物联网技术应用高职组赛项样题.docx
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物联网技术应用高职组赛项样题
2015年高职组
“物联网技术应用”
任务书样题
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
1、硬件环境
序号
设备名称
型号
单位
数量
1
物联网工程应用实训系统
NLE-JS2000
套
1
2
服务器（计算机上有标注）
台
1
3
工作站（计算机上有标注）
台
1
4
开发机（计算机上有标注，无需联网，建议用作Android或ZigBee的开发）
台
1
2、辅材及工具（工位上已经安装部品不在表中列出）
序号
名称
数量
1
工具包（水口钳、多用尖嘴钳、剥线钳、螺丝刀套批、一字螺丝刀批、6mm十字螺丝刀：
（2把）、活动扳手、宝工内六角套批：
（规格1.5-88支装）
1包
2
扎线带
1捆
3
笔
3支
4
A4纸
若干
5
打火机
1个
6
6个ZigBee（自组网用）终端节点模块、6个传感器模块（温湿度、光照、人体红外、火焰、、空气质量、可燃气体）、3个继电器模块、1个ZigBee协调器模块、9个ZigBee天线
7个
7
ZigBee烧写器（带配套USB线）
1套
8
公母串口线
1根
9
铝条
1根
10
继电器
3个
11
灯座（灯泡）
共2套
12
警示灯
1个
13
移动互联终端
1套
14
火焰探测器
1个
15
烟雾探测器
1个
16
人体红外开关
1个
17
光照传感器
1个
18
温湿度传感器
1个
19
导线
1包
三、业务分析
有一银耳生产工厂包含以下几个区域：
办公管理区域、银耳培育（生产）区域、办公管理区域通往银耳培育区域楼道（光线不足较暗）、仓储（批发）区域。
本赛题模拟该工厂业务管理系统，包括银耳培育（生产）、仓储、发货及安防监控的物联网智能管理系统。
要求实现该业务的如下几个子功能：
（1）系统应用环境安装部署；
（2）无线传感：
通过按键控制ZigBee单片机上的LED，实现按键控制灯光操作。
（3）工厂大门口路灯手动控制。
（4）智能楼道灯控制。
（5）仓储（批发）区域火情监控及报警，要求联动报警。
（6）仓储（批发）区域温湿度、光照值实时采集，并在LED屏上显示。
（7）从办公区能监控到仓储（批发）区域实时视频情况，并能控制方向。
可以开启存储模式，设置按一定时间间隔以二进制数据格式存储到SQLServer2008数据库中，并提供查找、显示某条图片功能。
第三部分竞赛任务
任务一、物联网行业应用标准和知识
1、下图是二维码的哪种码制：
A、____，B、_____；
A、
B、
2、高频RFID设备的工作频率为______；
3、无线传感网之ZigBee是属于什么网络_____；
A.互联网络B.局域网C.城域网D.个域网
4、IPv6地址是给每个连接Internet上的主机分配的一个____位的地址；
5、路由和交换机之间的主要区别是，交换机发生在OSI参考模型第二层，即____层，而路由发生在第三层，即____层。
6、以下选项的无线通讯方式中，工作频段不在2.4G范围的是_______；
A.Wi-FiB.ZigBeeC.GPRSD.Bluetooth
7、《物联网“十二五”发展规划》圈定9大领域重点示范工程，分别是：
智能工业、_______、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、________、智能医疗、智能家居。
8、三层结构类型的物联网不包括（）。
A、感知层
B、网络层
C、应用层
D、会话层
9、力敏传感接受______；或者______信息，并转化为电信号。
10、物联网的英文名称是（）
A、InternetofMattersB、InternetofClouds
C、InternetofTherysD、InternetofThings
任务二、联网应用环境安装部署
一、任务要求
按照任务说明中各题的描述对物联网工程应用系统2.0实训平台中系统传输层各个设备进行安装、连接、配置、调试，完成系统传输层的部署，使系统传输层连接通畅并保证各个设备能正常工作。
对实训平台的部分应用场景系统进行部署，包括对服务器端应用系统、PC客户端应用系统。
二、任务环境
●硬件资源：
计算机、实训平台、各实训套件设备；
●软件资源：
见“竞赛资料\任务一”。
三、任务说明
1、感知层设备的连接
●按照下图将画椭圆形状圈起的设备安装到两个实训工位上，要求设备安装工艺标准、正确，设备安装位置工整、美观；
●将ADAM4000系列采集器与485转232转换器正确连接，并正确连接供电。
将移动互联终端开箱，放置在桌面上，连接好相应的电源适配器，将数字量采集器ADAM4150的RS485转换模块串口接入移动互联终端COM2口。
●参照下表，将部分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
警示灯
12V
DO0
2
1#照明灯（左边）
12V
DO1
3
2#照明灯（右边）
12V
DO2
4
人体红外开关
24V
DI0
5
火焰探测器
24V
DI1
6
烟雾探测器
24V
DI2
●参考下表完成四模拟量采集器连接设备的安装配置，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
光照传感器
24V
Zigbee采集模块IN1
2
温湿度传感器
24V
湿度Zigbee采集模块IN3
温度Zigbee采集模块IN2
2、传输层各设备的配置
●无线路由器配置，按照下表的各项无线网络配置要求，通过对无线路由器的设定，完成无线局域网络的搭建，并将无线路由器的修改本机IP设定界面，无线网络名称，无线加密方式的界面（共3个界面）进行截屏，粘贴至U盘提交资料中“任务结果文档.docx”的任务一第1条，第2条，第3条上；（备注：
无线路由器的默认地址为“192.168.0.1”，默认用户名为“admin”，密码为空。
）
序号
设备
参数值
1
无线网络名SSID
newland【工位号】
2
无线网络密钥
参赛选手任意设定
3
无线加密模式
WEP加密模式（128Bit）
4
路由器IP地址
192.168.【工位号】.1
●局域网各设备IP配置，按照下表对局域网中各设备配置IP地址。
这里的【工位号】指的是参赛选手抽签到的工位号，如您抽取到工位号是1，则无线路由器的IP地址是192.168.1.1。
序号
设备名称
连接方式
设备IP地址
备注
1
无线路由器
----
192.168.【工位号】.1
2
服务器
RJ45
192.168.【工位号】.2
推荐PC开发的任务在这两部计算机上进行开发，业务上有联网需要
3
工作站
RJ45
192.168.【工位号】.3
4
开发机
无需联网，建议做Android开发或ZigBee开发
5
摄像机1
Wifi
192.168.【工位号】.4
（需要安装驱动，驱动在U盘资料任务一中。
）
6
串口服务器
RJ45
192.168.【工位号】.5
（需要安装驱动，驱动在U盘资料任务一中。
）
7
移动互联终端
RJ45
192.168.【工位号】.6
●利用竞赛资料中提供的IP扫描工具（AdvancedIPScanner文件夹），扫描检查局域网中的各终端IP地址，要求须检测到上一个表要求的所有IP地址（192.168.【工位号】.1至192.168.【工位号】.6），并截图，粘贴至U盘提交资料中“任务结果文档.docx”的任务一第4条上。
●串口服务器串口设置：
分别设置串口服务器的COM端口分别为“COM2、COM3、COM4、COM5”；完成配置后，要求在串口服务器的Web页上的4个串口配置界面进行截屏，粘贴至U盘提交资料中“任务结果文档.docx”的任务一第5、6、7、8条上。
序号
设备
连接端口
端口号及波特率
1
无设备
1
COM2，9600
2
ZigBee四模拟量采集模块
2
COM3，38400
3
UHF超高频读写器
3
COM4，57600
4
LED
4
COM5，9600
3、应用软件部署与配置
●数据库的安装配置在已安装好的SQLServer2008中，使用“sa”用户，密码为“123456”登陆后附加数据库
。
●在IIS上，完成“竞赛资料\任务一\服务端”系统，正确配置在服务器计算机的系统上，并调试系统使之正常运行。
●完成对PC客户端软件的安装和配置，调试系统可正常工作。
配置成功后在PC客户端使用“用户名：
admin、密码：
admin”，进行登陆，并对登陆成功界面进行截屏，保存粘贴至U盘提交资料中“任务结果文档.docx”的任务一第9条上。
●“竞赛资料\任务1\ZIGBEE烧写文件（右工位）zigbee四通道独立采集模块”中相关资料烧相关程序。
接着打开“环境监测”模块，查看当前的环境数据，保存粘贴至U盘提交资料中“任务结果文档.docx”的任务一第10条上。
任务三、物联网感知层开发调试
一、任务要求
按照任务说明中的描述要求，利用ZigBee无线传感网部分的硬件设备、相关程序及工具，完成程序的下载及配置，建立无线传感网；利用无线传感网部分的硬件设备以及提供的IAR工程代码的基础上，实现任务说明中的要求。
完成的项目工程代码要求保存到“提交资料\任务二\”目录下。
二、任务环境
●硬件资源：
计算机，ZigBee无线传感网：
1个ZigBee协调器模块、3个继电器模块、2个传感器模块（温湿度、人体红外）、3个风扇、ZigBee下载器；
●软件资源：
见“竞赛资料\任务二”。
三、任务说明
1、ZigBee无线传感网模块程序下载与配置
●将“竞赛资料\任务二\题1\ZigBee烧写代码”中提供的程序分别下载到ZigBee协调器（主控器）、温湿度传感器模块、人体红外传感器模块、3个继电器模块；
●按下表所给定的参数配置任务要求，完成对协调器（主控器）、传感器模块、继电器模块的参数配置。
●配置完毕将协调器接入移动互联终端的“COM1”口，否则该题将不得分。
设备
参数
值
传感器模块
网络号（Pan_id）
参赛选手任意设定
信道号（Channel）
13
传感器类型
根据实际情况配置
波特率
38400
风扇1继电器模块、
风扇2继电器模块、
风扇3继电器模块
网络号（Pan_id）
参赛选手任意设定
信道号（Channel）
13
继电器序号
1#继电器模块为0001
2#继电器模块为0002
3#继电器模块为0003
波特率
38400
主控器
网络号（Pan_id）
参赛选手任意设定
信道号（Channel）
13
波特率
38400
2、光照传感器开发
按照竞赛提供U盘下的“竞赛资料\任务2\题2\光照传感器”目录下提供的源代码，完善光照传感器的设计。
设计要求：
●找到一个多余ZigBee底板作为点对点通讯的协调器，参考提供的资料下载并配置好；
●在提供的光照传感器模块工程代码中，完善光照传感器的数据传输处理函数“send_sensor（）”（主文件中），要求该函数按如下格式将数据发送至主模块：
Head
Type
Len
Data
Count
Chk
0xFF
0xFD
0x00
0x04
0xXX
0xXX
保留
保留
Count[L]
Count[H]
0xXX
其中：
Head:
2个字节，传感器端数据发送的固定头，固定为FFFD
Type：
1个字节，传感器数据类型的标识，00为光照传感器的数据
Len：
1个字节，为传感数据长度（统一为04）
Data：
4个字节，前2个为电压的ascii码值，后两位无效，如3233xxxx表示2.3v，此处要求提交一个固定的数据6.9v。
Count：
2个字节，传感器发送数据的次数（16位无符号数低端模式，低位在前，高位在后），初始值为0，每发送一次次数自动加1，溢出后归零
Chk：
从Head至Count校验值（相加取低8位）
●将开发好的光照传感器程序烧写下载至光照传感器模块。
●将点对点通讯协调器通过串口线连接至计算机串口，在计算机上打开“无线传感网演示”的程序验证光照传感器数据是否符合要求。
将“无线传感网演示”的程序验证结果进行截屏（要求有数据），保存粘贴至U盘提交资料中“任务结果文档.docx”的任务二第1条上。
●根据提供标签，分别在两块板上贴上“主节点”、“从节点”。
将两块ZigBee板放在桌面上的开发机前面，接上电源，如果串口线不够可以不需要接串口线。
3、BasicRF点对点无线组网
找到2块ZigBee板完善BasicRF点对点无线组网控制。
在“竞赛资料\任务2\题3\BASICRF”中提供的工程代码中添加相应代码，实现如下功能：
●按下“主节点”上的按键SW1，控制“从节点”上D3-D6四个小灯每隔1s流水点亮，待裁判评判。
●根据提供标签，分别在两块板上贴上“主节点”、“从节点”，将这2块ZigBee板放在左工位桌面上，接上电源，待裁判评判。
开发完成后编译程序，将生成的文件hex文件，下载至ZigBee模块；按下主节点上的“SW1”键，观察程序效果。
开发的电路如下图所示。
模块的Led灯及SW1的按键电路图
任务四、物联网移动应用开发
一、任务要求
按照任务说明描述的要求，新建Android应用工程，利用提供的相关接口文件（jar、.so文件）及其说明文档，在移动互联终端上实现“工厂大门口照明灯手动控制”、“智能楼道灯控制”、“仓库区域火情自动监测”业务需求。
完成的项目工程代码要求保存到“提交资料\任务三\”目录下。
二、任务环境
●本任务要求“任务一”中的两盏照明灯已安装到实训工位中，并按要求正确接线。
●按本任务一要求，确认设备如人体红外探测器、烟雾、火焰探测器已经正确安装。
●确认数字量采集器ADAM4150的RS485转换模块串口接入移动互联终端COM2口（如未按要求接入COM2口任务3相关题目将酌情扣分！
！
！
）。
采集器ADAM4150到RS485转换模块串口的连接线可能没接或不够长，请自行处理延长。
●软件资源：
接口文件（jar、so文件）及其说明文档见竞赛资料中的“竞赛资料\任务三”。
说明：
如须连接Android平台在线调试，须在电脑上安装驱动，见竞赛资料中提供的“AndroidCompositeADBInterface”。
三、任务说明
1、工厂大门口照明灯手动控制
该任务模拟工厂大门口照明灯手动控制。
新建Android项目，利用提供的软件资源，安装下面设计要求，完成门口照明灯手动控制的开发。
设计要求：
●认真阅读“竞赛资料\任务3\任务参考文档\ADAM4150数字量采集控制模块请求指令说明.pdf”文档。
●参考“竞赛资料\任务3\开发调用资源\题1”动态库及参考代码“MainActivity.java”（找出参考代码中有用的代码）。
●将文件lib.jar导入libs中；
●将文件夹及文件“armeabi\libuart.so”导入libs中；
●根据上述要求及相关资料实现下面功能：
Ø该题有两个界面，第1个界面上用户可以根据提示输入口令（这里口令统一为“789”），接着点击“确认”按钮后进入第二个界面。
Ø第二个界面上位于屏幕的正中央有个按钮，根据1#照明灯的状态可显示“开灯”或“关灯”。
Ø通过“ADAM4150数字量采集控制模块请求指令说明.pdf”计算1#照明灯的打开和关闭指令。
Ø使用Android提供的Togglebutton类，对1#照明灯（左边、DO1）进行手动控制。
Ø将开发好的程序部署到移动互联终端，应用程序名称为“照明灯移动终端触控系统”。
2、智能楼道灯控制
该任务模拟办公管理区域通往某区域楼道灯自动控制。
新建Android项目，利用提供的软件资源，安照下面设计要求，完成智能楼道灯控制的开发。
设计要求：
●认真阅读“竞赛资料\任务3\开发调用资源\题2\ADAM4150数字量采集控制模块调用库\Analog4150Library库说明.pdf”文档。
●认真阅读“竞赛资料\任务3\任务参考文档\ADAM4150数字量采集控制模块请求指令说明.pdf”文档。
●创建项目后将文件夹及文件“armeabi\libuart.so”导入libs中；
●将文件Analog4150Library.jar导入libs中；
●根据上述要求及相关资料实现下面功能：
Ø通过“ADAM4150数字量采集控制模块请求指令说明.pdf”计算2#照明灯的打开和关闭指令。
Ø该题只有一个界面，要求位于屏幕的正中央有个按钮，名称为“启动智能楼道灯控制”，当点击该按钮后，接在数字量采集器ADAM4150上的人体红外探测器感应到有人时，2#照明灯（右边、DO2）自动打开，5秒钟后自动关闭。
Ø将开发好的程序部署到移动互联终端，应用程序名称为“智能楼道灯控制”。
3、仓库区域火情自动监测
该任务模拟实现火情自动监控系统，要求实时监控仓库区域火情情况。
采集接在数字量采集器ADAM4150上的“火焰”、“烟雾”数据，当发生异常情况及时报警。
新建Android项目，利用提供的软件资源，按下面设计要求，完成仓库区域火情自动监控模块的开发。
设计要求：
●实时采集接在数字量采集器ADAM4150上的“火焰”、“烟雾”数据；
●当发生火情时，报警灯自动报警5秒钟。
●将“竞赛资料\任务3\开发调用资源\题3\IIS接口程序”部署服务器的IIS上。
要求部署到DefaultWebSite（80端口下），添加应用程序方式部署（应用程序名称命名为：
SeviceNew）。
本题将用的接口文件是Service.ashx。
●编写移动互联终端程序，根据上面部署IIS服务端接口程序，实时发送火情状态数据到服务器。
两个JSON根据请求类模型和应答类模型序列化得到：
⏹{"op":
"UpdateDeviceStatus","monitor":
{"Fire":
false,"Smoke":
false}}（请求Json）
⏹{"op":
"updatedevicestatus","issuccess":
"true","context":
{}}（应答Json）
●在服务器上打开“竞赛资料\任务3\开发调用资源\题3\火焰PC端侦测程序\DeviceManagement.exe”文件，检验上面写的移动互联终端应用程序是否正确按照所要求的Json格式提交。
检测方法：
点击“开始检测状态”按钮，并使用打火机触发传感器，这时应用程序界面上会显示“火焰：
着火了”，表示正确。
●将开发好的程序部署到移动互联终端，应用程序名称为“仓库火情监控”。
任务五、物联网PC应用开发
一、任务要求
按照任务说明描述的要求，利用提供的相关资源，开发.NET平台下的Windows项目，实现仓储（批发）区域环境监控、仓储（批发）区域视频存储查找、仓储（批发）区域视频监控、。
完成的项目工程代码要求保存到“提交资料\任务四\”目录下。
二、任务环境
●硬件资源：
计算机、相关网络设备、网络摄像机、1个温湿度传感器模块、1个光照传感器模块、1个LED屏、1个ZigBee四模拟量采集模块；
●确认四模拟量采集模块串口连接线接在串口服务第二个口，也就是配置好串口服务器后的COM3口。
（如未按要求接入COM3口任务4相关题目将不得分！
！
！
）
●确认LED串口连接线接在串口服务第四个口，也就是配置好串口服务器后的COM5口。
（如未按要求接入COM5口任务4相关题目将不得分！
！
！
）
●软件资源：
网络摄像机控制、ZigBee通讯协议、LED屏显示等动态库资料以及相关文档资料，详见竞赛资料中的“竞赛资料\任务4\开发调用资源”。
三、任务说明
1、仓储（批发）区域视频监控
该任务模拟办公区域电脑对仓储（批发）区域内部人员及物品情况实时监控，要求通过网络摄像机实时采集，新建WPF应用程序，利用“竞赛资料\任务四”提供的动态库与文档资源，完成视频监控程序的开发。
设计要求：
●实时显示仓储（批发）区域视频图像。
●能“上”、“下”、“左”、“右”控制摄像头方向。
2、仓储（批发）区域视频监控数据存储
该任务模拟办公区域电脑对仓储（批发）区域内部人员及物品情况实时监控数据进行存储，要求设定好存储时间间隔，并存储到SQLServer2008数据库中。
基于.NET平台，新建WPF应用程序，利用“竞赛
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