山東省職業(yè)院校技能大賽中職組“智能家居安裝與維護(hù)”競(jìng)賽試題樣卷

——賽題說明1.注意事項(xiàng)（1）檢查比賽中使用的硬件設(shè)備、連接線、工具、材料和軟件等是否齊全，計(jì)算機(jī)設(shè)備是否能正常使用；并在設(shè)備確認(rèn)單和材料確認(rèn)單上簽工位號(hào)（漢字大寫）。（2）禁止攜帶和使用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備、計(jì)算器、通信工具及參考資料。（3）操作過程中，需要及時(shí)保存設(shè)備配置。比賽過程中，不要對(duì)任何設(shè)備添加密碼。（4）比賽中禁止改變軟件原始存放位置。（5）比賽中禁止觸碰、拆卸帶有警示標(biāo)記的設(shè)備、線纜和插座。（6）仔細(xì)閱讀比賽試卷，分析需求，按照試卷要求，進(jìn)行設(shè)備配置和調(diào)試。（7）比賽完成后，不得切斷任何設(shè)備的電源，需保持所有設(shè)備處于工作狀態(tài)。（8）比賽完成后，比賽設(shè)備和比賽試卷請(qǐng)保留在座位上，禁止帶出考場(chǎng)外。2.比賽軟件環(huán)境（1）物理機(jī)操作系統(tǒng)：Windows7（32位）開發(fā)環(huán)境：Eclipse智能家居開發(fā)庫(kù)、開發(fā)文檔、配置文件樣板間控制軟件（2）虛擬機(jī)操作系統(tǒng)：Ubuntu10.10開發(fā)環(huán)境：QtCreator2.4.13.賽題說明（1）本次比賽的賽題由三部分組成，考核內(nèi)容相互獨(dú)立，單獨(dú)評(píng)分。（2）第一部分為智能家居設(shè)備安裝調(diào)試以及應(yīng)用配置，第二部分為智能家居網(wǎng)關(guān)應(yīng)用配置，第三部分為智能家居移動(dòng)終端軟件應(yīng)用配置。（3）比賽時(shí)間總計(jì)180分鐘，參賽選手可自由分配任務(wù)及時(shí)間。（4）參賽選手需仔細(xì)閱讀試題，按照試題要求填寫答案或提交競(jìng)賽成果。賽題某團(tuán)一從高技產(chǎn)研、產(chǎn)銷的大企，鑒于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，且應(yīng)用越來(lái)越豐富，第一部分智能家居設(shè)備安裝調(diào)試以及應(yīng)用配置本部分要求完成節(jié)點(diǎn)板配置。完成智能家居設(shè)備的安裝、連線以及軟件調(diào)試，實(shí)現(xiàn)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(qiáng)電部分都已經(jīng)安裝完畢，選手僅需針對(duì)弱電接線。相應(yīng)軟件存放在“桌面\競(jìng)賽材料”文件夾中。圖1-1樣板間電器布局圖圖1-1中的數(shù)字分別表示以下模塊：1：燃?xì)馓綔y(cè)器2：煙霧探測(cè)器3：人體紅外探測(cè)器4：二氧化碳監(jiān)測(cè)器5：PM2.5監(jiān)測(cè)器7：換氣扇模塊8：電視機(jī)模塊9：門禁模塊10-12：溫濕度，光照度模塊13:空調(diào)模塊14:DVD模塊15:窗簾電機(jī)模塊16:A8網(wǎng)關(guān)17:路由器18:智能網(wǎng)關(guān)19:射燈設(shè)備配置請(qǐng)根據(jù)表1-1設(shè)備列表，使用智能家居應(yīng)用配置軟件，來(lái)配置對(duì)應(yīng)的傳感器設(shè)備和控制設(shè)備，使整個(gè)智能家居無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立起來(lái)。序號(hào)設(shè)備名稱板號(hào)1溫濕度監(jiān)測(cè)器42照度監(jiān)測(cè)器53煙霧探測(cè)器64燃?xì)馓綔y(cè)器75二氧化碳監(jiān)測(cè)器136PM2.5監(jiān)測(cè)器87氣壓監(jiān)測(cè)器38人體紅外監(jiān)測(cè)器210LED射燈1111電動(dòng)窗簾1012電視、空調(diào)、DVD113換氣扇1214報(bào)警燈915門禁系統(tǒng)1417智能網(wǎng)關(guān)無(wú)18無(wú)線路由器無(wú)19云端服務(wù)器無(wú)表1-1設(shè)備列表設(shè)備安裝溫濕度監(jiān)測(cè)器：按照樣板間電器布局圖將溫濕度監(jiān)測(cè)器安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電。照度監(jiān)測(cè)器：按照樣板間電器布局圖將照度監(jiān)測(cè)器安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電。煙霧探測(cè)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(shè)備供電。燃?xì)馓綔y(cè)器：按照樣板間電器布局圖將燃?xì)馓綔y(cè)器安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電。二氧化碳監(jiān)測(cè)器：按照樣板間電器布局圖將二氧化碳監(jiān)測(cè)器安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電。PM2.5監(jiān)測(cè)器：按照樣板間電器布局圖將PM2.5監(jiān)測(cè)器安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電。氣壓監(jiān)測(cè)器：按照樣板間電器布局圖將氣壓監(jiān)測(cè)器安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電。人體紅外探測(cè)器：按照樣板間電器布局圖將人體紅外探測(cè)器安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電。LED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(shè)備供電。電動(dòng)窗簾：按照樣板間電器布局圖將節(jié)點(diǎn)型繼電器和電動(dòng)窗簾導(dǎo)軌安裝至指定位置并固定，完成設(shè)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(shè)備供電。報(bào)警燈：按照樣板間電器布局圖將報(bào)警燈安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電?？照{(diào)：按照樣板間電器布局圖將空調(diào)安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電。電視:按照樣板間電器布局圖將電視安裝至指定位置并固定，完成設(shè)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(shè)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(wǎng)關(guān)：按照樣板間電器布局圖將A8網(wǎng)關(guān)安裝至指定位置并固定，完成設(shè)備供電。無(wú)線路由器、智能網(wǎng)關(guān)按照布局圖安裝至指定位置，并按標(biāo)準(zhǔn)制作連接網(wǎng)線三根。設(shè)備連接與調(diào)試設(shè)計(jì)設(shè)備的連接線路，連線設(shè)備的電源線確認(rèn)無(wú)誤后通電運(yùn)行，并進(jìn)行設(shè)備調(diào)試。根據(jù)下列配置要求完成智能家居樣板間中硬件和軟件的配置。請(qǐng)根據(jù)設(shè)備列表配置表完成對(duì)傳感器設(shè)備的配置工作。完成對(duì)紅外轉(zhuǎn)發(fā)器紅外通道配置工作。表1-2紅外模塊功能對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)頻道號(hào)紅外模塊功能學(xué)習(xí)頻道號(hào)電視機(jī)開關(guān)功能1空調(diào)開關(guān)功能2DVD開關(guān)倉(cāng)功能(請(qǐng)選手自行打開電源)3完成所有子系統(tǒng)的設(shè)備鏈連接工作，并對(duì)安裝好的設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。軟件調(diào)試完成對(duì)無(wú)線路由器的配置，見表1-3。完成智能網(wǎng)關(guān)的配置。所有結(jié)果通過終端接入配置好的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合第二部分與第三部分的軟件，進(jìn)行智能采集和智能操作控制。表1-3配置表項(xiàng)目設(shè)定值路由器IP18.1.10.1服務(wù)器IP18.1.10.22網(wǎng)關(guān)IP18.1.10.1QUOTE~~18.1.10.100之間服務(wù)器掩碼255.255.0.0第二部分智能家居網(wǎng)關(guān)應(yīng)用配置本部分要求完成智能家居網(wǎng)關(guān)與協(xié)調(diào)器的連接，智能家居網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器的連接，實(shí)現(xiàn)QT項(xiàng)目的創(chuàng)建以及界面、數(shù)據(jù)采集功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居設(shè)備的控制和模擬應(yīng)用配置，并完成網(wǎng)關(guān)移植。說明：虛擬機(jī)登錄及提升權(quán)限的密碼是bizideal，所使用到的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)lib-SmartHomeGateway-X86.so、lib-SmartHomeGateway-ARM.so,存放于虛擬機(jī)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Minitools軟件存放于桌面（競(jìng)賽材料）。設(shè)備連接完成A8網(wǎng)關(guān)與協(xié)調(diào)器的連接，A8網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器的連接。保存方法將整個(gè)QT工程保存到“虛擬機(jī)桌面\QT工程XXX”文件夾中（其中XXX代表三位數(shù)的工位號(hào)）。界面及功能實(shí)現(xiàn)歡迎界面圖2-1歡迎界面單擊“登錄”按鈕，如果用戶名和對(duì)應(yīng)密碼正確（在數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢），彈出圖2-2，如果用戶名不正確彈出圖2-1，如果密碼不正確彈出2-2。單擊“顯示用戶管理”按鈕彈出圖2-3，同時(shí)按鈕上的文字變?yōu)椤半[藏用戶管理”，單擊“隱藏用戶管理”按鈕，界面變回圖2-1。圖2-2主界面圖2-1-1用戶名不正確界面圖2-1-2密碼不正確界面圖2-3注冊(cè)用戶界面注冊(cè)用戶界面在圖2-3中輸入用戶名和密碼，單擊“注冊(cè)”，在用戶名和密碼進(jìn)行MD5加密，并將加密后的數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，如圖2-4所示。（有一個(gè)默認(rèn)用戶bizideal和密碼123456,不需要注冊(cè)在數(shù)據(jù)庫(kù)中都有）。如果用戶名為空彈出圖2-3-1，如果密碼為空彈出圖2-3-2。圖2-3-1圖2-3-2圖2-4注冊(cè)用戶界面效果在圖2-3中單擊更換密碼進(jìn)入圖2-5中。圖2-5更換密碼界面在圖2-5中輸入用戶名，原密碼，新密碼和確認(rèn)密碼，單擊“更換密碼”，如果用戶名不正確彈出圖2-5-1用戶名不正確界面，如果密碼不正確彈出圖2-5-2密碼不正確界面，如果新密碼和確認(rèn)密碼不相同彈出圖2-5-3。圖2-5-1用戶名不正確界面圖2-5-2密碼不正確界面圖2-5-3新密碼和確認(rèn)密碼不同界面在圖2-3中，單擊刪除用戶進(jìn)入圖2-6，在圖2-6中選中要?jiǎng)h除的用戶進(jìn)入，單擊“刪除用戶”刪除選中的用戶，數(shù)據(jù)庫(kù)要同步更新。圖2-6刪除用戶界面主界面控制在圖2-2中單擊“顯示串口控制”按鈕，顯示圖2-7界面，同時(shí)按鈕上的文字變?yōu)椤半[藏串口控制”；單擊“隱藏串口控制”按鈕，界面變?yōu)閳D2-2。圖2-7界面在圖2-7中選擇正確的串號(hào)、波特率，校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位，單擊“打開串口”打開實(shí)際串口，同時(shí)按鈕上的文字變化“關(guān)閉串口”，單擊“關(guān)閉串口”關(guān)閉實(shí)際串口。采集所有傳感器的信息并在界面上顯示,其中溫度使用柱狀圖顯示，效果如圖2-7所示。單擊“連接服務(wù)器”連接到樣板間服務(wù)器上，并能正確傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)按鈕上的文字變?yōu)椤皵嚅_服務(wù)器”；單擊“開始監(jiān)聽”能正確識(shí)別連接，并能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)按鈕上的文字變?yōu)椤巴Ｖ贡O(jiān)聽”。單獨(dú)控制單擊左上的燈圖片，打開樣板間的一個(gè)射燈，同時(shí)圖片上的燈變?yōu)榱列Ч?，再次單擊該圖片，關(guān)閉燈，圖片變?yōu)閳D2-7中效果；單擊右邊的燈圖片，打開樣板間的另一個(gè)射燈，同時(shí)圖片上的燈變?yōu)榱列Ч俅螁螕粼搱D片，關(guān)閉燈，圖片變?yōu)閳D2-7中效果；只要有一個(gè)射燈打開，射燈的復(fù)選框就選中，當(dāng)兩個(gè)射燈都關(guān)閉取消射燈復(fù)選框的選中狀態(tài)；單擊射燈復(fù)選框，同時(shí)打開射燈控制器件，界面上的兩個(gè)燈圖片變?yōu)榱粒∠錈魪?fù)選框，關(guān)閉射燈控制器件，界面上的兩個(gè)燈圖片變滅。選中圖2-7中的風(fēng)扇開復(fù)選框，打開樣板間內(nèi)的排氣扇，同時(shí)復(fù)選框上的文字變?yōu)椤帮L(fēng)扇關(guān)”；取消選中，關(guān)閉樣板間內(nèi)的排氣扇，同時(shí)復(fù)選框上的文字變?yōu)椤帮L(fēng)扇開”。選中圖2-7中的報(bào)警燈開復(fù)選框，打開樣板間內(nèi)的報(bào)警燈，同時(shí)復(fù)選框上的文字變?yōu)椤皥?bào)警燈關(guān)”；取消選中，關(guān)閉樣板間內(nèi)的排氣扇，同時(shí)復(fù)選框上的文字變?yōu)椤皥?bào)警燈開”。選中圖2-7中的門禁開復(fù)選框，打開樣板間內(nèi)的門禁，同時(shí)復(fù)選框上的文字變?yōu)椤伴T禁關(guān)”，反之文字變成”門禁開”，不做動(dòng)作；選中圖2-7中的窗簾開復(fù)選框，打開樣板間內(nèi)的窗簾，同時(shí)復(fù)選框上的文字變?yōu)椤按昂熽P(guān)”；取消選中，關(guān)閉樣板間內(nèi)的窗簾，同時(shí)復(fù)選框上的文字變?yōu)椤按昂熼_”。單擊圖2-7中電視機(jī)，打開樣板間的電視機(jī)，再次單擊關(guān)閉樣板間的電視機(jī)。單擊圖2-7中的DVD，打開樣板間的DVD，再次單擊該圖片，關(guān)閉樣板間內(nèi)的DVD。模式控制當(dāng)時(shí)間為7:30到18:40為白天模式控制，原單選按鈕“模式控制”上的文字變?yōu)椤鞍滋炷Ｊ健?，打開窗簾，關(guān)閉排氣扇，關(guān)閉報(bào)警燈。當(dāng)濕度大于60時(shí)，打開排氣扇，否則開關(guān)排氣扇。當(dāng)光照度低于100時(shí)，打開射燈，開啟窗簾，否則關(guān)閉射燈，關(guān)閉窗簾。當(dāng)煙霧值大于300時(shí)，開啟報(bào)警燈，否則關(guān)閉報(bào)警燈。完成實(shí)際動(dòng)作器件的控制、完成界面圖片的變換。當(dāng)時(shí)間為18:41到00:15為夜間模式，原單選按鈕“模式控制”上的文字變?yōu)椤耙归g模式”，打開射燈，打開電視，關(guān)閉空調(diào)，關(guān)閉窗簾。當(dāng)溫度高于32度時(shí)，打開空調(diào)，打開換氣扇，否則關(guān)閉空調(diào)，關(guān)閉排氣扇。當(dāng)可燃?xì)飧哂?10時(shí)，打開報(bào)警燈，打開窗簾，否則閉報(bào)警燈，關(guān)閉窗簾。當(dāng)時(shí)間為00:16到7:29為安防模式，原單選按鈕“模式控制”上的文字變?yōu)椤鞍卜滥Ｊ健?。關(guān)閉射燈、電視機(jī)、DVD、空調(diào)、報(bào)警燈、換氣扇。當(dāng)人體紅外感應(yīng)到人時(shí)，打開報(bào)警燈，打開射燈，打開窗簾，否則關(guān)閉報(bào)警燈，關(guān)閉射燈，關(guān)閉窗簾。在溫度和氣壓監(jiān)測(cè)對(duì)象選取任一個(gè)傳感器,單擊圖表，在新窗體中顯示折線圖,如圖2-8、圖2-9所示。圖2-8氣壓傳感器折線圖圖2-9溫度傳感器折線圖注意：完成真實(shí)器件動(dòng)作的同時(shí)更新相應(yīng)功能按鈕在界面對(duì)應(yīng)區(qū)域中的顯示狀態(tài)。網(wǎng)關(guān)移植要求：將實(shí)現(xiàn)的智能家居模擬應(yīng)用制作成鏡像，用USB方式（使用Minitools軟件）將鏡像移植到網(wǎng)關(guān)上，并能夠正常運(yùn)行。

第三部分智能家居應(yīng)用軟件配置此部分要求完成設(shè)備連接、上機(jī)位UI設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)界面邏輯流程與軟件邏輯流程。設(shè)備連接將服務(wù)器和嵌入式移動(dòng)教學(xué)套件箱正確連接。上位機(jī)開發(fā)界面設(shè)計(jì)參賽者使用Eclipse開發(fā)完成智能家居安卓客戶端軟件，所有界面及其控件請(qǐng)參照如圖3-1所示截圖設(shè)計(jì)。所有素材存放在“桌面\競(jìng)賽材料”文件夾中。保存方法：將整個(gè)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(hào)，下同）。圖3-1加載界面功能模塊實(shí)現(xiàn)要求進(jìn)入系統(tǒng)后，首先進(jìn)入的是“加載界面”（圖3-1），界面正中有1個(gè)文本為“正在載入，請(qǐng)稍后……”的TextView，在其右有1個(gè)圓形進(jìn)度條，圓形進(jìn)度條中間有1個(gè)文本為“X%”的TextView，在大約5秒內(nèi)百分比要從“0%”逐漸變?yōu)椤?00%”，加載過程中，其下的水平進(jìn)度條進(jìn)度也與百分比保持一致。加載完畢則進(jìn)入“登錄界面”（圖3-2）。圖3-2登錄界面“登錄界面”中，如果點(diǎn)擊左上角的“網(wǎng)絡(luò)參數(shù)”按鈕，可彈出1個(gè)PopupWindow（圖3-3），用以填寫IP地址和端口號(hào)（這兩個(gè)EditText初始文本為能調(diào)試成功的IP地址和端口號(hào)），點(diǎn)擊其中的“設(shè)置”按鈕則網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置生效。如果點(diǎn)擊右上角的“注冊(cè)”按鈕可彈出1個(gè)PopupWindow（圖3-4），用于注冊(cè)用戶，當(dāng)點(diǎn)擊其中的“提交”按鈕時(shí)，若兩次密碼不一致或用戶名已存在（用SharedPreferences的實(shí)例去獲取XXX.xml里的相應(yīng)鍵值對(duì)進(jìn)行比對(duì)）都要用Toast提示，如果注冊(cè)成功則將該用戶名密碼用SharedPreferences的實(shí)例寫入移動(dòng)設(shè)備的機(jī)身內(nèi)存的XXX.xml中（其中XXX為工位號(hào)）。當(dāng)點(diǎn)擊“登錄”按鈕時(shí)，用戶名或密碼錯(cuò)誤（用SharedPreferences的實(shí)例去獲取XXX.xml里的相應(yīng)鍵值對(duì)進(jìn)行比對(duì)）用Toast提示，如果用戶名和密碼匹配則進(jìn)入“功能界面之基本”（圖3-5）。圖3-3點(diǎn)“網(wǎng)絡(luò)參數(shù)”彈窗的界面圖3-4點(diǎn)“注冊(cè)”彈窗的界面圖3-5功能界面之基本“功能界面”是一個(gè)包含可來(lái)回左右滑動(dòng)切換（滑屏）的3個(gè)布局（帶小標(biāo)題），分別是“基本”、“聯(lián)動(dòng)”和“修改密碼”?！肮δ芙缑嬷尽保▓D3-5）包含了所有簡(jiǎn)單功能，“采集參數(shù)”功能為將樣板間的溫度、濕度、光照、煙霧、燃?xì)?、氣壓、CO2、PM2.5和人體傳感器采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新顯示到左面表格中，所有歷史數(shù)據(jù)寫入移動(dòng)設(shè)備機(jī)身內(nèi)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中（文件名為smarthome.db，表名為dataXXX，主鍵：id，字段1：wendu，字段2：shidu，字段3：guangzhao，字段4：ranqi，字段5：qiya，字段6：co2，字段7：pm25，字段8：yanwu，字段9：renti），具體為每5秒插入一條記錄?！半娖骺刂啤惫δ転辄c(diǎn)擊射燈1按鈕發(fā)送相應(yīng)的命令控制樣板間的設(shè)備，點(diǎn)擊報(bào)警燈按鈕發(fā)送相應(yīng)的命令控制樣板間的設(shè)備，點(diǎn)擊換氣扇按鈕發(fā)送相應(yīng)的命令控制樣板間的設(shè)備，點(diǎn)擊窗簾按鈕發(fā)送相應(yīng)的命令控制樣板間的設(shè)備，點(diǎn)擊空調(diào)按鈕發(fā)送相應(yīng)的命令控制樣板間的設(shè)備，點(diǎn)擊門禁系統(tǒng)按鈕發(fā)送相應(yīng)的命令控制樣板間的設(shè)備，點(diǎn)擊DVD按鈕發(fā)送相應(yīng)的命令控制樣板間的設(shè)備，點(diǎn)擊射