿度传感器-温度
m_temp
温湿度传感器-湿度
m_hum
光照传感器
m_light
风速传感器
m_wind_speed
安全光幕传感器
m_light_curtain
火焰传感器
m_fire
烟雾探测器
m_smoke
微波感应开关
m_microwave
行程开关（单轮式）
m_travelSwitch_singleWheel
接近开关
m_near
限位开关
m_limit
行程开关
m_travelSwitch
激光对射模组
m_laser
频闪红灯
m_strobe_red
频闪黄灯
m_strobe_yellow
常亮绿灯
m_steady_green
常亮白灯
m_steady_white
转动指示灯
m_rotating_lamp
LED灯泡
m_lamp
风扇
m_fan
多层指示灯-红灯
m_multi_red
多层指示灯-黄灯
m_multi_yellow
多层指示灯-绿灯
m_multi_green
直流电动推杆-前进
m_pushrod_putt
直流电动推杆-后退
m_pushrod_back
直流电机速度
m_speed
ZigBee人体
z_body
ZigBee温度
z_temp
ZigBee湿度
z_hum
ZigBee光照
z_light
ZigBee火焰
z_fire
ZigBee风扇
z_fan
ZigBee灯泡
z_lamp
硬件设备未出现在此表中，由参赛选手自行设置参数。
3、ZigBee模块的烧写与配置
任务要求：
Ø参赛选手参考下表所给定的参数配置任务要求，根据任务要求完成对主控器、传感器模块、继电器模块的参数配置。
设备
参数
值
所有模块
网络号（PanID）
1000+【工位号】*10
信道号（Channel）
自行设定
序列号
自行设定
4、Lora通讯设备的安装配置
设备
配置项
配置值
LoRa网关
设备标识符
LoRaGate+【两位工位号】
例如：
8号工位设备标识符为LoRaGate08
设备数量
1
设备频率
4200+【工位号】*5，
如1号工位4200+5=4205
2号工位4200+2×5=4210
网络ID
自行设置
NS1
参数
甲烷
标识
m_Methane1
工作模式
LoRa模式
设备地址
1
Lora频段
4200+【工位号】*5
子任务1-2传输层连接与配置
1、局域网络的连接部署
路由器的管理地址为http:
//192.168.1.1或【指定地址】，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。
任务要求：
Ø现场将提供一根专门的网线用于连接到物联网云服务系统（访问地址：
http:
//192.168.0.138），该网线需连接到路由器的WAN口上。
网线连接好之后，参赛选手按照下表路由器的上网设置完成WAN口的配置。
序号
网络配置项
网络配置内容
1
WAN口连接类型
固定IP地址
2
IP地址
192.168.0.【工位号】
3
子网掩码
255.255.255.0
4
网关
192.168.0.254
Ø按照下表的要求完成无线网络配置。
序号
网络配置项
网络配置内容
无线设置
1
无线网络功能
关闭无线网络
Ø按照下表的配置要求，通过对路由器LAN口IP设置，完成有线局域网络的搭建。
序号
网络配置项
网络配置内容
1
LAN口IP设置
手动
2
IP地址
172.18.【工位号】.1
3
子网掩码
255.255.255.0
Ø将路由器、交换机、计算机、物联网应用开发终端、串口服务器、网络摄像头、物联网中心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。
完成以上任务后做以下步骤：
uWAN口配置完成后，将WAN口配置界面截图，另存为A-4-1.jpg。
要求截图中可以看到要求配置的信息。
u无线配置完成后，将路由器关闭无线网络设置的界面截屏，另存位A-4-2.jpg。
要求截图中可以看到关闭了无线网络功能。
uLAN口配置完成后，将路由器的LAN口配置界面截图，另存为A-4-3.jpg。
要求截图中可以看到要求配置的信息。
2、局域网各设备IP配置
任务要求：
Ø按照下表的内容完成对局域网中各个网络设备IP地址、子网掩码、网关地址等的设定，并保证各个网络设备的通畅。
各设备网络接口方式自行设定。
序号
设备名称
配置内容
1
服务器
IP地址：
172.18.【工位号】.11
2
工作站
IP地址：
172.18.【工位号】.12
3
网络摄像头
IP地址：
172.18.【工位号】.13
4
物联网应用开发终端
IP地址：
172.18.【工位号】.14
5
串口服务器
IP地址：
172.18.【工位号】.15
6
物联网中心网关
IP地址：
172.18.【工位号】.16
7
虚拟机Ubuntu系统
IP地址：
172.18.【工位号】.17
账号：
admin密码：
password
8
IOT数据采集网关1
IP地址：
172.18.【工位号】.18
9
IOT数据采集网关2
IP地址：
172.18.【工位号】.19
Ø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IP地址。
完成以上任务后做以下步骤：
u将IP扫描结果截图，另存为A-5-1.jpg。
要求需检测出除Ubuntu系统外要求配置的其他IP。
3、调试综合显示屏
任务要求：
Ø要求调试综合显示屏显示如下文字效果（注：
LED显示黑底黄字，工位号以实际为准）：
物联网
XX工位
完成以上任务后做以下步骤：
u利用网络摄像头抓拍LED显示屏显示内容（要求图片清晰），另存为A-6-1.jpg。
4、感知及识别设备的使用
请参赛选手安装好热敏票据打印机，并根据以下任务要求完成相关操作。
任务要求：
Ø使用识别设备识别上图一维码对应的值。
Ø将一维码对应的值生成二维码。
Ø使用热敏票据打印机将二维码打印出来，不用撕下。
完成以上任务后请做以下步骤：
u将识别出来的一维码值保存到记事本中，另存为A-7-1.txt。
u将生成的二维码图片另存为A-7-2.jpg。
5、UHF射频读写器调试
任务要求：
Ø使用UHF射频读写器调试工具读取超高频标签EPC号数据。
完成以上任务后做以下步骤：
u使用红色矩形圈出接收区中表示EPC号的数据位置，要求精准圈出并截图，另存为A-8-1.jpg。
子任务1-3物联网网关的配置与使用
1、物联网中心网关的使用
登录物联网中心网关管理界面，根据要求完成相关配置。
任务要求：
Ø要求完成TCP连接参数配置，将中心网关数据发送到物联网云服务系统。
Ø根据实际线路连接方式，将工位上安装的传感器和执行器分别录入到对应的连接器中。
完成以上任务后做以下步骤：
u将中心网关配置TCP连接参数的界面截图，另存为A-9-1.jpg，要求截图中可以看到配置数据发送至物联网云服务系统相关的信息。
u将中心网关数据监测界面中可以看到C-Q3区域安装设备的数据监测界面截图，另存为A-9-2.jpg。
要求截图中可以看到,温湿度，光照数据正常，常亮绿灯点亮，风扇1关闭。
。
2、4G通讯终端设备的使用
登录4G通讯终端设备管理界面，根据要求完成相关配置。
任务要求：
Ø要求完成CloudClient连接方式的参数配置，将4G通讯终端设备数据发送到物联网云服务系统。
Ø4G通讯终端设备设置网络连接为以太网方式。
Ø根据实际线路连接方式，将工位上安装的传感器和执行器分别录入到对应的连接器中。
完成以上任务后做以下步骤：
u将4G通讯终端设备配置CloudClient连接方式的界面截图，另存为A-10-1.jpg，要求截图中看到数据发送至物联网云服务系统相关的配置信息。
u将4G通讯终端设备连接器添加执行器（直流电机速度）的设置界面截图，另存为A-10-2.jpg
u将4G通讯终端设备监测界面中可以看到B-Q1区域安装设备的数据监测界面截图，另存为A-10-3.jpg。
要求截图中多合一传感器数据正常，水浸监测到报警信号。
子任务1-4云服务系统的配置与使用
1、云服务系统用户注册与使用
使用浏览器访问物联网云服务系统（访问地址：
http:
//192.168.0.138），根据以下任务要求完成相关任务。
任务要求：
Ø注册一个新用户，选择个人注册，手机号为“189123456+2位工位号”（如工位号为5，则新用户名为18912345605），密码任意设置；然后退出，用新用户名重新登录，记住密码。
（提示：
务必使用记住该密码，否则将造成裁判无法进入云服务系统评分，由此造成的后果由选手自行承担。
）
Ø进入云服务系统个人设置下的开发设置界面，生成调用API的密钥。
Ø打开云服务系统/开发文档/应用开发/API在线调试/API调试工具页面，默认处于用户登录API调试（users/login）界面，在包体请求参数，添加并输入新增的用户账号和密码，点击发送请求，调试工具右侧会显示返回登录结果。
Ø新增一个项目，项目名称为“智能市政”，行业类别为“智慧城市”，联网方案为“以太网”。
Ø在这个项目下新增一个网关设备，设备名称为“物联网网关”，相关参数选手按正确方法自行设置，设备标识选手自行查询中心网关设备而得。
Ø上述物联网网关设备显示上线状态后，通过“数据流获取”按钮同步中心网关已设置的传感器与执行器设备。
Ø在“智能市政”项目下新增一个4G通讯终端设备，设备名称和标识为“4GMT12345+[二位工位号]”，其它相关参数选手按正确方法自行设置。
Ø上述4G通讯终端设备显示上线状态后，通过“数据流获取”按钮同步4G通讯终端已设置的传感器与执行器设备。
完成以上任务后请做以下步骤：
u将用户登录正确并返回用户json详情信息页面截图，另存为A-11-1.jpg。
u将添加完成的云服务系统设备管理界面进行截图，要求截图红圈圈出物联网网关设备和4G通讯终端设备状态都为“在线”，截图另存为A-11-2.jpg。
u同步成功后，将云服务系统物联网网关设备传感器页面进行截图，要求截图体现“上报记录数”大于0，截图另存为A-11-3.jpg。
u同步成功后，将云服务系统4G通讯终端设备传感器页面进行截图，要求截图体现“上报记录数”大于0，截图另存为A-11-4.jpg。
2、物联网云服务系统应用开发
任务要求：
Ø在云服务系统上使用应用管理模块的项目生成器软件创建应用，名为“路灯监控”
Ø从云服务系统获取传感器值并显示：
光照度（C-Q3）。
Ø从云服务系统采集、控制执行器并显示：
LED灯（zigbee双联继电器）。
Ø使用竞赛资料包提供的图片资料，搭建场景，应用界面布局合理美观。
Ø利用手电筒，使光照度大于300，显示白天背景图；
Ø光照度小于等于300，并且大于100，显示夜晚背景图，LED灯熄灭；
Ø用手包住光敏模块，使光照度小于等于100，显示夜晚开灯背景图，开启LED灯；
完成以上任务后请做以下步骤：
u请在云服务系统上将该应用进行发布，使应用可以直接进入浏览。
将应用管理页面截屏，要求截图体现应用已发布，截图另存为A-12-1.jpg。
u将项目生成器配置体现白天背景图用户界面截屏，截图体现光照度、LED灯当前状态/值，截图另存为A-12-2.jpg。
u将项目生成器配置体现夜晚背景图用户界面截屏，截图体现光照度、LED灯当前状态/值，截图另存为A-12-3.jpg。
u将项目生成器配置体现夜晚开灯背景图用户界面截屏，截图体现光照度、LED灯当前状态/值，截图另存为A-12-4.jpg。
uA-12-2.jpg，A-12-3.jpg，A-12-4.jpg仅供参考，评分以现场验证为主。
u将云服务系统上“路灯监控”应用下载，另存为A-12-5.zip。
白天效果图
夜晚效果图
夜晚开灯效果图
子任务1-5AIoT系统的配置与使用
1、牧场牲畜监控与圈养环境监测子系统
农场内散养着众多奶牛，农场外围有公路和河流环绕，部分奶牛经常跑出农场管理范围引发交通事故，给农场带来经济损失，同时牛棚内也需要建设成恒温场所。
使用“附录：
牧场牲畜监控与圈养环境监测子系统配置参考信息”在AIoT平台上完成虚拟设备监测系统的搭建，完成LoRaWAN通讯服务的配置，完成仪表板的配置，实现该子系统的改造。
任务要求：
Ø通过一个仪表板看到农场内各区域整体布局情况。
Ø在仪表板（设定为主看板）的电子地图上实时监测所有奶牛位置，电子地图上可以看到牛棚具体的位置。
Ø当奶牛在离开农场管理范围时能可以发出警告并在仪表板中通知警告信息。
Ø通过点击主看板电子地图上牛棚图标可以进入牛棚内建筑仪表板界面（设定为子看板）。
Ø牛棚内要求能实现恒温控制功能。
该功能要求可以支持牛棚中的温、湿度信息的实时采集，可以支持牛棚中排气扇的单独控制功能。
Ø子看板中使用仪表盘组件展示采集到的温、湿度数据，使用开关按钮组件控制牛棚的排气扇。
Ø由于奶牛众多，牛棚又分布较广，所以该项改造使用的设备都采用LoRaWAN通讯方式。
完成以上任务后请做以下步骤：
u请将使用在线虚拟设备仿真平台实现设备连接且正常运行后的界面截图，另存为A-13-1.jpg。
u请将LoRaWAN通讯服务中关于数据通讯服务相关配置的部分截图（要求截图中可以看到具体修改的配置信息并用红圈圈出），另存为A-13-2.jpg。
u请将LoRaWAN通讯服务中与物联网平台建立通讯的部分截图（要求截图中可以看到具体修改的配置信息并用红圈圈出），另存为A-13-3.jpg。
u请将虚拟设备仿真平台温湿度485设备的LoRa节点配置界面截图，另存为A-13-4.jpg。
u请将物联网平台上告警规则配置界面截图，另存为A-13-5.jpg。
u请将物联网平台上主看板界面截图（要求主看板上可以看到具体的奶牛位置信息），另存为A-13-6.jpg。
u请将物联网平台上牛棚子看板界面截图（要求子看板中可以看到使用仪表盘组件展示具体的温、湿度信息），另存为A-13-7.jpg。
子任务1-6Windows系统维护
任务要求：
在cmd窗口,完成下列任务:
Ø查看当前计算机的初始安装日期和系统启动时间。
Ø查看系统当前开启了哪些共享服务。
Ø开启IPC$共享
Ø发现开启了C:
共享，请删除
Ø设置一小时后，自动关闭本地计算机
完成以上任务后请做以下步骤：
u查看当前计算机的初始安装日期和系统启动时间的界面截图，截图体现命令行语句，另存为A-14-1.jpg。
u查看系统当前开启了哪些共享服务的界面截图，截图体现命令行语句，另存为A-14-2.jpg。
u开启IPC$共享服务的界面截图，截图体现命令行语句和执行结果，另存为A-14-3.jpg。
u删除C：
共享服务的界面截图，截图体现命令行语句和执行结果，另存为A-14-4.jpg。
u将设置一小时后，自动关闭本地计算机的命令行语句，另存为A-14-5.txt。
执行后系统提示将在1小时后关闭，将提示窗口截图，另存为A-14-6.jpg。
子任务1-7Ubuntu系统维护
请对服务器电脑上部署的虚拟机Ubuntu操作系统进行安全维护工作，并使用账号、密码登录系统，完成指定的功能配置。
任务要求：
Ø以默认账号iotuser/iotuser登录Ubuntu系统。
Ø开通root用户的SSH权限。
Ø使用SSH工具Xshell，以root用户登录Ubuntu系统。
Ø命令行查询网卡eth0的工作状态，查询结果如图：
Ø在/home/iotuser目录下创建aaa,bbb两个目录，在aaa目录下添加a.txt文件，在bbb目录下添加ccc目录和b.txt文件,在ccc目录下添加c.txt文件。
Ø命令行将bbb文件夹权限设置为：
每个人都有读和写以及执行的权限（包含子目录）。
Ø合并压缩aaa和bbb目录为xxx.tar.gz
Ø对Ubuntu系统进行加固，修改系统中关于新用户密码有效性设置项：
n密码最长使用天数：
30。
n两次密码修改之间最小的间隔天数：
1
n密码过期前给出警告的天数：
3
Ø对Ubuntu系统进行加固，修改系统中关于新用户密码复杂度设置项：
n密码最小长度是：
6
n密码设置最少的大写字母个数：
1
n对账户远程登录失败做安全限制，如远程登录失败三次锁定180秒
完成以上任务后请做以下步骤：
u使用SSH工具Xshell，以root用户登录Ubuntu系统界面截图,要求截图体现登录端IP，另存为A-15-1.jpg。
u查询网卡工作状态并截屏，截屏要体现查询命令，另存为A-15-2.jpg。
u将合并压缩aaa和bbb目录的命令执行结果截屏，另存为A-15-3.jpg。
u请将bbb文件夹权限设置为：
每个人都有读和写以及执行的权限（包含子目录）的界面截图，另存为A-15-4.jpg。
u将关于Ubuntu系统密码有效性设置界面截屏，另存为A-15-5.jpg。
u将关于Ubuntu系统密码复杂度设置界面截屏，另存为A-15-6.jpg
子任务1-8数据库运维查询与优化
在物联网软件系统体系中，其都要用到数据库,请参赛选手根据任务要求完成数据库的运维查询与性能的优化。
任务要求：
Ø“竞赛资料/模块二”目
升级会员 