2023年全國中職院校智能家居安裝與維護試題冊

“2023年全國職業(yè)院校技能大賽〞中職組“企想〞杯智能家居安裝與維護競賽試題冊2023年6月賽題說明1.考前須知〔1〕檢查比賽中使用的硬件設備、連接線、工具、材料和軟件等是否齊全，計算機設備是否能正常使用；并在設備確認單和材料確認單上簽工位號〔漢字大寫〕?！?〕禁止攜帶和使用移動存儲設備、計算器、通信工具及參考資料?！?〕操作過程中，需要及時保存設備配置。比賽過程中，不要對任何設備添加密碼?！?〕比賽中禁止改變軟件原始存放位置?！?〕比賽中禁止觸碰、拆卸帶有警示標記的設備、線纜和插座。〔6〕仔細閱讀比賽試卷，分析需求，按照試卷要求，進行設備配置和調試?！?〕比賽完成后，不得切斷任何設備的電源，需保持所有設備處于工作狀態(tài)?！?〕比賽完成后，比賽設備和比賽試卷請保存在座位上，禁止帶出考場外。2.比賽軟件環(huán)境〔1〕物理機操作系統(tǒng)：Windows7〔32位〕開發(fā)環(huán)境：Eclipse智能家居開發(fā)庫、開發(fā)文檔、配置文件樣板間控制軟件〔2〕虛擬機操作系統(tǒng)：Ubuntu10.103.賽題說明〔1〕本次比賽的賽題由三局部組成，考核內容相互獨立，單獨評分?！?〕第一局部為智能家居設備安裝調試以及應用配置，第二局部為智能家居網關應用配置，第三局部為智能家居移動終端軟件應用配置?！?〕比賽時間總計180分鐘，參賽選手可自由分配任務及時間?！?〕參賽選手需仔細閱讀試題，按照試題要求填寫答案或提交競賽成果。賽題某團一從高技產研、產銷的大企，鑒于物聯(lián)網技術的飛速開展，且應用越來越豐富，第一局部智能家居設備安裝調試以及應用配置本局部要求完成節(jié)點板配置。完成智能家居設備的安裝、連線以及軟件調試，實現如圖1-1所示樣板間電器布局圖的效果(不含接線)。說明：樣板間里所有涉及220V強電局部都已經安裝完畢，選手僅需針對弱電接線。相應軟件存放在“桌面\競賽材料〞文件夾中。圖1-1樣板間電器布局圖圖1-1中的數字分別表示以下模塊：序號對應模塊序號對應模塊1燃氣探測器10-12溫濕度、氣壓監(jiān)測、光照度模塊2煙霧探測器13空調模塊3人體紅外探測器14DVD模塊4二氧化碳監(jiān)測器15窗簾電機模塊5PM2.5監(jiān)測器16A8網關6報警燈17無線路由器7換氣扇模塊18智能網關8電視機模塊19射燈9門禁模塊一、設備配置請根據表1-1設備列表，使用智能家居應用配置軟件，來配置對應的傳感器設備和控制設備，使整個智能家居無線網絡建立起來。表1-1設備列表序號設備名稱板號序號設備名稱板號1溫濕度監(jiān)測器410電動窗簾102照度監(jiān)測器511電視、空調、DVD13煙霧探測器612換氣扇124燃氣探測器713報警燈95二氧化碳監(jiān)測器1314門禁系統(tǒng)146PM2.5監(jiān)測器815智能網關無7氣壓監(jiān)測器316無線路由器無8人體紅外監(jiān)測器217云端效勞器無9射燈11二、設備安裝溫濕度監(jiān)測器：按照樣板間電器布局圖將溫濕度監(jiān)測器安裝至指定位置并固定，完成設備供電。照度監(jiān)測器：按照樣板間電器布局圖將照度監(jiān)測器安裝至指定位置并固定，完成設備供電。煙霧探測器：按照樣板間電器布局圖將煙霧傳感器安裝至指定位置并固定，完成設備供電。燃氣探測器：按照樣板間電器布局圖將燃氣探測器安裝至指定位置并固定，完成設備供電。二氧化碳監(jiān)測器：按照樣板間電器布局圖將二氧化碳監(jiān)測器安裝至指定位置并固定，完成設備供電。PM2.5監(jiān)測器：按照樣板間電器布局圖將PM2.5監(jiān)測器安裝至指定位置并固定，完成設備供電。氣壓監(jiān)測器：按照樣板間電器布局圖將氣壓監(jiān)測器安裝至指定位置并固定，完成設備供電。人體紅外探測器：按照樣板間電器布局圖將人體紅外探測器安裝至指定位置并固定，完成設備供電。射燈：按照樣板間電器布局圖將射燈安裝至指定位置并固定，完成設備供電。電動窗簾：按照樣板間電器布局圖將節(jié)點型繼電器和電動窗簾導軌安裝至指定位置并固定，完成設備供電。換氣扇：按照樣板間電器布局圖將電壓型繼電器和換氣扇安裝至指定位置并固定，完成設備供電。報警燈：按照樣板間電器布局圖將報警燈安裝至指定位置并固定，完成設備供電?？照{：按照樣板間電器布局圖將空調安裝至指定位置并固定，完成設備供電。電視機：按照樣板間電器布局圖將電視機安裝至指定位置并固定，完成設備供電。DVD：按照樣板間電器布局圖將DVD和音響安裝至指定位置并固定，完成設備供電。門禁系統(tǒng)：按照樣板間電器布局圖將電子插鎖、刷卡器、門鈴、開門按鈕安裝至指定位置，并固定。A8網關：按照樣板間電器布局圖將A8網關安裝至指定位置并固定，完成設備供電。無線路由器、智能網關按照布局圖安裝至指定位置，并按標準制作連接網線三根。三、設備連接與調試設計設備的連接線路，連線設備的電源線確認無誤后通電運行，并進行設備調試。根據以下配置要求完成智能家居樣板間中硬件和軟件的配置。請根據設備列表配置表完成對傳感器設備的配置工作。完成對紅外轉發(fā)器紅外通道配置工作。表1-2紅外模塊功能對應學習頻道號紅外模塊功能學習頻道號電視機開關功能1空調開關功能2DVD開關倉功能(請選手自行翻開電源)3完成所有子系統(tǒng)的設備鏈連接工作，并對安裝好的設備進行調試。四、軟件調試完成對無線路由器的配置，見表1-3配置表。完成智能網關的配置。所有結果通過終端接入配置好的無線網絡，結合第二局部與第三局部的軟件，進行智能采集和智能操作控制。表1-3配置表工程設定值路由器IP18效勞器IP1網關IP18.1.10.1~18.1.10.100之間效勞器掩碼第二局部智能家居網關應用配置本局部要求完成智能家居網關與協(xié)調器的連接，智能家居網關與效勞器的連接，實現QT工程的創(chuàng)立以及界面、數據采集功能，實現對智能家居設備的控制和模擬應用配置，并完成網關移植。說明：虛擬機登錄及提升權限的密碼是bizideal，所使用到的動態(tài)鏈接庫lib-SmartHomeGateway-X86.so、lib-SmartHomeGateway-ARM.so,存放于虛擬機桌面素材〔包括所有圖片，完整頭文件qextserialport.h、qextserialbase.h、posix_qextserialport.h、command.h、configure.h、jsoncommand.h、sql.h、log.h、tcpclientthread.h、tcpserver.h、tcpthread.h、VariableDefinition.h〕文件夾中。燒寫所使用的Minitool軟件存放于桌面〔競賽材料〕。設備連接完成A8網關與協(xié)調器的連接，A8網關與效勞器的連接。保存方法將整個QT工程保存到“虛擬機桌面\QT工程XXX〞文件夾中〔其中XXX代表3位的工位號〕。界面及功能實現圖2-1登錄界面在圖2-1登錄界面中單擊“注冊帳戶〞按鈕進入圖2-2注冊帳戶界面；單擊“查看帳戶〞按鈕進入圖2-3查看帳戶界面；單擊“管理帳戶〞進入圖2-4管理帳戶界面；單擊“關閉系統(tǒng)〞退出系統(tǒng)；輸入用戶名，密碼，效勞器IP，端口號，單擊“登錄〞按鈕,假設信息輸入正確那么進入圖2-5控制功能界面?！惨笥脩裘?，密碼，效勞器IP，端口號有默認值〕。在圖2-2注冊帳戶界面中，在沒有輸入用戶名信息時單擊注冊，彈出圖2-2-1注冊錯誤界面1，輸入用戶名沒有輸入密碼，彈出圖2-2-2注冊錯誤界面2，沒有輸入確認密碼，彈出圖2-2-3注冊錯誤界面3，兩次密碼不一致，彈出圖2-2-4注冊錯誤界面4，輸入正確彈出圖2-2-5注冊成功界面，單擊右下角返回圖標，返回至圖2-1登錄界面。圖2-2注冊帳戶界面圖2-2-1注冊錯誤界面1圖2-2-2注冊錯誤界面2圖2-2-3注冊錯誤界面3圖2-2-4注冊錯誤界面4圖2-2-5注冊成功界面在圖2-3查看帳戶界面中，單擊右下角按鈕，退出圖2-3查看帳戶界面返回到圖2-1登錄界面中。在圖2-4管理帳戶界面中，單擊選中任意一行的某個單元格后，單擊“刪除帳戶〞刪除選中的帳戶。表要同步更新。單擊右下角“退出〞按鈕，關閉本窗口，返回到圖2-1登錄界面中。圖2-3查看帳戶界面圖2-4管理帳戶界面在圖2-5控制功能界面中，選擇正確的串口號、波特率，校驗位、數據位〔默認選擇正確值〕，單擊“翻開串口〞翻開實際串口，同時按鈕上的文字變化為“關閉串口〞，單擊“關閉串口〞關閉實際串口。效勞器IP后的Label顯示正確的效勞器IP〔與無線路由器設置的效勞器IP保持一致〕，端口號后的Label顯示應監(jiān)聽的效勞器端口。單擊“連接效勞器〞連接到樣板間效勞器上，按鈕文字變?yōu)椤耙堰B接效勞器〞，并能正確傳輸數據。單擊“監(jiān)聽〞能正確識別連接，按鈕文字變?yōu)椤耙驯O(jiān)聽〞。圖2-5控制功能界面信息采集采集所有傳感器的信息并在界面上顯示。將數據采集界面截屏并以“數據采集圖a.png〞名字保存至“虛擬機桌面\QT工程XXX〞文件夾中。單擊“圖表〞按鈕，繪制光照值的折線圖，如圖2-6光照值折線圖。要求：當最大值超過250時，Y軸刻度隨之變化為適宜的刻度，即Y軸刻度隨光照值中的最大值的變化而變化，限定最大值不超過2000。圖2-6光照值折線圖系統(tǒng)日志：將單控操作的時間和動作記錄到系統(tǒng)日志。選中圖2-5上的“讀取日志〞復選框，讀取日志,需讀取的內容是：時間+單控動作。如圖2-7讀取日志界面，點擊“返回〞，返回圖2-5控制功能界面。圖2-7讀取日志界面控制功能實現單擊圖2-5控制功能界面左上的燈圖片，翻開樣板間的一個射燈，同時圖片上的燈變?yōu)榱列Ч俅螁螕粼搱D片，關閉射燈，圖片變?yōu)閳D2-5控制功能界面中的效果；單擊左下的燈圖片，翻開樣板間另外一個射燈，同時圖片上的燈變?yōu)榱列Ч俅螁螕粼搱D片，關閉射燈，圖片變?yōu)閳D2-5控制功能界面中的效果。要求界面、樣板間器件實現同步變化。單擊圖2-5控制功能界面中的電視機，翻開樣板間的電視機，再次單擊關閉樣板間的電視機。單擊圖2-5控制功能界面中的空調，翻開樣板間的空調，再次單擊該圖片，關閉樣板間內的空調。單擊圖2-5控制功能界面中的窗簾，關閉樣板間的窗簾，同時圖上的窗簾變?yōu)殛P閉狀態(tài)，再次單擊，翻開樣板間內的窗簾，圖2-5控制功能界面上的窗簾變?yōu)榉_狀態(tài)。單擊圖2-5控制功能界面中的，翻開樣板間內的DVD，再次單擊關閉樣板間的DVD。離家模式控制：關閉報警燈、關閉射燈。夜間模式控制：翻開射燈。當溫度高于35度翻開換氣扇，否那么關閉換氣扇。白天模式控制：關閉射燈、當光照度小于80時翻開窗簾，否那么關閉窗簾。安防模式控制：開門，關閉射燈、換氣扇；當人體紅外感應到人時，翻開報警燈。在圖2-5控制功能界面的監(jiān)測對象中選取光照或煙霧傳感器，在最大值后顯示選中的傳感器的歷史最大值。注意：完成真實器件動作的同時更新相應功能按鈕在界面對應區(qū)域中的顯示狀態(tài)。網關移植要求：將實現的智能家居模擬應用制作成鏡像，用USB方式〔使用Minitools軟件〕將鏡像移植到網關上，并能夠正常運行。第三局部智能家居應用軟件配置此局部要求完成設備連接、上機位UI設計、實現界面邏輯流程與軟件邏輯流程。設備連接將效勞器和嵌入式移動教學套件箱正確連接。上位機開發(fā)界面設計使用Eclipse開發(fā)完成智能家居安卓客戶端軟件。軟件初始界面如圖3-1所示。所有素材存放在“桌面\競賽材料〞文件夾中。保存方法：將整個安卓工程保存到“桌面\安卓工程XXX〞文件夾中〔其中XXX代表3位的工位號，下同〕。圖3-1初始加載界面效果圖功能模塊實現要求軟件啟動后，顯示如圖3-1所示的初始加載界面，界面頂部為1個TextView，其文本顯示為“歡送進入智能世界！〞,文本大小為40sp,顏色為紅色，持續(xù)處于跑馬燈的效果。界面中部為1個TextView，其文本顯示為“正在加載，請稍后...〞,文本大小為40sp，顏色為白色。其文本后的“.〞初始時顯示1個，1秒后顯示2個，再1秒后顯示3個，后1秒恢復顯示1個，如此反復。同時在大約9秒內右下角TextView的文本“Loading...〞后面的百分比從“0%〞逐漸變?yōu)椤?9%〞，文本大小為25sp，顏色為白色。當百分比變?yōu)?9%后，顯示如圖3-2所示的登錄界面。登錄界面要求記住并顯示上次登錄成功的用戶名、密碼、端口號、IP地址。圖3-2登錄界面效果圖“登錄界面〞效果圖中右下角變?yōu)轱@示系統(tǒng)日期和時間并每秒實時更新〔其余界面如同樣包含日期和時間的顯示那么采用同樣的要求〕。界面中上部的TextView切換文本為“加載完畢，請登錄...〞，并且持續(xù)閃爍，閃爍頻率為1Hz。界面正中部位為4個TextView和4個EditText，其中“IP地址〞和“端口號〞應填效勞器的IP地址和端口號，輸入的密碼顯示為“*〞。當單擊“登錄〞按鈕時，如輸入的用戶名和密碼已注冊且端口號和IP地址都正確那么顯示如圖3-4所示的選擇界面。如果四項信息都正確那么進入“選擇界面〞〔圖3-4〕；如賬號、密碼輸入錯誤那么Toast提示“用戶名或密碼有誤〞。圖3-3注冊界面效果圖單擊“注冊〞按鈕，進入注冊界面，界面效果如圖3-3所示。注冊界面中，單擊“關閉〞按鈕退出該界面，單擊“確認〞按鈕完成注冊。注冊時，要求用戶名不能為空，否那么Toast提示“用戶名不能為空〞；密碼長度不少于6位，否那么Toast提示“密碼長度缺乏6位〞，密碼必須包含字母和數字，否那么Toast提示“密碼格式有誤〞。輸入符合要求的用戶名，密碼且密碼和確認密碼一致，那么Toast提示“用戶注冊成功〞，同時將賬號、密碼插入到數據庫中。當密碼及確認密碼不一致時Toast提示“驗證密碼不一致〞。如輸入的用戶名已被注冊，那么Toast顯示“用戶已經存在〞。圖3-4選擇界面效果圖“選擇界面〞效果圖正中位置含4個TextView，初始時，“根本〞的左側有一個安卓機器人圖片，如果此時單擊其他文本，那么圖片會出現在相應的TextView的左側〔同一時刻有且只有一個TextView左側有圖片〕。如單擊已有圖片的那個TextView后，會進入對應界面。界面右上角有一個安卓機器人圖片，單擊后可返回“選擇界面〞〔其余界面的右上角如同樣包含安卓機器人圖片那么采用同樣的要求〕?！案窘缑妯曅Ч麍D如圖3-5所示，“采集參數〞的各個EditText設置為不能獲取焦點，并將對應傳感器采集到的數據每5秒實時更新顯示到對應的EditText。單擊各電器所對應的按鈕，發(fā)送相應的命令控制樣板間的對應設備〔射燈1和射燈2對應同一個射燈〕，將按鈕文字根據設備狀態(tài)在“ON〞和“OFF〞間進行切換。此時在按鈕右側出現“歡送主人回家！〞的縮放動畫，不斷重復，直至再次點擊門禁系統(tǒng)按鈕，使文字消失。圖3-5根本界面效果圖“聯(lián)動界面〞效果圖如圖3-6所示有兩個功能，界面啟動時，第二個功能的所有控件設置為Disabled，每個功能在相應的復選框選中時生效。第一個功能“當〞后面的下拉菜單含“溫度〞和“光照〞兩個選項，當下拉菜單項選擇擇“光照〞時，第二個功能的所有控件取消Disabled。第二個下拉菜單含“>〞和“<=〞兩個選項，右側EditText應填數值〔如果未填或填錯在該功能所對應的復選框選中時，用Toast提示“風扇數值填寫錯誤〞，并取消復選框的選中狀態(tài)〕。第二個功能“當光照度〞后面的下拉菜單含“>〞和“<=〞兩個選項，EditText應填數值〔如果未填或填錯在該功能所對應的復選框