模块A:物联网工程设计与实施方案(45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A”文件夹下,若没有该文件夹,则需参赛选手自行创建该文件夹。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。

(一)感知层设备安装与调试

1. 设备选型、布局与安装连接

任务要求:

  • 按照下图把设备安装到实训工位上,要求设备安装符合工艺标准、设备安装正确、位置工整、美观。

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  • 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。
  • 部分设备连接接口如下表所示

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2. 感知层设备的连接和配置

任务要求:

请参赛选手自行选择合适的端口,完成所安装设备的连接和配置,并根据下表设置云平台相关的设备参数。

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  • 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:

请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。

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4. Lora通讯设备的安装配置

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  • 按任务书设定的“WIFI、云平台、设备标识符、传输密钥、设备数量和下表的Lora频段”对Lora网关模块进行配置,和Lora节点、NewSensor模块组成Lora无线传感网。

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5. visio绘制时序图

目前,有多种多样的物联网设备WIFI配网方案,下面以无线网络摄像头这个物联网设备为例,讲解手机热点配网方式(phone-ap-config)的基本工作原理。

  • STA模式:Station,即Wi-FI工作在无线终端模式,通过连接AP热点连接到其他网络
  • AP模式:Access Point,即Wi-Fi工作在热点模式,其它设备可以连接到此节点(AP热点)

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手机热点配网(phone-ap-config),是设备热点配网的一个变种,热点不再由设备创建,而是由手机创建。其具体的配网过程如下:

  • 手机APP端启动一个预定义热点(如热点名为abc,密码为12345678)。
  • 用户按下配网按钮,待配网设备进入STA模式,先使用热点信息(abc/12345678)连接到手机热点上,与手机构成一个局域网。
  • 用户在手机app上提交Wi-Fi路由器的配网信息(SSID/password), 手机将配网信息(SSID/password)发送给设备端。
  • 待配网设备得到配网信息后,断开手机的热点,依然还是STA模式。
  • 待配网设备使用Wi-Fi路由器的配网信息(SSID/password)登录到Wi-Fi路由器,即可连接到Wi-Fi网络。

任务要求:

依据手机热点配网(phone-ap-config)说明,将以上配网过程,用visio绘制成时间序列图,表示用户、手机APP、物联网设备、WIFI路由器这四者的交互关系。将结果文档另存为“手机热点配网时序图.vsd”。

(二)传输层连接与配置

6. 局域网络的连接部署

路由器的出厂默认管理地址为http://192.168.1.1或http://tplogin.cn,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:

  • 现场将提供一根专门的网线用于连接到物联网云平台(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,请参赛选手按照下表路由器的上网设置完成WAN口的配置。

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  • 按照下表的各项无线网络配置要求,完成无线局域网络的搭建。

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  • 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。

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  • 将路由器、交换机、计算机、物联网应用开发终端、NEWPorter、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。

完成以上任务后请做以下步骤:

  • WAN口配置完成后,请将WAN口配置界面截图,要求截图中可以看到要求配置的信息,截图另存为A-6-1.jpg。
  • 无线配置完成后,请将路由器的无线网络名称、2.4G高级设置进行截屏(注只截一张图),要求截图中可以看到要求配置的信息。截图另存位A-6-2.jpg。
  • LAN口配置完成后,请将路由器的LAN口配置界面截图,要求截图中可以看到要求配置的信息,截图另存为A-6-3.jpg。
  • 打开浏览器,进入物联网云平台(192.168.0.138)首页界面截图,另存为A-6-4.jpg。

7. 局域网各设备 IP 配置

任务要求:

  • 请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。

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  • 利用竞赛资料中提供的IP扫描工具,扫描检查局域网中的各终端 IP 地址。

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 请将IP扫描结果截图,另存为A-7-1.jpg。要求检测到除Ubuntu系统外的其他IP。

8. NEWPorter端口配置   

任务要求:

  • 请根据以下表格要求完成NEWPorter对应端口的配置。

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完成以上任务后请做以下步骤:

  • 将NEWPorter的COM1端口WEB端配置的界面截图,另存为A-8-1.jpg。
  • 将NEWPorter的COM2端口WEB端配置的界面截图,另存为A-8-2.jpg。
  • 将NEWPorter的COM3端口WEB端配置的界面截图,另存为A-8-3.jpg。
  • 将NEWPorter的COM4端口WEB端配置的界面截图,另存为A-8-4.jpg。

9.中心网关的配置

任务要求:

  • 进入中心网关,点击设置连接方式菜单,打开 CloudClient连接器的TCP参数设置页面,连接物联网云平台168.0.138TCP服务端口8600,启动连接器。
  • 要求有线modbus设备,zipbee设备,LED显示屏,UHF射频读写器通过中心网关连接云平台,自行添加连接器,将工位上安装好的传感器和执行器添加在对应的连接器下,启动连接器。
  • 中心网关添加好LED显示屏连接器后,在数据监控页面下LED显示屏监控页面上,设置文字“IOT+三位工位号”并发送。

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 将中心网关CloudClient连接器的TCP连接参数配置界面截图,另存为A-9-1.jpg。
  • 将中心网关数据监控页面下新增的modbus设备监控界面截图,截图体现温湿度、噪音不为0,三色灯绿灯打开,截图另存为A-9-2.jpg。
  • 利用网络摄像头抓拍LED显示屏显示内容,另存为A-9-3.jpg。

(三)应用软件部署与配置

10. 环境云的应用

任务要求:

  • 在工作站上安装部署“智能环境云”软件,
  • 参赛选手配置好相应的参数后进入环境云,
  • 添加一个场景名为“智能环境”,并按下表添加传感器,其他未指明的参数自行设定。
  • 添加完成后启动场景。

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 将智能环境云传感器列表运行界面进行截图,另存为A-10-1.jpg。

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11.云平台的使用和配置

打开浏览器,进入物联网云服务平台(http://192.168.0.138),进行如下操作:

任务要求:

  • 注册一个新用户,选择个人注册,手机号为“189123456+2位组号”(如组号为5,则新用户名为18912345605),密码随意设置;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平台评分,由此造成的后果由选手自行承担。)
  • 进入云平台个人设置下的开发设置界面,生成调用API的密钥。
  • 打开云平台/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。
  • 新增一个项目,项目名称为“智能环境”,行业类别为“智慧城市”,联网方案为“以太网”。
  • 在这个项目下新增一个网关设备,设备名称为“物联网网关”,其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。
  • 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。
  • 再在项目下增加一个LoRa网关(设备标识为LoRaGate+【两位工位号】,如工位5,则为LoRaGate05),云平台上会生成LoRa网关的传输密钥,拿一台LoRa网关,配置好WiFi,设备标识和传输密钥等,完成LoRa网关设备的添加。
  • 配置“云平台的策略功能”,选用设备:LED1灯,光照传感器(zigbee)。当光照度低于100时,自动打开灯光,当光照度高于150时,自动关闭灯光。

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 请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。
  • 将添加完成的物联网网关设备管理界面进行截图,要求截图体现物联网网关设备状态为“在线”,截图另存为A-11-2.jpg。
  • 同步成功后,将云平台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。
  • 将LoRa网关添加完成的设备管理界面进行截图,要求截图体现LoRa网关设备状态为“在线”,截图另存为A-11-4.jpg。
  • 将设置好的“策略管理”界面(要求能体现条件表达式并启用)进行截图,另存为A-11-5.jpg。

12. 智能环境的安装与使用

注意事项:SQL Server 2008 R2数据帐号为sa,密码为123456,若无法登录到SQL Server企业管理器,请进入Windows服务自行检查SQL Server服务是否开启,若为停止请将它启动运行。

任务要求:

  • 在服务器上附加智能环境数据库,再完成智能环境IIS服务端程序调试,使IIS服务端程序可正常工作。
  • 在工作站电脑上安装智能环境PC端软件,运行智能环境PC端软件,完成“云平台配置”和“设备配置”页面参数设置使PC端程序可正常工作。
  • 在智能环境PC端软件登录页面输入默认账号密码(admin/123),进入智能环境系统,默认打开市政导览页面。
  • 进入到智能环境道路监控界面,至少完成两个视频的录制,要求相应的监控点的历史数据要有两条记录。
  • 为智能井盖添加一个设备,设备:井盖+【两位工位号】;地点:省体中心中部;井深:200;其他参数由参赛选手自主定义正确的数据,注意坐标不能与其他设备重叠。
  • 设置“井盖+【两位工位号】”自动控制功能,要求当甲烷超过30%时候自动开启风扇。
  • 为水质监控添加一个设备,监测点:松山湖;地点:松山湖;其他参数由参赛选手自主定义正确的数据。打开水质报警信息,并按照以下要求配置报警条件:
  • PH值超出方位6~8时触发报警。
  • 浊度超过20 NTU时触发报警。
  • 电导率超过40 S/m时触发报警。

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 打开浏览器,输入http://智能环境IIS服务端地址:端口/swagger打开服务端swagger接口程序页面,将显示Municipal.Web接口管理页面截图,另存为C-12-1.jpg
  • 打开市政导览页面并进行截图,要求截图中二氧化碳、温湿度、噪音、5这些传感器数值不为初始值(二氧化碳0,温度-10,湿度50,噪音30,PM2.5空),截图另存为C-12-2.jpg。
  • 将至少完成两个视频的录制的道路监控界面截屏,另存为C-12-3.jpg。
  • 将带有数据参数的智能井盖编辑界面截图,另存为C-12-4.jpg。
  • 将智能井盖的自动控制界面截图,另存为C-12-5.jpg。
  • 将水质监控报警条件配置界面截图,另存为C-12-6.jpg。

13.AIOT机房温控系统维护

酒店要需要改造机房温控系统,在机房的各个重要位置,需要装设温湿度检测模块,记录温湿度供管理人员查询。一旦温湿度超出范围,能手动调整排气扇的工作设置来控制机房内的温湿度,由于机房线路较为老旧,不适合大规模对线路进行改造,因此上述设备通讯方式选用LoRaWan方式。

在工作站电脑开启virtualbox虚拟机studentvm,双击桌面上的“NLE实验平台”快捷图标打开平台程序,虚拟机IP地址固定设置为192.168.56.101,请选手使用给定的AIoT工程在线平台账号、密码登录平台,完成相关任务的配置。

任务要求:

13.1 传感设备的连接与配置

根据场景描述要求,请选手在仿真界面中完成设备选型、接线,并为各设备连接正确的电源。设备的部分配置信息如下表格所示:

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仿真设备搭建完成后开启模拟实验,保证实验可以正确运行。请将实验运行时的界面截图,另存为A-13-1.jpg。

13.2 传输层程序安装与配置

请选手在终端界面中从以下地址下载ChirpStack安装程序http://mq.nlecloud.com:8060/chirpstack-docker-cn.tgz,下载完成后解压ChirpStack程序,修改docker相关配置。docker配置文件修改完成后请将“外网访问端口”和“数据中心地址”两部分分别截图(需用红色矩形框出位置),分别另存为A-13-2.jpg、A-13-3.jpg。

执行docker命令启动docker容器,请将命令执行成功后界面截图(要求截图中可以看到具体使用的命令以及命令执行成功的结果信息),另存为A-13-4.jpg。

通过终端界面提供的连接访问ChirpStack程序,并使用提供的账号与密码登录ChirpStack,请将登录后首页截图,另存为A-13-5.jpg。

注:ChirpStack登录账号与密码都是admin,当实验控制台的主机ID和IP发生变化时,需自行查询相关信息和配置,重启ChirpStack项目重新登录ChirpStack。

请选手根据以下表格内容在ChirpStack上完成网络服务与网关文件的配置,未说明内容请自行选择或填写。

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请选手根据以下表格内容在ChirpStack上完成服务配置与设备配置文件的配置。未说明内容请自行选择或填写。

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请参考以下代码段在设备配置文件中配置编码器相关方法。

  • 解密方式:

function bin2String(array) {

return String.fromCharCode.apply(String, array);

}

function Decode(fPort, bytes, variables) {

var buff = “[” + bytes.toString() + “]”;

var data =  eval (“(” + buff+ “)”);

return bin2String(data);

}

 

  • 加密方式

function Encode(fPort, obj, variables) {

return window.btoa(obj);

}

配置部分 配置内容 配置值
网关设备 网关名称 Gateway
网关说明 自行填写
网关ID 手动控制生成
网络服务器 自行选择

完成以上配置后,请根据以下表格完成网关设备的添加,其他未说明内容请自行选择或填写。

结合以上配置内容在ChirpStack上添加一个网关设备。添加完成后请将网关详细界面截图,另存为A-13-6.jpg。

13.3 传输层设备添加的配置

在ChirpStack上添加一个新应用,应用名称自行设置。在此应用下完成各传感器和执行器的添加,具体添加信息如下表格所示,其他未明确信息请自行定义。

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配置完成后启动仿真实验程序,请将可以看到设备首次上线时间的页面截图(要求截图中可以看到本项配置中要求添加的所有设备),另存为A-13-7.jpg。

13.4 平台配置与连接

使用给定的账号登录ThingsBoard并完成本次任务所需设备的配置模板信息的添加。注意所有设备都配置在Root Rule Chain规则链中,设备对应的Queue选择Main。

在ThingsBoard上完成网关设备的录入,并完成ThingsBoard与ChirpStack的对接。注意这里ThingsBoard.io服务地址使用的端口为1883。对接配置完成后请将ChirpStack应用对应的三方平台更新ThingsBoard配置信息界面截图,另存为A-13-8.jpg。

根据以下表格信息,配置ChirpStack应用的设备与ThingsBoard设备的关联,配置完成后请将每个设备配置关联信息的界面截图,另存为A-13-9.jpg,A-13-10.jpg。

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注:在ThingsBoard中找到以上设备,为每个设备选择正确的Device Profile。

13.5 应用配置

请选手在ThingsBoard中实现园区改造应用层搭建。要求仪表板中可以实时显示当前的温、湿度信息,排气扇控制按钮可以控制排气扇的运行或停止。应用层搭建完成最终实现的界面效果如下图(仪表板布局图)所示。

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请选手创建名为“智慧牧场展示”的仪表板。并根据以下表格完成实体别名的配置。

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使用现有的部件(如仪表板布局图所示部件)显示温、湿度信息,并且根据工程仿真数据源上下限设置温、湿度部件的上限值。请将温、湿度部件全部设置完成后的仪表板界面截图,另存为A-13-11.jpg。

在仪表板中添加一个控制按钮部件,用来控制排气扇的运转或关闭。要求使用仪表板布局图所示部件进行配置并将控制按钮名称修改成“排气扇控制”。请将此部件rpc设置value部分内容截图,另存为A-13-12.jpg。

将应用层搭建完成最终实现的界面效果截图,另存为A-13-13.jpg。

(四)职业素养

在项目施工过程中需要安全可靠地选择、使用工具,正确的选择设备,安装稳固、设备部件均匀排布、设备对齐、间距相等、整齐美观;布线合理、所有线都装入线槽。施工完成后需对地板卫生进行打扫、对桌面进行整理、对工具设备进行还原。

任务要求:

  • 赛位区域地板、桌面等处卫生打扫。
  • 使用的工具还原规整、设备摆放工整、设备手提箱的规整等。
  • 工位设备安装整齐、设备部件均匀排布、布线合理美观等。

模块B:物联网系统维护与性能优化(20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B”文件夹下,若没有该文件夹,则需参赛选手自行创建该文件夹。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。

1.Windows系统维护

任务要求:

  • Windows超级管理员账号administrator拥有权限高,容易被有心人用穷举法密码破解,我们可以利用组策略对administrator账号进行改名。
  • 默认情况下,Windows有很多端口是开放的,这些开放的端口会带来很大的安全隐患,比如一些流行病毒的后门端口(TCP 2745 端口等)。我们可以利用IP安全策略中的IP筛选器来关闭这些网络端口。
  • 用户启动主机系统时,登录界面显示上次登录用户名,只需输入密码。恶意攻击者只需对密码进行猜测,无需猜测用户名,为攻击提供方便。 我们可以通过组策略屏蔽之前登录的用户信息。
  • 默认情况下,win10系统关机的时候只会显示“正在关机”,不会显示正在关闭的程序或者服务,可以通过组策略显示详细的关机(或开机)过程,方便出现系统异常的故障排查。
  • 浏览器主页经常被一些程序更改带来安全隐患,可以使用组策略禁止IE浏览器更改主页设置。

完成要求请执行以下步骤:

  • 用组策略将管理员账号administrator 重命名为newlandadmin,将配置界面截图,另存为B-1-1.jpg。
  • 利用IP筛选器关闭端口2745,将该设置界面截屏,另存为B-1-2.jpg。
  • 组策略屏蔽之前登录的用户信息,将该配置界面截屏另存为B-1-3.jpg。
  • 通过组策略显示详细的开/关机过程的设置界面截图,另存为B-1-4.jpg。
  • 使用组策略禁止IE浏览器更改主页设置界面截图,另存为B-1-5.jpg。

 

2.Ubuntu系统维护

在物联网系统中通常会发生一些安全问题,作为物联网工程师需对系统进行安全的配置。请对服务器电脑上部署的VirtualBox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:

  • 使用VirtualBox管理端登录Ubuntu系统,根据下表配置网络IP地址。

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

  • 给Ubuntu系统开通root用户SSH权限,利用提供的PC客户端软件xShell,以root登录Ubuntu系统。
  • 网络异常情况下重启network,提示如图:

请找出问题所在,通过命令行解决。

  • Ubuntu时间不准确,重新设置日期、时间,将时间写入CMOS。

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 使用root账号,通过SSH客户端软件xShell登录Ubuntu系统,显示/root文件夹的界面截图,另存为B-2-1.jpg。
  • 写出解决重启network遇到问题的命令行语句,另存为B-2-2.txt。
  • 将设置日期,时间和将时间写入CMOS的命令行语句(一行一句),写入B-2-3.TXT。

3.SQL Server系统维护

现有三张表AD_Accounts(用户表),AD_Roles(角色表),AD_AccountsRole(用户角色关系表)请根据任务要求完成数据库维护。

任务要求:

  • 在服务器SQLSERVER上,利用U盘“U盘资料/test.sql”还原上面三张数据表。
  • 统计三张表的记录数,查询结果要求如图

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

  • 统计AD_AccountsRole表中不属于AD_Accounts用户的关联数据总条数。
  • 关联查询三张表,得到下面结果

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 请写出统计三张表的记录数的SQL语句,另存为“sql”。
  • 写出统计AD_AccountsRole表中不属于AD_Accounts用户的关联数据总条数的SQL,另存为sql,将该SQL执行一下,把执行结果界面截屏,另存为B-3-1.jpg
  • 写出关联查询SQL语句,另存为“sql”。

 

 

 

模块C:物联网应用开发与调试(35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C”文件夹下,若没有该文件夹,则需参赛选手自行创建该文件夹。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。

1、网络链路系统

搭建物联网网络链路环境,在网络链路搭建区域安装相应的设备:交换机、RS485设备(数字量)、路由器、串口服务器、ZigBee协调器,为后续的各功能模块提供稳定的网络传输链路。

任务要求:

  • 根据“设备区域布局图”在网络链路搭建区域安装相应的设备,搭建局域网,要求局域网内的网络设备可以访问物联网云平台。

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

选手需要使用黑色电工胶带将物联网工程安装平台A、C两面按区域隔离开。

  • 根据“附录:路由器配置表”配置路由器
  • 根据“附录:串口服务器配置表”完成串口服务器的各端口的配置
  • 根据“附录:ZigBee配置表”配置协调器及节点
  • 根据“附录:设备IP地址表”分配各个网络设备的IP地址。

 

 

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 将路由器网络设置的界面截图,另存为C-1-1.jpg。
  • 将路由器无线设置的界面截图,另存为C-1-2.jpg。
  • 将路由器局域网设置的界面截图,另存为C-1-3.jpg。
  • 将ZigBee协调器的配置界面截图,另存为C-1-4.jpg。
  • 用IP扫描工具的扫描结果截图(IP地址至少需体现:串口服务器、服务器、工作站),另存为C-1-5.jpg。

2、物联网云平台应用开发

任务要求:

登录物联网云平台,选用合适传感器和执行器,创建项目生成器应用和配置项目策略,实现以下物联网项目场景:

  • 以红外对射开关作为场景启动/停止信号。
  • 场景启动,电动推杆伸出到顶,行程开关反馈已关门状态。
  • 用UHF桌面发卡器(波特率:57600, 连接中心网关USB口)读取两张RFID标签,要求读1张RFID后开门,电动推杆缩回,LED显示屏显示“欢迎会员光临”。
  • 读另外一张RFID关门,电动推杆伸出到顶,LED显示屏显示“未注册”。
  • 要求开关切换平滑,不可跳动频繁,开/关门操作需要行程开关状态辅助。
  • 场景停止,电动推杆缩回,RFID标签读取不动作。

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 项目名称为:车站门禁系统。下载云平台应用,另存为C-2-1.zip。
  • 在两张RFID标签纸背后,标注一下哪张开门,哪张关门。
  • 将开门和关门的策略启用并截图,另存为C-2-2.jpg,本项作为评分参考,以现场测试设备实际反应结果为得分依据。

3、CC2530单片机开发

找到 2 块 ZigBee(黑色)模块,分别命名为A、B,实现点对点的无线通讯和控制zigbee模块A和B板上LED灯功能

任务要求:

  • 2块ZigBee模块板上电运行时,D5点亮2秒后熄灭,D4、D3、D6保持熄灭 。
  • 参赛选手根据赛位号,设置该两块ZigBee模块信道为25,PANID为0x3000+【0x工位号】。如组号为4,则PANID为0x3004。
  • 选取ZigBee模块B作为协调器,当模块A在加入该协调器创建的网络后,两个模块的D6灯都点亮2秒熄灭。
  • Zigbee模块B通过DB9公头转接端子线连接串口服务器COM2,
  • 如下表绑定LED灯,1表示亮灯,0表示灭灯。例如“0010 1010”(0x2A)表示模块A的D6灯亮,其他灯灭,模块B的D4和D6灯亮,D3和D5灯灭。

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

  • 工作站电脑开启网络调试工具,通过TCP模式访问串口服务器COM2口。
  • 工作站电脑手工发送0-100之间的随机整数,zigbee模块A和B上D4、D3、D6、D5按随机整数转换的8位二进制数做相应的亮灭响应。

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 在这块的ZigBee板上贴上标签纸并标明C-3
  • 开发完成后将Zigbee 模块安装到实训工位串口服务器附近,连接好串口服务器,工作站电脑打开网络调试工具,接收信息并显示,等待裁判验证评分。
  • 把工程源码打包成压缩文件,另存为“C-3单片机开发.rar”

4、NB-IOT时间设置

找到1块NB-IOT节点盒模块,要求在液晶屏上实现以下效果,考核选手对NB-IOT模块液晶屏的输出和串口开发知识的掌握。

任务要求:

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  • 初始运行图显示当前时间(一行年月日和一行时分秒)。
  • 按压KEY4键,显示设置图,黑色三角表示当前设置项。KEY2键上移黑色三角设置项,KEY3键下移黑色三角设置项。
  • 在设置图页面按压KEY4,在当前设置项开启@符号,表示当前设置项可修改,KEY2键设置项加1,KEY3键设置项减1。
  • 修改设置项后,按压KEY4,关闭@符号并保存,返回设置图。
  • 通过USB数据线,将NB-IOT智慧盒连接到开发机串口上,从开发机串口上发送以下16进制格式命令帧,NB-IOT接收后自动修改时、分、秒参数,并统一返回成功:0xFB 0x00 0xFE或失败:0xFB 0x01 0xFE。
数据头 数据类型 数据尾
0xFB 0x04 0x0A 0x1E 0x1E 0xFE
  • 在设置图状态下,按压KEY1复位键返回初始运行图。

 

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 开发完成后将可以运行此要求的NB-IOT模块放在工作站电脑旁,通上电,等待裁判验证评分。
  • 把工程源码打包成压缩文件,另存为“C-4-NBIOT时间.rar

5、湿度监控系统

在工作站上安装部署“智能环境云”软件,参赛选手配置好相应的参数后进入环境云,添加一个场景名为“湿度监控”,并按下表添加传感器,其他未指明的参数自行设定。添加完成后启动场景。

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

利用工位上已经安装好的NS1(LoRa)和LoRa网关,自行设置参数联通,使智能环境云产生的湿度数据(15秒刷新一次),经NS1(LoRa)和LoRa网关上报到云平台。

新建Android项目,利用提供的软件资源,从云平台获取湿度数据,完成下面湿度监测系统的开发。

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

任务要求:

  • 程序通过云平台,读取智能环境云上报的湿度实时模拟值,在界面上同步刷新显示。
  • 工作站电脑TCP模式连接串口服务器COM2口。
  • 读取到湿度值,通过串口服务器COM2口发送给“C-3”ZigBee黑色开发板B,通过zigbee网络转发给ZigBee黑色开发板A。
  • zigbee模块A和模块B上D4、D3、D6、D5按湿度值转换的8位二进制数做相应的亮灭响应。同时界面上8个LED灯图片依据8位二进制数做相应的亮灭显示。

 

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 云平台能接收到智能环境云上报的湿度数据后,将云平台湿度历史数据页面截图,另存为C-5-1.jpg
  • 开发完成后,请将程序以“湿度监控”命名,发布到移动互联终端,没发布不得分,移动互联终端开机,连接好网络。
  • 把工程源码另存为“android湿度监控源码.rar”。

 

6、温室培育甲烷气体监测系统

新建Android项目,利用提供的软件资源,从云平台获取甲烷数据,完成下面温室培育甲烷气体检测系统的开发。

任务要求:

  • 设计界面如下图:

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

2022年全国职业院校技能大赛高职组“物联网技术应用”任务书——08

  • 图一登录页模态弹窗,背景遮罩,点击设置按钮,显示图三设置页面,点击登录到云平台验证,验证成功显示图二主界面。
  • 图二主界面可注销退出云平台,再次访问主界面需要登录。
  • 用云平台的用户名和密码登录。
  • 读取云平台甲烷数据并同步刷新显示。
  • 甲烷大于设定阀值开启风扇和风扇动画,小于阀值停止风扇和动画。
  • 支持手动和自动模式控制风扇。

 

完成以上任务后请做以下步骤:

  • 云平台能接收到智能环境云上报的甲烷数据后,将云平台甲烷历史数据页面截图,另存为C-6-1.jpg
  • 将程序测试涉及到的参数配置,保存在一个文本文件,另存为C-6-2.txt,方便裁判评判验证。
  • 开发完成后,请将程序以“温室培育”命名,发布到物联网应用开发终端,接上网络、电源,等待裁判评判。Android程序未发布到物联网应用开发终端不得分。
  • 把工程源码打包成压缩文件,另存为“温室培育.rar”。

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