上海市“星光計(jì)劃”第五屆中等職業(yè)學(xué)校職業(yè)技能大賽-物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目試題A卷

上海市“星光計(jì)劃”第五屆中等職業(yè)學(xué)校職業(yè)技能大賽-物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目試題A卷上海市“星光計(jì)劃”第五屆中等職業(yè)學(xué)校職業(yè)技能大賽《物聯(lián)網(wǎng)》競(jìng)賽試題A卷一、注意事項(xiàng)：1、請(qǐng)按照以下比賽環(huán)境，檢查比賽中使用硬件設(shè)備、連接線等設(shè)備、材料和軟件是否齊全，計(jì)算機(jī)設(shè)備是否能正常使用。2、禁止攜帶和使用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備、計(jì)算器、通信工具及參考資料。3、操作過(guò)程中，需要及時(shí)保存設(shè)備配置。比賽過(guò)程中，不要對(duì)任何設(shè)備添加密碼。4、比賽中禁止改變軟件原始存放位置。5、比賽中觸碰、拆卸帶有警示標(biāo)記的設(shè)備、線纜、插座。6、比賽完成后，比賽設(shè)備、比賽軟件和比賽試卷請(qǐng)保留在座位上，禁止帶出考場(chǎng)外。7、比賽完成后，不得切斷所有電源，需保持所有設(shè)備處于工作狀態(tài)。8、仔細(xì)閱讀比賽試卷，分析需求，按照試卷要求，進(jìn)行設(shè)備配置和調(diào)試。9、比賽時(shí)間為180分鐘。二、比賽環(huán)境：1.軟件環(huán)境物理機(jī)：1)操作系統(tǒng)：WindowsXPProfessionalSP32)開(kāi)發(fā)環(huán)境：MicrosoftVisualStudio2010&MSDN3)智能家居開(kāi)發(fā)庫(kù)、開(kāi)發(fā)文檔、配置文件模板4)樣板間控制軟件虛擬機(jī)1)操作系統(tǒng)：WindowsXPProfessionalSP32).NET運(yùn)行時(shí)：.NETFramework4.03)WEB服務(wù)器：MicrosoftIIS4)WEB應(yīng)用：WsnWeb2.競(jìng)賽項(xiàng)目使用器材三、競(jìng)賽題賽題說(shuō)明：1.本次比賽包含三部分考核內(nèi)容，考核內(nèi)容相互獨(dú)立，單獨(dú)評(píng)分。2.第一部分為智能家居模擬應(yīng)用上位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)考核，第二部分為智能家居模擬應(yīng)用嵌入式開(kāi)發(fā)考核，第三部分為真實(shí)智能家居樣板間安裝調(diào)試考核。3.比賽時(shí)間總計(jì)180分鐘，參賽選手可自由分配任務(wù)安排及時(shí)間安排。4.參賽選手需仔細(xì)閱讀試題，按照試題要求填寫答案或提交競(jìng)賽成果。(一)智能家居模擬應(yīng)用上位機(jī)開(kāi)發(fā)1.硬件設(shè)備：智能家居模擬應(yīng)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖A.連線操作根據(jù)拓?fù)鋱D進(jìn)行連線操作，包括所有傳感器與節(jié)點(diǎn)板之間以及協(xié)調(diào)器與PC1機(jī)的連線。具體要求：1）正確地按照拓?fù)溥B接ZigBee傳感控制終端節(jié)點(diǎn)與傳感器2）接口與連接線線序正確3）將協(xié)調(diào)器與PC通過(guò)串行口連接（協(xié)調(diào)器需要外接5V直流電源供電）4）將LED燈組、模擬空調(diào)、溫濕度傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、節(jié)點(diǎn)板1正確連接（節(jié)點(diǎn)板1需要外接5V直流電源供電）5）將煙霧傳感器、蜂鳴器、模擬風(fēng)扇與節(jié)點(diǎn)板2正確連接（節(jié)點(diǎn)板2需要外接5V直流電源供電）6）將光敏傳感器、模擬電動(dòng)窗簾與節(jié)點(diǎn)板3正確連接（節(jié)點(diǎn)板3需要外接5V直流電源供電）7）依次打開(kāi)“協(xié)調(diào)器→節(jié)點(diǎn)板1→節(jié)點(diǎn)板2→節(jié)點(diǎn)板3”的電源開(kāi)關(guān)，給其供電，看到上述3塊節(jié)點(diǎn)板聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)指示燈為綠色時(shí)，表明設(shè)備組網(wǎng)成功，可以進(jìn)行后續(xù)操作。2、上位機(jī)開(kāi)發(fā)參賽者在VisualStudio2010集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下，使用C#開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，完成一套上位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)，軟件界面要求布局合理美觀，該軟件使用BizidealZigbeeV24開(kāi)發(fā)包提供的方法，完成下列模塊功能開(kāi)發(fā)，各模塊的功能按鈕應(yīng)需有相應(yīng)文字表述。配套開(kāi)發(fā)文檔存放在桌面\競(jìng)賽材料（上位機(jī)）文件夾中。軟件開(kāi)發(fā)完成后，運(yùn)行軟件生成文本文件格式的答題結(jié)果，文件保存路徑：桌面\競(jìng)賽成果\參賽編號(hào).doc。模塊一：查詢Zigbee網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)信息1.查詢協(xié)調(diào)器MAC地址：通過(guò)軟件發(fā)送“查詢協(xié)調(diào)器MAC地址”指令給協(xié)調(diào)器并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：2.查詢ChannelID:通過(guò)軟件發(fā)送“查詢ChannelID”指令給協(xié)調(diào)器并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：3.查詢PANID：通過(guò)軟件發(fā)送“查詢PANID”指令給協(xié)調(diào)器并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：4.查詢節(jié)點(diǎn)數(shù)：通過(guò)軟件發(fā)送“查詢節(jié)點(diǎn)數(shù)”指令給協(xié)調(diào)器并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：1)長(zhǎng)短地址映射：1)軟件發(fā)送“查詢長(zhǎng)短地址映射”指令給協(xié)調(diào)器并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：軟件緊接著發(fā)送“燈光控制”指令點(diǎn)亮節(jié)點(diǎn)板1的L7指示燈并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：2)軟件發(fā)送“查詢長(zhǎng)短地址映射”指令給協(xié)調(diào)器并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：軟件緊接著發(fā)送“LED控制”指令點(diǎn)亮節(jié)點(diǎn)板2的L6指示燈并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：3)軟件發(fā)送“查詢長(zhǎng)短地址映射”指令給協(xié)調(diào)器并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：軟件緊接著發(fā)送“LED控制”指令點(diǎn)亮節(jié)點(diǎn)板3的L5指示燈并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：模塊二：?jiǎn)尾娇刂浦噶?.模擬風(fēng)扇控制：通過(guò)軟件發(fā)送“啟動(dòng)風(fēng)扇”指令控制節(jié)點(diǎn)板2的風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)并接受響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：風(fēng)扇啟動(dòng)20秒后，通過(guò)軟件軟件發(fā)送“停止風(fēng)扇”指令控制節(jié)點(diǎn)板2的風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：2.電動(dòng)窗簾控制：通過(guò)軟件發(fā)送“啟動(dòng)電動(dòng)窗簾”指令控制節(jié)點(diǎn)板3的電動(dòng)窗簾逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：3.空調(diào)溫度控制：通過(guò)軟件發(fā)送“空調(diào)溫度控制”指令控制節(jié)點(diǎn)板1的空調(diào)溫度顯示（數(shù)碼管顯示）為20°并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：4.燈光控制：通過(guò)軟件發(fā)送“燈光控制”指令控制節(jié)點(diǎn)板1的LED燈組并接收響應(yīng)，并按如下格式將交互過(guò)程記錄于“參賽編號(hào).doc”：模塊三：實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)采集1.在軟件中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)環(huán)境狀態(tài)采集，以15秒/次的采樣頻率，在60秒內(nèi)，實(shí)時(shí)采集并刷新溫度、濕度、光照度、煙霧、可燃?xì)怏w傳感器的數(shù)據(jù)并顯示在軟件主界面中，并將數(shù)據(jù)采集期間的往來(lái)指令流按如下格式保存在文本文件中：2.將溫度采樣數(shù)據(jù)以二維圖表的形式顯示在軟件的主界面（X軸為時(shí)間軸，Y軸為采樣數(shù)據(jù)軸）。模塊四：家居聯(lián)動(dòng)控制連接在節(jié)點(diǎn)板3上的光照度傳感器數(shù)值低于60時(shí)，連接在節(jié)點(diǎn)板3上的電動(dòng)窗簾（步進(jìn)電機(jī)）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)360度1次，并同時(shí)點(diǎn)亮節(jié)點(diǎn)板3上的L8燈；當(dāng)連接在節(jié)點(diǎn)板3上的光照度傳感器數(shù)值高于100時(shí)，連接在節(jié)點(diǎn)板3上的電動(dòng)窗簾（步進(jìn)電機(jī)）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360度1次，同時(shí)關(guān)閉節(jié)點(diǎn)板3上的L8燈。(二)智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用嵌入式開(kāi)發(fā)1.硬件設(shè)備：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1、連接操作根據(jù)拓?fù)鋱D進(jìn)行連線操作，包括所有傳感器與節(jié)點(diǎn)板之間以及協(xié)調(diào)器與PC2或網(wǎng)關(guān)的連線。具體要求：1)正確地按照拓?fù)溥B接ZigBee傳感控制終端節(jié)點(diǎn)與傳感器2)接口與連接線線序正確3)正確的連接協(xié)調(diào)器和網(wǎng)關(guān)及電腦2、建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)1)開(kāi)啟協(xié)調(diào)器電源2)順序開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)板電源3)觀察Zigbee節(jié)點(diǎn)板組網(wǎng)指示燈3、SD卡的制作將Superboot燒寫到SD卡當(dāng)中，燒寫SD卡所需要資料放置于PC2桌面\競(jìng)賽材料(嵌入式)文件夾中。4、Uboot的燒寫將Uboot燒寫到網(wǎng)關(guān)中，燒寫Uboot所需要的資料放置于PC2桌面\競(jìng)賽材料(嵌入式)文件夾中。5、內(nèi)核的燒寫將內(nèi)核燒寫到網(wǎng)關(guān)中，燒寫內(nèi)核所需要的資料放置于PC2桌面\競(jìng)賽材料(嵌入式)文件夾中。6、數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)將溫度、濕度、光照強(qiáng)度、燃?xì)獾葌鞲衅鞯姆答佒碉@示在虛擬機(jī)的軟件界面中。說(shuō)明：打開(kāi)虛擬機(jī)桌面上的考試標(biāo)準(zhǔn)文件夾中的contorl文件夾下的工程，實(shí)現(xiàn)代碼的編寫，Debug1文件夾中的libcontorl1.so為虛擬機(jī)上運(yùn)行的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，Debug3文件夾中的libcontorl2.so為網(wǎng)關(guān)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。具體要求如下：1）實(shí)現(xiàn)溫度參數(shù)正常的顯示在虛擬機(jī)中界面中2）實(shí)現(xiàn)濕度參數(shù)正常的顯示在虛擬機(jī)中界面中3）實(shí)現(xiàn)光照度參數(shù)正常的顯示虛擬機(jī)中界面中4）實(shí)現(xiàn)燃?xì)鈪?shù)正常的顯示在虛擬機(jī)中界面中5）將功能實(shí)現(xiàn)的每一個(gè)功能的界面截屏圖片保存路徑：PC2\桌面\競(jìng)賽成果\第六題文件夾7、智能家居模擬應(yīng)用配置在虛擬機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)智能家居應(yīng)用中的三種模式，分別是安防模式、白天模式、夜間模式。具體要求如下：2)實(shí)現(xiàn)安防模式，實(shí)現(xiàn)功能要求如下：(1)、保持溫度、濕度、光照、燃?xì)鈧鞲衅鲄?shù)能夠?qū)崟r(shí)采集。(2)、當(dāng)人體感應(yīng)傳感器或者是求助按鈕被按下的時(shí)候，要實(shí)現(xiàn)蜂鳴器響和將虛擬機(jī)中界面上的綠燈變成紅燈且打開(kāi)窗簾(界面上和實(shí)際傳感器都要變化)3)實(shí)現(xiàn)白天模式，實(shí)現(xiàn)功能如下：(1)、保持溫度、濕度、光照、燃?xì)鈧鞲衅鲄?shù)能夠?qū)崟r(shí)采集。(2)、保持窗簾關(guān)閉狀態(tài)，保持燈的關(guān)閉狀態(tài)(LED模塊和虛擬機(jī)界面中的燈狀態(tài)同時(shí)關(guān)閉)(3)、空調(diào)和風(fēng)扇聯(lián)動(dòng)控制，空調(diào)的溫度低于25°的時(shí)就打開(kāi)直流風(fēng)扇，并將值顯示到數(shù)碼管上，并且打開(kāi)窗簾和燈(界面上和傳感器都要發(fā)生相應(yīng)的變化)3）實(shí)現(xiàn)夜間模式，在夜間模式實(shí)現(xiàn)的功能如下：(1)、保持溫度、濕度、光照、燃?xì)鈧鞲衅鲄?shù)能夠?qū)崟r(shí)采集。(2)、保持窗簾開(kāi)啟的狀態(tài)，保持燈的關(guān)閉狀態(tài)(LED模塊和虛擬機(jī)界面中的燈狀態(tài)同時(shí)關(guān)閉)(3)、在白天模式到夜間模式或者是夜間模式到白天模式的切換中，窗簾保持轉(zhuǎn)動(dòng)且實(shí)現(xiàn)當(dāng)從白天模式切換到夜間模式時(shí)燈滅掉，反之燈亮(界面上和真實(shí)的傳感器都發(fā)生相應(yīng)的變化)8、NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的掛載9、第七題實(shí)現(xiàn)的功能全部移植到網(wǎng)關(guān)上，并能夠正常的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能(三)智能家居安裝維護(hù)應(yīng)用注：樣板間里所有涉及220V強(qiáng)電部分都已經(jīng)安裝完畢，選手只針對(duì)弱電接線，節(jié)點(diǎn)板配置表存放在桌面\競(jìng)賽材料（樣板間）文件夾中。2.樣板間電器布局圖3.節(jié)點(diǎn)板配置節(jié)點(diǎn)板根據(jù)節(jié)點(diǎn)板配置表設(shè)置對(duì)應(yīng)的板號(hào)、板類型、傳感器類型，配置好后依據(jù)布局圖安裝至指定位置。4.設(shè)備安裝1)按照LED射燈接線圖完成電源線連接、控制信號(hào)線連接；要求連線預(yù)留不超過(guò)10公分，綁扎整齊。2)按照?qǐng)?bào)警燈接線圖完成電源線連接、控制信號(hào)線連接；要求連線預(yù)留不超過(guò)10公分，綁扎整齊。3)按照電動(dòng)窗簾接線圖完成控制信號(hào)線連接；要求連線預(yù)留不超過(guò)10公分，綁扎整齊。4)按照門禁系統(tǒng)接線圖完成控制信號(hào)線連接；要求連線預(yù)留不超過(guò)10公分，綁扎整齊。5)按照煙霧報(bào)警接線圖完成電源線連接、控制信號(hào)線連接；要求連線預(yù)留不超過(guò)10公分，綁扎整齊。6)按照換氣扇接線圖完成控制信號(hào)線連接；要求連線預(yù)留不超過(guò)10公分，綁扎整齊。7)電視控制系統(tǒng)正確學(xué)習(xí)紅外開(kāi)關(guān)機(jī)功能，紅外學(xué)習(xí)頻道號(hào)為1頻道，完成后依據(jù)布局圖正確安裝至指定位置。8)空調(diào)控制系統(tǒng)正確學(xué)習(xí)紅外開(kāi)關(guān)機(jī)功能，紅外學(xué)習(xí)頻道號(hào)為1頻道，完成后依據(jù)布局圖正確安裝至指定位置。9)DVD控制系統(tǒng)正確學(xué)習(xí)紅外進(jìn)出倉(cāng)功能，紅外學(xué)習(xí)頻道號(hào)為1頻道，完成后依據(jù)布局圖正確安裝至指定位置。10)依據(jù)布局圖正確安裝光照度傳感器節(jié)點(diǎn)板至指定位置。11)依據(jù)布局圖正確安裝溫度傳感器節(jié)點(diǎn)板至指定位置。12)依據(jù)布局圖正確安裝濕度傳感器節(jié)點(diǎn)板至指定位置。5.軟件調(diào)試1)完成PC3及虛擬機(jī)的IP地址配置