2017年湖北省职业院校技能大赛-高职组-物联网技术应用-赛项样题

第一部分 开发环境的搭建 一 比赛要求

本赛题包括网络环境和软件开发环境两部分。网络环境搭建，要求参赛者可以使用网线、路由器、PC等设备进行正确的网络配置。软件开发环境，要求参赛者可以根据比赛提供的安装包，正确的安装嵌入式、Android及C#开发环境。 开发环境的搭建，需要在虚拟机中进行，以避免安装未完成导致对后续试题的影响。

二 比赛内容

1）搭建网络环境。

使用比赛提供的路由器、网线及网络测试工具，搭建局域网络，实现PC、Android平板的网络互通。

配置路由器，设定路由器网关为“192.168.xxx.1”，其中xxx为参赛队的组号，例如，12号队，需将路由器网关设定为“192.168.12.1”。

配置路由器，设定无线WIFI的SSID为“JNDS-xxx”，其中xxx为参赛队的组号，加密方式为WPA-PSK/WPA2-PSK。

配置PC，通过有线方式接入路由器局域网，并将IP信息截图，如下：

将截图保存到PC电脑桌面的“比赛资料”目录中。

配置Android平板，连接本队路由器发出的无线WIFI，并将连接IP信息截图，保存到PC电脑桌面的“比赛资料”目录中。 2）嵌入式开发环境的搭建

打开PC上的虚拟机文件，启动虚拟机，在虚拟机桌面上，使用比赛提供的MDK安装包，完成MDK的安装，并将完成后的软件截图保存到“比赛资料”目录中。

3）Android Studio及JDK运行环境的搭建

打开PC上的虚拟机文件，启动虚拟机，在虚拟机桌面上，使用比赛提供的Android Studio及JDK安装包，完成JDK的安装并截图保存。 4）VS2015的搭建

打开PC上的虚拟机文件，启动虚拟机，在虚拟机桌面上，使用比赛提供的VS2015安装包，完成VS2015的安装。

第二部分 传感器/执行器应用

一 比赛要求

参赛者需要能正确认知各种不同的传感器、执行器类型，并能熟知不同传感器、执行器的应用范围。

二 比赛内容

1）传感器和执行器的识别

比赛将提供两种标签贴纸，第一组为传感器、执行器的名称，如：光照感应器、人体感应器、继电器、烟雾感应。第二组为属性或应用范围，如：用于检测光照强弱、用于控制开关器件、能够检测空气可燃气含量。

参数者需将标签贴纸贴于正确的传感器或执行器上。 2）应用场景的简单搭建

a. 模拟搭建智慧教室场景的门锁控制功能，流程如下：

使用比赛提供的“继电器”模块，正确安装到物联节点底板上，将“风扇”模块，用导线正确连接到“继电器”模块的输出端，通过“风扇”的开关模拟门锁的开关控制。

使用MDK开发环境，打开比赛提供的工程“智慧教室-继电器”，点击编译按钮，对工程进行编译，并下载到物联节点板中，选手需要新建工程，使用比赛资料提供的源码文件，编写代码实现相应功能。

（1）当接收到开锁指令时，控制继电器开锁（风扇旋转）。 （2）当接收到关锁指令时，控制继电器关锁（风扇停止）。

将继电器设备界面开和关两种状态下的屏幕截图保存到PC桌面的“比赛资料”目录。

b.模拟搭建智慧教室场景的光照采样，流程如下：

使用比赛提供的“光照感应”模块，正确安装到物联节点底板上。 使用MDK开发环境，打开比赛提供的工程“智慧教室-光照”，点击编译按钮，

对工程进行编译，并下载到无线模块上的单片机中。

将比赛资料中提供的“测试程序”部署到移动互联终端中，用该程序进行调试并测试，进入设备“光照”的界面，可以看到光照值的正确变化，当用手或遮挡物挡住光照模块时，光照值发生明显的变化。将无遮挡物时的设备界面截图，和有遮挡物时的设备界面截图，保存到PC电脑桌面的“比赛资料”目录。

第三部分 嵌入式应用（C语言）

一 比赛要求

根据不同的应用场景，打开对应的嵌入式工程代码，根据比赛要求，进行代码的编辑修改，完成功能后，进行编译下载运行，以完成场景应用。

二 比赛内容

本题模拟智慧教室应用，在智慧教室应用中，终端（Android或C#）应用需要从嵌入式设备端收集传感器数值，并根据实际情况发送命令让嵌入式设备进行开关动作等等。比赛提供了物联节点板给参赛者进行嵌入式开发，物联节点与物联网关进行无线通信，并实时将数据发送到网络中。

在比赛提供的诸多嵌入式工程中，有一个工程，是对物联设备进行光照值的采样，采样方式为10秒定时轮询，并将采样信息通过串口发送到无线网络中，同时将最新的采样值显示到节点板的OLED液晶屏上。

参赛者需按如下要求进行：

1. 参赛者需要在代码目录中找到此工程。 2. 将默认定时采样时间修改为5秒。

3. 每次采样后，检查采样值，当采样值低于50时，采样时间设定为1秒一次。 4. 每次采样后，检查采样值，当采样值高于50时，采样时间恢复为5秒一次。 5. 每次采样后，对前面所有的采样做平均值运算，运算方法为：去掉最高值，去掉最低值，剩下的值累加取平均值。 6. 调用语句，将平均值显示到OLED液晶屏中。

完成代码编写后，将代码进行编译并下载到51单片机中，并插入到节点底部进行运行。

用手遮挡光照感应器，可以看到OLED显示的采样值由5秒一次变成1秒一次。参赛者需将工程代码保存到PC电脑桌面“比赛资料”文件夹，设备上电保持运行状态，待裁判评判。

第四部分 终端应用（Android/Java、C#.Net）

一 比赛要求

根据不同的应用场景，打开对应的Android或C#代码工程，根据比赛要求，进行代码的编辑修改，完成功能后，进行编译运行，以完成场景应用。

比赛将提供已经正常运行的传感采样模块及物联网关，所以在此部分，参赛者只需要完成终端部分的代码编写。

二 比赛内容

本题模拟智慧教室应用，在智慧教室应用中，终端（Android或C#）应用需要从嵌入式设备端收集传感器数值，并根据实际情况发送命令让嵌入式设备进行开关动作等等。

1） Android 基础部分

在比赛提供的诸多Android工程中，有一个工程，是对物联网关发送过来的光照采样数值进行Android界面显示的，并展示了两个按钮，用来控制继电器设备的开关动作。

参赛者需按如下要求进行：

1. 参赛者需要在工程代码目录中找到此工程（定义为“物联显示终端”）。 2. 在界面上新增“信息记录”和“平均值”两个文本框控件。

3. 在此工程的基础上，将每一次采样过来的光照数值，加上当前系统时间，输出到界面的“信息记录”文本框中，每条信息一行，显示多行，并允许上下滑动查看未显示完全的内容。

4. 对最新的十次采样信息，进行平均值运算，将平均值显示到界面的“平均值”文本框中，只显示最新的平均值。

5. 以分钟为单位，将平均值保存到SQLite数据库中。

6. 新增一个图片控件，使用比赛提供的报警图片，当平均值低于50时，界面显示报警图片，否则显示设备正常运行图片。

7. 判断前面运算得到的平均值，当平均值低于50时，调用SDK命令，开启继电器设备开关，否则关闭继电器设备开关。

完成代码后，编译并运行工程，可以看到用手遮挡光照数值，Android设备界面发生变化，按下物联节点的模拟报警按钮，会看到Android界面的采样值发生低于50的数据，并触发报警，报警图片变化。保持程序运行，待裁判评判。

高阶部分

新建一个Android工程（定义为“物联管理终端”），搭建TCP服务器。 当发生采样报警时，基础部分的工程通过TCP连接，将报警信息发送到物联管理终端，物联管理终端在界面上进行报警图片的显示。

完成后，将App下载安装到Android平板上，待裁判评判。 2） C# WPF 基础部分

在比赛提供的诸多C# WPF工程中，有一个工程，是对物联网关发送过来的光照采样数值进行界面显示的，并展示了两个按钮，用来控制继电器设备的开关动作。

参赛者需按如下要求进行：

1. 参赛者需要在工程代码目录中找到此工程（定义为“物联显示终端”）。 2. 在界面上新增“信息记录”和“平均值”两个文本框控件。

3. 在此工程的基础上，将每一次采样过来的光照数值，加上当前系统时间，输出到界面的“信息记录”文本框中，每条信息一行，显示多行，并允许上下滑动查看未显示完全的内容。

4. 对最新的十次采样信息，进行平均值运算，将平均值显示到界面的“平均值”文本框中，只显示最新的平均值。

5. 新增一个图片控件，使用比赛提供的报警图片，当平均值低于50时，界面显示报警图片，否则显示设备正常运行图片。

6. 判断前面运算得到的平均值，当平均值低于50时，调用SDK命令，开启继电器

设备开关，否则关闭继电器设备开关。

完成代码后，编译并运行工程，可以看到用手遮挡光照数值，WPF设备界面发生变化，按下物联节点的模拟报警按钮，会看到WPF界面的采样值发生低于50的数据，并触发报警，报警图片变化。保持程序运行，待裁判评判。 高阶部分

新建WPF应用程序实现通过数据采集与控制设备采集烟雾传感器值，模拟对某智能家居进行火灾检测和处理，并通过网络通讯技术将检测状态实时传递到移动终端。

（1）自行设计应用程序界面，实现任务要求功能。 （2）智能家居火灾检测和处理功能：

（3）当检测到烟雾时，程序弹出“提示框”提示出现火情，同时控制风扇转动（模拟消防设施运作）；“提示框”关闭后，风扇停止转动。

完成后，将程序安装到PC电脑上，待裁判评判。