比赛项目方案申报书 - 图文

2013-2015年全国职业院校技能大赛

比赛项目方案申报书

类别（国赛已有项目）

申报赛项名称： 智能家居安装维护 申报单位：通信行业职业技能鉴定指导中心 拟举办年份： 2014、2015 方案申报负责人： 姚明 电话： 010-66023291 手机： 13511020338 邮件： yaom7601@163.com 通讯地址： 邮政编码： 申报时间： 2013年10月

1

2013年全国职业院校技能大赛赛项现场

2

1.赛项名称：智能家居安装维护 2.赛项组别：中职组 3.所属产业类型：物联网技术应用 4.在现行中职（或高职）专业目录中的分类： 电子信息大类 3

5.设计团队构成（包括行业、企业、职业院校的成员比例，成员姓名、单位、年龄、职称、职务、工作任务、联系方式等）： 成员姓单位 职称 职务 工作任务 联系方式 名 姚明 通信行业职 竞赛方案设13511020338 业技能鉴定计 指导中心 徐方勤 上海建桥学 副院长 竞赛方案设13601847095 院 计 竞赛方案设13823379770 马晓明 深圳职业技 计 术学院 周连兵 主任 竞赛方案设18606467180 东营市黄河 计 三角洲物联网应用技术研究院 罗汉江 淄博职业学院 主任 竞赛方案设15653319899 计 竞赛方案设13706286769 计 黄伟 南通职业大学电子信息 主任 束遵国 叶海茂 高纪伟 徐鹤林 张冬冬 工程学院 上海企想 上海企想 上海企想 上海企想 上海企想 总经理 技术总监 研发经理 硬件工程师 嵌入式工程师 竞赛方案设计 竞赛方案设计 竞赛方案设计 竞赛方案设计 竞赛方案设计 13817512017 13162080694 13918129643 13816392715 13816504072 4

6.赛项目的： 物联网智能家居是通信技术、信息采集技术和计算机软件技术结合的网络应用，通过本次竞赛，促进中职信息技术类专业面向IT行业应用进一步优化课程设置、改善教学方法、创新培养模式、深化校企合作。考查中职学生理解分析物联网智能家居系统设计的能力，物联网智能家居系统网络组建、智能家居设备配置、信息的采集和处理的应用技能掌握水平和职业能力，同时兼顾考查参赛学生的质量、效率、成本和规范意识。主要包括：团队工作能力、项目组织与时间管理能力、理解分析物联网智能家居系统设计的能力、物联网智能家居布线能力、物联网智能家居设备配置与调试能力、服务器配置与应用能力、物联网智能家居系统安全配置和防护能力、信息采集和处理能力、物联网智能家居技术的应用实施能力、制作工程文档的能力等。 7.赛项意义与设计原则： 赛项意义： 随着感知中国战略的启动及逐步展开，中国物联网产业发展面临巨大机遇。目前，物联网技术还属于一个新兴技术，正在快速发展。2010年国家已将物联网、传感网作为战略性新兴产业相关专业的重点，鼓励各学校申报相关专业。截止到目前，全国已有700多所高等院校向教育部提交了增设物联网等相关专业的申请，各中职院校也在积极设置物联网方向，中职校也在不断探索课程体系建设。为了促进职业院校的物联网及相关专业的建设，培育切合技能成长趋势，切合国家就业政策指向，满足一线物联网相关行业需求的人才，通过比赛的技术引导、教师培训和学生参与，将促进职业学校学生更好、更快的走出校园，走进行业，走入企业。希望通过比赛能够加强在校学生对物联网知识与技能的理解、掌握和应用，提升综合创新应用设计水平和就业竞争力，帮助学生顺利实现由学校毕业生到企业所需人才的转变，掌握最新的市场脉搏。 设计原则： 1) 贴近实际应用。比赛环境模拟实际应用环境，使得比赛内容更加直观、形象、贴近现实。 2) 结合最新技术发展，紧密联系物联网技术的发展趋势，引入多种传感器探测器，通过配置实现多样的联动方式达到高度自动化，更贴近实际的5

生活，以此作为技术的考核点。 3) 借鉴世界技能大赛的领先思路，强调学生的实际动手和动脑能力。 8.赛项方案的特色与创新点： 此次大赛以“创新，物联未来世界”为口号，旨在积极响应当前全球科技发展趋势与潮流，提高相关专业学生物联网技术应用、创新与设计能力，促进物联网专业人才培养与产业发展方向和技术发展趋势的有机结合，从根本上推动学校物联网教育教学工作的快速发展。赛项内容包括无线传感器网络、嵌入式开发以及实际样板间的搭建，从整个内容上不仅仅有传统的模拟应用，还有利用实际的产品自己搭建一个实际的智能家居样板间，把物联网的应用真实地融入到比赛当中，让学生不仅仅认识到物联网的知识的同时，还充分体现在实际应用中，真正的让学生学以致用，这也是学校教学的最终目标，同时也充分体现出此次大赛的特色和创新。 9.比赛主要内容与规则： 1) 竞赛项目内容： 参赛学生能够根据大赛提供的比赛方案，读懂实际的拓扑图方案设计，根据方案设计要求进行传感设备和控制设备部署与实施方案，根据联动需求分析、技术应用环境分析，理解物联网应用与架构,可完成规定设备和实际的电器设备的网络拓扑连接、控制板的选用、设备配置与调试、服务的搭建与调试、故障排除和应用的接入与应用程序开发等。同时考察学生的快速学习和应用能力，在竞赛中学生根据现场提供的中文技术文档完成实际物联网工程中智能家居的简单配置安装和应用。 2) 竞赛规则 比赛场地通过抽签决定，比赛期间参赛选手原则上不得离开比赛场地。 赛场开放，允许观众在不影响选手比赛的前提下现场参观和体验。 竞赛所需的硬件、软件和辅助工具统一提供，参赛队不得使用自带的任何有存储功能的设备，如硬盘、光盘、U盘、手机、随身听等。 参赛队自行决定选手分工、工作程序。 6

参赛队在赛前10分钟领取比赛任务并进入比赛工位，比赛正式开始后方可进行相关操作。 比赛过程中，选手须严格遵守操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判员的监督和指示。若因选手原因造成设备故障或损坏而无法继续比赛的，裁判长有权决定终止该队比赛；若非因选手个人原因造成设备故障的，由裁判长视具体情况做出裁决。 比赛结束（或提前完成）后，参赛队要确认已成功提交竞赛要求的配置文件和文档，裁判员与参赛队队长一起签字确认，参赛队在确认后不得再进行任何操作 10.赛项简介： 赛项名称：智能家居安装维护 专业分类：电子信息(Electronic Information) 智能家居安装维护赛项响应全国职业院校技能大赛“校企合作、社会参与、充分开放”的办赛理念，旨在为中职院校物联网专业搭建校企合作的平台，引导中职院校物联网专业“以赛促学、以赛促教、以赛促改”。要求参赛选手根据给定的项目需求，完成传感器设备和执行控制设备的连接与配置、无线网络的搭建与调试、数据的采集与执行设备的控制，使其根据传感器采集的数据并和设置的阀值条件比较后智能的对执行设备进行控制。 7

11、比赛样题 第一部分 智能家居设备安装调试以及应用配置 本部分要求完成节点板配置，网络拓扑图和设备连线图的绘制，智能家居设备的安装、连线以及软件调试，实现如下样品间电器布局图的效果。 说明：样板间里所有涉及220V强电部分都已经安装完毕，选手仅需针对弱电接线。 图1-1 样板间电器布局图 1.节点板配置 （1）请根据“D:\\竞赛文件\\样板间\\”文件夹中的“节点板配置表”设置对应节点板的板号、板类型、传感器类型。 （2）在无线传感网实验平台软件上的“基础配置”中进行节点板配置，通过无线传感网WEB管理平台显示节点信息。 2.绘制网络拓扑图和设备连线图 使用Visio软件绘制网络拓扑图和设备连线图，完成后以“网络拓扑图”和“设备连线图”的文件名存入“D:\\竞赛结果\\样板间”文件夹中。所需的Visio素材存放8

在“D:\\竞赛文件\\样板间\\”文件夹中。 3.设备安装 按照样板间电器布局图将以下设备安装置指定位置并固定，完成设备供电。 表1-1 设备列表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 设备名称 空调 门禁系统（电子插锁、刷卡器、门铃、开门按钮） 报警灯 温度传感器 湿度传感器 光照度传感器 DVD LED射灯 烟雾传感器 电视红外控制模块（红外控制模块正确学习电视遥控器的开关机功能，红外学习频道号为1频道） 空调红外控制模块（红外控制模块正确学习空调遥控器的开关机功能，红外学习频道号为1频道） DVD红外控制模块（红外控制模块正确学习DVD遥控器的开关机功能，红外学习频道号为1频道） 4.设备连接 根据设备连线图完成以下设备的电源线连接和控制信号线连接，并进行设备调试。 （1）根据LED射灯接线图完成电源线连接、控制信号线连接（LED射灯控制信号线分别接电压型继电器P1/P2接线端子）。 （2）根据报警灯接线图完成电源线连接、控制信号线连接（报警灯控制信号线接电压型继电器P1接线端子）。 （3）根据电动窗帘接线图完成控制信号线连接（电动窗帘控制信号线分别接节点型继电器：窗帘关闭控制信号线接节点型继电器P1接线端子；窗帘开启控制信号线接节点型继电器P2接线端子；窗帘停止控制信号线接节点型继电器P3接线端子）。 （4）根据门禁系统接线图完成电源线连接、控制信号线连接（门禁系统控制信号线接节点型继电器P2接线端子）。 （5）根据烟雾传感器接线图完成电源线连接、控制信号线连接（烟雾传感器控制信号线分别接控制板：白色线接控制板针脚4/橙色线接控制板针脚10）。 （6）根据换气扇接线图完成控制信号线连接（换气扇控制信号线接电压型继电器9

P1接线端子）。 要求：连线预留不超过10公分，并绑扎整齐。 5.软件调试 （1）完成样板间电脑及虚拟机的IP地址配置，实现样板间控系统组网。 ? 样板间电脑IP地址：192.168.X.3 ? WEB服务器IP地址：192.168.X.30 ? 无线路由器的SSID：见附表4 ? 无线路由器的密码：见附表4 （2）正确开启虚拟机运行Web服务。 （3）所有结果通过平板电脑接入配置好的无线网络，打开链接控制页面，进行操作控制。链接：http:// 192.168.X.30/WsnWeb/Default.aspx 注：X为对应工位号（如：1,2,3.......10）。 第二部分 智能家居嵌入式网关应用配置 本部分要求完成智能家居网关与协调器、节点板的连接，绘制网络拓扑图，实现界面、采集数据、实现对智能家居设备的控制和模拟应用配置，并进行NFS网络文件系统挂载和网关移植。 说明：虚拟机登录及提升权限的密码是guosai，两个动态链接库libcontorl1.so、libcontorl2.so存放于虚拟机桌面上的“\\考试标准\\contorl\\”文件夹中。 1.设备连接 首先完成智能家居网关与协调器的连接，之后完成以下设备与节点板的连接。 （1）完成温湿度传感器、求助按钮、二氧化碳传感器与节点板1的连接。 （2）完成红外人体感应传感器、空调模块（数码管）、灯光模块（LED）与节点板2的连接。 （3）完成窗帘模块（步进电机）、风扇模块（直流电机）、光照传感器与节点板3的连接。 2.绘制拓扑图 根据连线操作中的描述用Visio工具画出对应关系的拓扑图,将其结果保存至“D:\\竞赛结果\\02\\网关拓扑图X.vsd”。 10

注：X代表参赛队的工位号 3.SD卡的制作 将Superboot烧写到SD卡中，烧写SD卡所需要资料放置于“D:\\竞赛文件\\网关”文件夹中。 4.Uboot的烧写 将Uboot烧写到网关中，烧写Uboot所需要的资料放置于“D:\\竞赛文件\\网关”文件夹中。 5.内核的烧写 将内核烧写到网关中，烧写内核所需要的资料放置于“D:\\竞赛文件\\网关”文件夹中。 6.界面实现 依照界面效果图和控件的基本属性表，实现控制界面，要求能够体现如下控制效果。 图2-1 界面效果图（灯光关闭） 11

图2-2 启动界面 图2-3 过渡界面 图2-4 界面效果图（灯光开启） 图2-5界面效果图（窗帘开启） 图2-6界面效果图（窗帘关闭） 表2-1 界面属性表 序号 1

控件类型 Label Objectname Temp X 218 Y 31 宽度 75 高度 17 Text 室内温度： 备注 12

2 3 4 5 6 7 8 9 10 Label Label Label Label Label Label Label Label Push Button Temp_Data Light Light_Data Humidity Humidity_Data CO2 CO2_Data Label_Air Btn_Air 301 371 454 218 301 409 454 564 610 31 31 31 54 54 54 54 114 110 60 75 70 75 60 31 70 41 31 17 17 17 17 17 17 17 20 27 0 光照强度： 0 室内湿度： 0 CO2： 0 空调： 开 显示温度值 显示光照度值 显示湿度值 显示CO2值 minimum:16 maximum:31 singleStep:1 value:16 11 Spin Box Air_Data 640 110 59 27 12 13 Push Button Push Button Combo Box Label Label Combo Box Btn_Fan Btn_Led 294 294 335 369 111 111 27 27 风扇开启 灯光开启 “无模式” “安防模式” “白天模式” “夜间模式” 模式选择： 自定义模式： “温度” “湿度” “光照” 当Parameter切换为温度时，text分别为“大于30”、“小于30”； 当Parameter切换为湿度时，text分别为“大于80”、“小于80”； 当Parameter切换为光照时，text分别为“大于150”、“小于150”； “窗帘开启” 14 Mode_Select 294 404 110 27 15 16 17 label_moshi Custom_Mode Parameter 224 427 426 410 311 335 67 80 90 17 17 27 18 Combo Box Condition 426 369 90 27 19

Combo Action1 426 404 120 27 从三组控制13

Box “窗帘关闭” “风扇打开” “风扇关闭” “房间灯开” “房间灯关” 功能中选择一个功能项 20 Combo Box Action2 426 440 120 27 从Action1选定后剩余的两组控制设备中选择一个功能项 图片存于工程文件夹下images文件夹中 21 22 Push Button vertical line 绿色报警灯 Mode_Control line 558 399 440 313 111 31 27 151 自定义模式启动 23 green.png 150 20 30 48 完成欢迎界面（图2-2）中“En”按钮的功能，实现点击后进入下一个页面（图2-3）。完成（图2-3）中“智能家居”按钮的功能，实现点击后进入下一个页面（图2-4）。 7.数据采集 完成以下参数的串口配置、数据采集及实时显示。 （1）完成温度参数的采集，并将温度值实时显示。 （2）完成湿度参数的采集，并将湿度值实时显示。 （3）完成光照度参数的采集，并将光照值实时显示。 （4）完成二氧化碳参数的采集，并将二氧化碳值实时显示。 8.控制功能实现 （1）风扇控制功能 点击“风扇开启”按钮时，打开风扇，风扇控制按钮切换为“风扇停止”；点击“风扇停止”时，关闭风扇，风扇控制按钮切换为“风扇开启”。 （2）电动窗帘控制功能 当界面中窗帘显示区域显示为图2-5时，点击此区域，闭合房间窗帘（即：电机逆时针转动），并更新窗帘显示为图2-6；当界面中窗帘显示区域显示为图2-6时，点击此区域，开启房间窗帘（即：电机顺时针转动），并更新窗帘显示为图2-5。 （3）房间灯光控制功能 14

点击“灯光开启”时，开启房间灯光，房间灯光控制按钮切换为“灯光关闭”，并在界面中显示灯光为开启状态(图2-4)；点击“灯光关闭”时，关闭房间灯光，房间灯光控制按钮切换为“灯光开启”，并在界面中显示灯光为关闭状态(图2-1)。 9.智能家居模拟应用配置 实现智能家居应用中的四种模式，分别是白天模式、夜间模式、安防模式、自定义模式。具体要求如下： （1）当空调开关按钮为“开”时，点击该按钮，按钮切换为“关”，同时将空调控制设置为开启状态，此时才能对空调进行联动控制；反之空调开关按钮显示为“开”，将空调控制设置为关闭状态，空调不能进行联动控制。 （2）白天模式 保持温度、湿度、光照、二氧化碳传感器参数能够实时采集并显示在界面的对应区域中。 关闭房间灯光，开启房间窗帘(即：电机顺时针转动)，完成真实器件动作的同时更新相应功能模块在界面对应区域中的状态。 当室温高于30℃且光照度大于200Lux时，同时打开风扇、闭合房间窗帘并设置空调温度为20℃；完成真实器件动作的同时更新相应功能模块在界面对应区域中的状态，如不满足条件则不执行动作。 （3）夜间模式 保持温度、湿度、光照、二氧化碳传感器参数能够实时采集并显示在界面的对应区域中。 开启房间灯光、闭合窗帘(即：电机逆时针转动)、设置空调温度为24℃，完成真实器件动作的同时更新相应功能模块在界面对应区域中的状态。 红外人体感应检测到有人入侵且主动求助按钮按下时，蜂鸣器报警、界面上的报警指示灯变成红色，如不满足条件则不执行动作。 （4）安防模式 保持温度、湿度、光照、二氧化碳传感器参数能够实时采集并显示在界面的对应区域中。 当温度高于25℃、光照度低于200Lux，且湿度值超过80%的时候，开启窗帘（即：电机顺时针转动），红外人体感应检测到有人入侵或主动求助按钮按下时，同时启动蜂鸣器及风扇，设置空调温度为18℃；如条件不满足时，关闭蜂鸣器及风扇，设置空调温度为24℃；完成真实器件动作的同时更新相应功能模块在界面对应区域中的状态。 （5）自定义模式 15

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gq3t.html