GZ038 物联网应用开发赛题第3套

2023年全国职业院校技能大赛

高职组

物联网应用开发

任

务

书

（第3套卷）

工位号：______________

第一部分 竞赛须知

一、竞赛要求

1、正确使用工具，操作安全规范；

2、竞赛过程中如有异议，可向现场考评人员反映，不得扰乱赛场秩序；

3、遵守赛场纪律，尊重考评人员，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、操作台、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；

3、竞赛过程中，解答题目如果出现使用虚假数值、随机数值仿冒真实采集到的数值充当竞赛结果误导裁判，一经核实代码后，本道题不得分，总分倒扣3至5分。

四、选手须知

1、任务书如出现缺页、字迹不清等问题，应及时向裁判示意，并进行更换；比赛结束后，比赛提供的所有纸质材料、U盘等不得带离赛场；

2、设备的安装配置需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服务器计算机的“D盘”根目录下的指定文件夹内，同时拷贝一份“提交资料”副本至U盘根目录下，未存储到指定位置的文件均不得分；

4、比赛过程中，选手如怀疑设备问题，且有明确证据确认损坏由非选手因素造成，可向裁判提交书面说明，经技术人员判断和裁判长裁决认可，可更换设备，并由裁判长裁决是否补时和补时长度，没有明确证据确认损坏由非选手因素造成设备损坏的，不予更换设备和补时；

5、在裁判组宣布竞赛结束后，参赛选手应立即停止对竞赛设备与计算机的任何操作。

第二部分 竞赛设备及注意事项

竞赛选手依照本竞赛项目的任务内容，完成任务书要求的相关操作与开发任务。

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（如提供压缩包形式，需参赛选手将其复制到D盘并解压），自行根据竞赛任务要求使用；

3、竞赛过程中应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线，不要对设备随意加密。

二、硬件环境

序号	设备名称	单位	数量
1	物联网竞赛技术平台	套	1
2	物联网工具箱及耗材包	套	1
3	服务器（计算机上有标注）	台	1
4	工作站（计算机上有标注）	台	1

第三部分竞赛任务

模块一  物联网方案设计与升级改造（40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\模块一”文件夹下，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。

子任务1-1 感知层设备安装与调试

1、设备选型、布局与安装连接

按照任务要求把设备安装到物联网实训工位上，要求设备安装符合工艺标准、设备安装正确、位置工整、美观。

任务要求：

• 工位设备安装布局图如下：
• 

• 要求A-Q1区域中的激光对射模组和A-Q2、A-Q3区域中的设备通过A-Q3区域中的IoT采集器1实现数据通讯与控制。
• 要求B-Q1区域中多合一传感器RS485直连中心网关，上报云服务系统。

其它RS485设备通过该区域中的ZigBee Node节点实现数据通讯，ZigBee Master节点通过4G通讯终端实现数据与云服务系统间通讯。

• 要求C-Q2区域中的设备通过该区域中的串口终端实现数据通讯。
• 要求C-Q3区域中的设备通过该区域中的IoT采集器2实现数据通讯与控制。
• 要求将扫描枪、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。
• 要求在划分区域的线槽盖上粘上黑色电工胶带，表示该线槽是区域分割线。选手需自行制作合格的网线，若选手无法实现，可以填写“协助申请单”后，领取成品网线，但提出申请后，将按标准扣分。该网线处理不好，会影响后续部分任务完成。

2、感知层设备的连接和配置

任务要求：

• 参赛选手根据设备性质自行设计连接方式，完成所安装设备的连接和配置，并根据下表设置云服务系统相关的设备参数。

名称	云服务系统标识
RGB灯带 - 红	m_rgb_red
RGB灯带 - 绿	m_rgb_green
RGB灯带 - 蓝	m_rgb_blue
水浸传感器	m_water_immersion
二氧化碳变送器	m_co2
多合一传感器 - 人体	m_multi_body
多合一传感器 - pm2.5	m_multi_pm25
多合一传感器 - 温度	m_multi_temp
多合一传感器 - 湿度	m_multi_hum
超声波传感器	m_ultrasonic
百叶箱传感器 - 温度	m_louverbox_temp
百叶箱传感器 - 湿度	m_louverbox_hum
噪声	m_noise
温湿度传感器 - 温度	m_temp
温湿度传感器 - 湿度	m_hum
光照传感器	m_light
风速传感器	m_wind_speed
安全光幕传感器	m_light_curtain
火焰传感器	m_fire
烟雾探测器	m_smoke
微波感应开关	m_microwave
行程开关(单轮式)	m_travelSwitch_singleWheel
接近开关	m_near
限位开关	m_limit
行程开关	m_travelSwitch
激光对射模组	m_laser
频闪红灯	m_strobe_red
频闪黄灯	m_strobe_yellow
常亮绿灯	m_steady_green
常亮白灯	m_steady_white
转动指示灯	m_rotating_lamp
LED灯泡	m_lamp
风扇	m_fan
多层指示灯 - 红灯	m_multi_red
多层指示灯 - 黄灯	m_multi_yellow
多层指示灯 - 绿灯	m_multi_green
直流电动推杆 - 前进	m_pushrod_putt
直流电动推杆 - 后退	m_pushrod_back
直流电机速度	m_speed
ZigBee人体	z_body
ZigBee温度	z_temp
ZigBee湿度	z_hum
ZigBee光照	z_light
ZigBee火焰	z_fire
ZigBee风扇	z_fan
ZigBee灯泡	z_lamp

              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：

• 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。

设备	参数	值
所有模块	网络号（PanID）	1000+【工位号】*10
	信道号（Channel）	自行设定
	序列号	自行设定

4、Lora通讯设备的安装配置

设备	配置项		配置值
LoRa网关	设备标识符		LoRaGate+【两位工位号】 例如：8号工位设备标识符为 LoRaGate08
	设备数量		1
	设备频率		4200+【工位号】*5， 如1号工位4200+5=4205 2号工位4200+2×5=4210
	网络ID		自行设置
NS1	参数	甲烷
	标识	m_Methane1
	工作模式	LoRa模式
	设备地址	1
	Lora频段	4200+【工位号】*5

子任务1-2 传输层连接与配置

1、局域网络的连接部署

路由器的管理地址为http://192.168.1.1或【指定地址】，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服务系统（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，参赛选手按照下表路由器的上网设置完成WAN口的配置。
• 按照下表的要求完成无线网络配置。
• 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。
• 将路由器、交换机、计算机、物联网应用开发终端、串口服务器、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。

序号	网络配置项	网络配置内容
1	WAN口连接类型	固定IP地址
2	IP地址	192.168.0.【工位号】
3	子网掩码	255.255.255.0
4	网关	192.168.0.254

序号	网络配置项	网络配置内容
1	无线网络功能	关闭无线网络

序号	网络配置项	网络配置内容
1	LAN口IP设置	手动
2	IP地址	172.18.【工位号】.1
3	子网掩码	255.255.255.0

完成以上任务后做以下步骤：

1. WAN口配置完成后，将WAN口配置界面截图，另存为A-5-1.jpg。要求截图中可以看到要求配置的信息。
2. 无线配置完成后，将路由器关闭无线网络设置的界面截屏，另存位A-5-2.jpg。要求截图中可以看到关闭了无线网络功能。
3. LAN口配置完成后，将路由器的LAN口配置界面截图，另存为A-5-3.jpg。要求截图中可以看到要求配置的信息。

2、局域网各设备 IP 配置

任务要求：

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

序号	设备名称	配置内容
1	服务器	IP地址：172.18.【工位号】.11
2	工作站	IP地址：172.18.【工位号】.12
3	网络摄像头	IP地址：172.18.【工位号】.13
4	物联网应用开发终端	IP地址：172.18.【工位号】.14
5	串口服务器	IP地址：172.18.【工位号】.15
6	物联网中心网关	IP地址：172.18.【工位号】.16
7	虚拟机Ubuntu系统	IP地址：172.18.【工位号】.17
8	IOT数据采集网关1	IP地址：172.18.【工位号】.18
9	IOT数据采集网关2	IP地址：172.18.【工位号】.19

完成以上任务后做以下步骤：

1. 将IP扫描结果截图，另存为A-6-1.jpg。要求需检测出除Ubuntu系统外要求配置的其他IP。

3、调试综合显示屏

任务要求：

• 要求调试综合显示屏显示如下文字效果（注：LED显示黑底红字，工位号以实际为准）：

工位号XX

完成以上任务后做以下步骤：

1. 利用网络摄像头抓拍LED显示屏显示内容（要求图片清晰），另存为A-7-1.jpg。

4、感知及识别设备的使用

请参赛选手安装好热敏票据打印机，并根据以下任务要求完成相关操作。

任务要求：

• 使用识别设备识别上图一维码对应的值。
• 将一维码对应的值生成二维码。
• 使用热敏票据打印机将二维码打印出来，不用撕下。

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 将识别出来的一维码值保存到记事本中，另存为A-8-1.txt。
2. 将生成的二维码图片另存为A-8-2.jpg。

5、UHF射频读写器调试

任务要求：

• 使用UHF射频读写器调试工具读取超高频标签EPC号数据。

完成以上任务后做以下步骤：

1. 使用红色矩形圈出接收区中表示EPC号的数据位置，要求精准圈出并截图，另存为A-9-1.jpg。

子任务1-3 物联网网关的配置与使用

1、物联网中心网关的使用

登录物联网中心网关管理界面，根据要求完成相关配置。

任务要求：

• 要求完成TCP连接参数配置，将中心网关数据发送到物联网云服务系统。
• 根据实际线路连接方式，将工位上安装的传感器和执行器分别录入到对应的连接器中。

完成以上任务后做以下步骤：

1. 将中心网关配置TCP连接参数的界面截图，另存为A-10-1.jpg，要求截图中可以看到配置数据发送至物联网云服务系统相关的信息。
2. 将中心网关数据监测界面中可以看到C-Q3区域安装设备的数据监测界面截图，另存为A-10-2.jpg。要求截图中可以看到,温湿度，光照数据正常，常亮绿灯点亮，风扇1关闭。。

2、4G通讯终端设备的使用

登录4G通讯终端设备管理界面，根据要求完成相关配置。

任务要求：

• 要求完成Cloud Client连接方式的参数配置，将4G通讯终端设备数据发送到物联网云服务系统。
• 4G通讯终端设备设置网络连接为以太网方式。
• 根据实际线路连接方式，将工位上安装的传感器和执行器分别录入到对应的连接器中。

完成以上任务后做以下步骤：

1. 将4G通讯终端设备配置Cloud Client连接方式的界面截图，另存为A-11-1.jpg，要求截图中看到数据发送至物联网云服务系统相关的配置信息。
2. 将4G通讯终端设备连接器添加光照度传感器（多合一传感器）的设置界面截图，另存为A-11-2.jpg
3. 将4G通讯终端设备监测界面中可以看到B-Q1区域安装设备的数据监测界面截图，另存为A-11-3.jpg。要求截图中多合一传感器数据正常，水浸监测到报警信号。

子任务1-4 云服务系统的配置与使用

1、云服务系统用户注册与使用

使用浏览器访问物联网云服务系统（访问地址：http://192.168.0.138），根据以下任务要求完成相关任务。

任务要求：

• 注册一个新用户，选择个人注册，手机号为“189123456+2位工位号”（如工位号为5，则新用户名为18912345605），密码任意设置；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服务系统评分，由此造成的后果由选手自行承担。）
• 进入云服务系统个人设置下的开发设置界面，生成调用API的密钥。
• 打开云服务系统/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“智能市政”，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”，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。
• 在“智能市政”项目下新增一个4G通讯终端设备，设备名称和标识为“4GMT12345+[二位工位号]”，其它相关参数选手按正确方法自行设置。
• 上述4G通讯终端设备显示上线状态后，通过“数据流获取”按钮同步4G通讯终端已设置的传感器与执行器设备。

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 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-12-1.jpg。
2. 将添加完成的云服务系统设备管理界面进行截图，要求截图红圈圈出物联网网关设备和4G通讯终端设备状态都为“在线”，截图另存为A-12-2.jpg。
3. 同步成功后，将云服务系统物联网网关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-12-3.jpg。
4. 同步成功后，将云服务系统4G通讯终端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-12-4.jpg。

2、物联网云服务系统应用部署

任务要求：

• 在云服务系统上使用应用管理模块的项目生成器软件创建应用，名为“楼道光控”。

• 从云服务系统获取传感器值并显示：光照度（C-Q3）。
• 从云服务系统采集、控制执行器并显示：LED灯（双联继电器）。

• 使用竞赛资料包提供的图片资料，搭建场景，应用界面布局合理美观。
• 利用手电筒，使光照度大于300，显示白天背景图；
• 光照度小于等于300，并且大于100，显示夜晚背景图，LED灯熄灭；
• 用手包住光敏模块，使光照度小于等于100，显示夜晚开灯背景图，开启LED灯；

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 请在云服务系统上将该应用进行发布，使应用可以直接进入浏览。将应用管理页面截屏，要求截图体现应用已发布，截图另存为A-13-1.jpg。
2. 将项目生成器配置体现白天背景图用户界面截屏，截图体现光照度、LED灯当前状态/值，截图另存为A-13-2.jpg。
3. 将项目生成器配置体现夜晚背景图用户界面截屏，截图体现光照度、LED灯当前状态/值，截图另存为A-13-3.jpg。
4. 将项目生成器配置体现夜晚开灯背景图用户界面截屏，截图体现光照度、LED灯当前状态/值，截图另存为A-13-4.jpg。
5. 将云服务系统上“楼道光控”应用下载，另存为A-13-5.zip。

白天效果图

夜晚效果图

夜晚开灯效果图

子任务1-5 AIoT系统的配置与使用

1、机房温控系统实施

酒店需要改造机房温控系统，在机房的各个重要位置，需要安装温湿度检测模块，记录温湿度数据供管理人员查询。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，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：

（1）传感设备的连接与配置

根据以上描述要求，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所示：

项目	配置信息	配置值	说明
LoRa网络	采集间隔	5秒
	频率	470300000+(N*200000)	N为工位号
温湿度传感器 （485型）	温度随机范围	-40~80	使用随机值
	湿度随机范围	0~100
	随机间隔	5秒
ADAM4150	手动风扇控制	DO6

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-14-1.jpg。

（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:// 【地址及端口】/chirpstack-docker-cn.tgz，下载完成后解压ChirpStack程序文件，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-14-2.jpg、A-14-3.jpg。

执行docker-compose命令启动docker容器，请将命令执行成功后的界面截图（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-14-4.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-14-5.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。

配置部分	配置内容	配置值	备注
网络服务	网络服务器名称	Lorawan_default
	网络服务器	chirpstack-network-server:8000
网关配置文件	名称	gateway_profile
	统计间隔	1秒
	启用通道	1
	网络服务器	新添加的网络服务器名称

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。

配置部分	配置内容	配置值	备注
服务配置	服务配置文件名称	service_profile
	网络服务器	自行选择
设备配置文件	名称	device_default
	网络服务器	自行选择
	LoraWan Mac版本	1.0.2
	LoraWan区域参数	A
	EIRP最大值	0
	上行间隔	2秒
	OTAA	支持

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。

1. 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);

}

1. 加密方式

function Encode(fPort, obj, variables) {

  return window.btoa(obj);

}

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。

配置部分	配置内容	配置值	备注
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

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-14-6.jpg。

（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所示，其他未明确信息请自行定义。

设备类型	设备名称	备注
传感器	tmp_hum	温湿度传感器
执行器	fan	排气扇

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-14-7.jpg。

（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-14-8.jpg。

根据以下表格信息，配置ChirpStack应用的设备与ThingsBoard设备的关联，配置完成后请将温湿度、排气扇设备配置关联信息的界面截图，分别另存为A-14-9.jpg，A-14-10.jpg。

配置设备	变量名	变量值
温湿度传感器（485型）	ThingsBoardDeviceName	温湿度
排气扇		排气扇

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

（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。

仪表板布局图

请选手创建名为“智慧酒店”的仪表板。并根据下表完成实体别名的配置。

实体类型	实体名	关联信息
单一设备实体	温湿度传感器	单个实体设备：温湿度
	排气扇	单个实体设备：排气扇

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、湿度部件的上下限值。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-14-11.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-14-12.jpg。

将应用层搭建完成最终实现的界面效果截图，另存为A-14-13.jpg。

子任务1-6 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：

1. 用组策略将管理员账号administrator 重命名为iotuseradmin,将配置界面截图,另存为A-15-1.jpg。
2. 利用IP筛选器关闭端口2745，将该设置界面截屏，另存为A-15-2.jpg。
3. 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A-15-3.jpg。
4. 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A-15-4.jpg。
5. 使用组策略禁止IE浏览器更改主页设置界面截图，另存为A-15-5.jpg。

子任务1-7 Ubuntu系统维护

请对服务器电脑上部署的虚拟机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：

• 开通root用户的SSH权限。
• 工作站电脑通过SSH软件XSHELL, 以root用户远程登录Ubuntu系统,在/home/iotuser目录下新建Files目录，给Files目录权限设置为777。
• 利用U盘资料提供的XFTP工具将NLE_MQTTServer.1.1.7.tar.gz文件，上传到/home/iotuser/Files目录下，然后解压缩

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 使用SSH工具Xshell，以root用户登录Ubuntu系统，将登录成功界面截图,要求截图体现登录端IP，另存为A-16-1.jpg。
2. 请使用命令查询当前网络ip地址，请将查询结果界面截图（要求截图中可以看到具体的命令）,另存为A-16-2.jpg。
3. 请将添加Files目录并且授权777的设置完成后结果界面截图,另存为A-16-3.jpg。
4. 将NLE_MQTTServer.1.1.7.tar.gz文件上传到/home/iotuser/Files目录下的过程中进行截屏，另存为A-16-4.jpg。
5. 请将NLE_MQTTServer.1.1.7.tar.gz解压命令，写入文本文件，另存为A-16-5.txt。
6. 进入解压后的文件夹，将解压后的文件清单列表显示截屏 ，另存为A-16-6.jpg

子任务1-8 数据库运维查询与优化

在物联网软件系统体系中，其都要用到数据库,请参赛选手根据任务要求完成数据库的运维查询与性能的优化。

任务要求：

• “竞赛资料/模块二”目录下，提供了MYSQL服务安装包 mysql-5.7.36-winx64.zip（Windows），请在服务器计算机上自行安装MySQL数据库并启动数据库服务。将windows服务列表中MySQL服务处于“正在运行”状态的界面截图，另存为A-17-1.jpg。
• 数据库安装完成后，设置root用户密码123456，开通用户远程连接。
• 在工作站计算机安装Navicat软件，并配置远程连接服务器计算机上新安装的MySQL数据库。将Navicat成功连接mysql数据库的界面截屏，另存为A-17-2.jpg。
• 创建nleedge数据库，利用U盘提供的Navicat数据备份文件nleedge.nb3，或者使用数据库还原脚本data.sql,在Navicat软件上还原nleedge数据库，数据库表结构信息见U盘附件《nleedge表结构信息.doc》。
• 数据库还原成功后，在Navicat打开nleedge数据库，以详细信息方式查看数据表并截图，另存为A-17-3.jpg。
• 新建查询窗口，写出查询nleedge数据库中所有数据表和每个表的记录数的SQL语句,另存为A-17-4.sql,执行SQL语句，将查询语句和查询结果截屏，另存为A-17-5.jpg。

子任务1-9 硬件设备维护

任务要求：

• 将设备地址未知的GPS/北斗定位模块接上电源，通过RS232/RS485转换器和USB转串口线直接连接任务计算机（串口指定COM10，波特率9600），在任务计算机上打开串口调试工具，参考提供的资料“山东互信北斗设备.pdf”，发送查询北斗定位模块当前设备地址的命令帧，串口调试工具显示接收到的查询结果响应帧。
• 在PC上的串口调试工具上，发送设置北斗定位模块设备地址的命令帧，将GPS/北斗定位模块设备地址修改为08。
• 发送读取北斗定位模块实时经纬度值的命令帧，串口调试工具接收返回的经纬度数据帧如下：

接收报文	01 03 46 24 47 4E 52 4D 43 2C 30 36 30 38 33 39 2E 30 30 2C 56 2C 32 36 30 31 2E 32 39 38 32 39 2C 4E 2C 31 31 39 32 34 2E 33 39 37 38 35 2C 45 2C 30 30 35 2E 36 2C 32 31 31 2E 33 2C 30 36 30 37 32 32 2C 4F 4B 2A 31 37 B0 2D

任务完成后提交以下资料：

1. 将GPS/北斗定位模块设备地址查询命令帧和响应帧界面截屏，另存为A-18-1.jpg；
2. 用串口调试工具发送设置北斗定位模块设备地址为08的命令帧和响应帧的界面截图，另存为A-18-2.jpg；
3. 利用U盘资料提供的“字符进制转换工具”, 将北斗定位模块接收报文中的Hex定位数据转换为ASCII字符串；按协议文档解析出数据，将接收报文的经纬度数据、定位时间（北京时间年月日时分秒）另存为A-18-3.txt 。

子任务1-10 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：

• 工位区域地板、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。

模块二 物联网应用开发与调试（60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\模块二”文件夹下。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。

子任务2-1 物联网项目原型设计

使用Axure原型绘制软件，根据下图所示完成原型设计。

任务要求：

• 两个联动的下拉选项框A和B，选择框A为省份下拉选择框，选项为：北京、甘肃。
• 当下拉选项框A选择北京，则区域下拉选项框B子选项为北京区域。
• 当选项框A选择甘肃，则选项框B子选项为甘肃省区域。
• 子选项添加不少于五个。

完成以上任务后做以下步骤：

1. 完成以上功能，将生成的Axure工程文件另存为“原型设计.rp”。

子任务2-2 串口通讯系统开发

找到 1 块 ZigBee蓝色节点盒，通过USB数据线连接工作站，编码实现UART串口模式控制模块板上LED灯功能：

任务要求：

• ZigBee节点盒上电运行时，LED1点亮3秒熄灭，LED2熄灭 。
• 串口连接波特率57600,8个数据位，无校验位，1个停止位
• 工作站发送0xE1,zigbee节点盒LED1灯亮，工作站收到"The LED1 is Open! "回复信息（注意回复信息带回车换行）。
• 工作站发送0xE2,ZigBee节点盒LED1灯灭，工作站收到"The LED1 is Closed! "回复信息（注意回复信息带回车换行）。
• 工作站发送0xF1,ZigBee节点盒LED2灯亮，工作站收到"The LED2 is Open! "回复信息（注意回复信息带回车换行）。
• 工作站发送0xF2,ZigBee节点盒LED2灯灭，工作站收到"The LED2 is Closed! "回复信息（注意回复信息带回车换行）。
• 

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 在这块的ZigBee板上分别贴上标签纸并标明C-2。
2. 开发完成后将可以运行此要求的ZigBee 模块一安装到工作站电脑旁，连接好USB转串口线，工作站电脑打开串口调试工具接收信息并显示，等待裁判验证评分。
3. 把工程源码打包成压缩文件，另存为“串口通讯系统.rar”。

子任务2-3 智能设备开发

使用一个LoRa模块、一个光照传感器模块完成一个光环境的监控。

任务要求：

• 使用提供的未完成的工程进行开发。
• 设备上电后，板上的LED1亮，LED2灭。
• 液晶屏上实时显示当前光照值，效果如下：
• 

• 当光照低于某一设定值时（可用手遮住），板上的LED2灯亮起，高于这一值（手拿开）时LED2灭。

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 开发完成后将这些相关设备贴上“C-3”标签纸，安装到物联网工程安装平台题3区域，接上电源，等待裁判评判。
2. 请将完整的工程项目文件保存到U盘“提交资料\模块二\题3”目录下。

子任务2-4 智能电影院系统

新建Android项目，选用CO2传感器（四输入），双联继电器ZigBee外接风扇及灯泡、电动推杆、中距离一体机，利用提供的资源完成软件开发。

任务要求：

• 完成本系统的硬件设备选型，并将安装到对应的区域。
• 程序通过售卖界面读取并激活电影票（用RFID电子标签表示）。界面如下图所示：

售卖界面

• 首界面实时读取RFID标签来联动闸门，感应到售卖过的RFID后，自动打开闸门。三秒后自动关闭闸门，并且自动跳转到景院的主界面。界面效果如下图所示：

首界面

影院主界面

• 监测其CO2大于某一给定值时，打开和关闭风扇，界面上要有风扇动画。
• 点击界面上的照明灯可以打开和关闭照明灯。
• 程序要求使用TCP模式访问串口服务器读取数据并控制设备的运行。

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 开发完成后，请将程序以“智能电影院系统”命名，发布到移动互联终端。将移动互联终端安装到物联网工程安装平台安卓程序验证区，并连接好网络，等待裁判评判。
2. 把工程源码打包成压缩文件，另存为“智能电影院系统.rar”。
3. 把源码拷贝到U盘“提交资料\模块二\题4”目录下。

子任务2-5 厨房一氧化碳检测系统

创建Android项目，实现厨房一氧化碳检测系统功能。

• 在已部署的“智能环境云”软件上，添加一个场景名为“厨房CO监测”，按下表添加传感器，其他未指明的参数自行设定。添加完后启动场景。

序号	传感器名称	标识名	传输类型	数据类型	数据范围	单位
１	一氧化碳	l_co	只上报	浮点型	1 - 5000	ppm

• 利用工位上已经安装好的NS(LoRa)和LoRa网关，添加一个一氧化碳参数，自行联通，使智能环境云产生的一氧化碳仿真数据（5秒刷新一次），经NS（LoRa）和LoRa网关上报到云服务系统。
• 移动互联终端通过云服务系统，读取一氧化碳的最新采集值（5s更新一次），显示在界面上。
• 开启监控状态下，当一氧化碳的值大于300，自动开启风扇(ZigBee)。当一氧化碳的值不大于300时，自动关闭风扇(ZigBee)。
• 当一氧化碳的值大于800，自动通过电动推杆（伸出）开窗。当一氧化碳的值不大于800时，自动通过电动推杆（收回）关窗。
• 风扇、窗户开启关闭有相应的动画效果。

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 云服务系统能接收到智能环境云上报的一氧化碳数据后，将云服务系统一氧化碳历史数据页面截图，另存为C-5-1.jpg
2. 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-5-2.txt，方便裁判评判验证。
3. 开发完成后，请将程序以“厨房CO监测”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。
4. 把工程源码打包成压缩文件，另存为“厨房一氧化碳监测系统.rar”。
5. 把源码拷贝到U盘“提交资料\模块二\题5”目录下。

子任务2-6 车库管理系统

新建Python项目，选用红外对射，LED屏，利用提供的软件资源，按照下面设计要求，完成实时车库管理的开发。

任务要求：

• 本系统模拟停车场车库系统,程序界面如下图所示：
• 

• 车位总数量固定为10个。
• 当红外对射感应到时，当前已使用车位累加1，并在LED屏上显示，已用:X，剩余数量：x。程序界面中应显示正确的空位数量在指定位置。
• 当已使用车位为超过设定值时，提示车位已满，并在LED屏上显示车位已满。
• 当红外对射感应到时，播放小车入库动画。
• 程序要求使用TCP模式访问串口服务器读取数据并控制设备的运行。

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 开发完成后，请将程序以“车库管理系统”命名，发布到移动互联终端。将移动互联终端安装到物联网工程安装平台安卓程序验证区，并连接好网络，等待裁判评判。
2. 把工程源码打包成压缩文件，另存为“车库管理系统.rar”。
3. 把源码拷贝到U盘“提交资料\模块二\题6”目录下。

子任务2-7 RFID售票系统

新建Python工程，利用提供的软件资源实现功能，利用UHF射频读写器实现动感影院RFID售票系统，假定影院共10个4D座席，观众买票时指定空闲的座席，在售出的票上集成了RFID标签绑定了座位号，进入影厅时通过UHF射频读写器模拟检票入座。

界面参考软件效果图。

任务要求：

• 完成本系统的硬件设备选型，并将设备安装到对应的物联网工程安装平台A面动感影院/RFID售票系统区域。
• 用放在工作站电脑桌旁的超高频桌面读卡器代替售票机，绑定RFID标签和座位号，绑定后代表票已售出，是否入座默认为否。
• 售出未入座的票，出现退票按钮。已入座的不再出现退票按钮。
• 点击退票按钮，确认后该条记录RFID清空，是否入座为否。
• 用UHF射频读写器读取RFID标签模拟检票，自动对应座位号的是否入座状态变更为是。
• 自动统计已售出和已就座数据，在RFID绑定座位号时或者退票确认时变更已售出数，在UHF射频读写器读RFID是变更已就座数。

完成以上任务后请做以下步骤：

1. 开发完成后，请将程序以“动感影院售票”命名，发布到移动互联终端，并连接好网络。
2. 把工程源码打包成压缩文件，另存为“动感影院售票.rar”。
3. 把源码拷贝到U盘“提交资料\模块二\题7”目录下。

子任务2-8 职业素养

在项目开发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：

• 工位区域地板、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。